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Digitale Lehrer im Klassenzimmer von morgen


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WAZ Westdeutsche Allgemeine Zeitung - epaper ⋅ Ausgabe 274/2022 vom 23.11.2022

Berlin. Der derzeitige Aufschwung rund um künstliche Intelligenz (KI) fußt auf dem Konzept des maschinellen Lernens. Die Maschinen, die sich ihre Fähigkeiten gewissermaßen selbst beibringen, überflügeln uns mittlerweile nicht nur in Strategiespielen wie Schach und Go. Sie übersetzen auch Texte, können beim Erstellen medizinischer Diagnosen helfen und unsere Autos steuern. Ihrem Erfolgskonzept folgend sollen sie nun von Lernenden zu Lehrenden werden – und als intelligente Werkzeuge auch im Schulunterricht eingesetzt werden.

„Im Klassenzimmer der Zukunft arbeiten menschliche und digitale Lehrkraft Hand in Hand“, sagt Maria Wirzberger, Professorin für Lehren und Lernen mit intelligenten Systemen an der Universität Stuttgart. Digitale Systeme können dabei immer nur Ergänzungen zum normalen Unterrichtsgeschehen sein und sollen die menschlichen Lehrkräfte keineswegs an die Seite drängen, so die ...

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Bildquelle: WAZ Westdeutsche Allgemeine Zeitung, Ausgabe 274/2022

Heute Software, in Zukunft Roboter? Lehrkräfte an Schulen sollen bald digitale Unterstützung erhalten.
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... Expertin. Schließlich können nur sie wirklich in Kontakt mit den Schülerinnen und Schülern treten und intuitiv Dinge leisten, zu denen eine Software nicht in der Lage ist. „Eine förderlich gestaltete Software kann allerdings die Phasen auffangen, wo die Lehrkraft nicht permanent präsent sein kann“, sagt Wirzberger.

Potenzial für KI im Unterricht sieht auch Meidinger vor allem in ihrer Fähigkeit, den Schwierigkeitsgrad der Aufgaben an die Bedürfnisse der Schülerinnen und Schüler anzupassen. Allerdings müsse man sich auch darüber im Klaren sein, dass Schülerinnen und Schüler so zu völlig unterschiedlichen Niveaus gelängen. „Ich habe zwar sehr große Sympathie für individuelle Begabungsförderung und KI könnte da eine Chance sein, besonders begabte Schüler weit tiefer in Fachgebiete hineinzuführen, als das bisher möglich ist“, sagt Meidinger. „Umgekehrt wird es aber auch diejenigen geben, die trotz KI deutlich weniger weit kommen.“

“Wichtig ist, dass eine Software die Lernenden motiviert und bei der Stange hält.

Maria Wirzberger, Professorin für Lehren und Lernen mit intelligenten Systemen an der Universität Stuttgart.

Schließlich sei es ein Grundsatz in der Pädagogik, dass individuelles Fördern am Ende auch immer zu einer größeren Leistungsspreizung führe. „Letztendlich haben wir aber immer noch ein Schulsystem, das mit Noten, Qualifikationen und Abschlusszeugnissen arbeitet“, gibt Meidinger zu bedenken. „Da muss das dann auch entsprechend eingepasst werden.“

KI kann Schülern unterschiedlich stark auf die Sprünge helfen

Forscher des Max-Planck-Instituts für Softwaresysteme wollen die Lernerfahrungen von Kindern durch Einsatz künstlicher Intelligenz verbessern. Ihre Algorithmen können den Lernenden einerseits auf die Sprünge helfen, wenn sie bei einer Aufgabe nicht mehr weiterwissen. Andererseits sind sie auch in der Lage, automatisch neue Übungsbeispiele zu kreieren, anhand derer das Erlernte weiter vertieft werden kann. „Unsere Software hilft dem Schüler mit persona-

Als den großen Heilsbringer, der alle aktuellen Probleme des Schulsystems wie Lehrkräftemangel, Bildungsungerechtigkeit, Inklusion und Integration lösen wird, sieht er die künstliche Intelligenz trotzdem nicht. „Meiner Erfahrung nach führt das Überfrachten solcher neuer Entwicklungen mit zu hohen Erlisierten Ratespielen, wenn er nicht mehr weiterweiß“, erklärt Adish Singla, der an der Entwicklung der neuen Software beteiligt ist.

Der Algorithmus erkennt also nicht nur das Problem und präsentiert die Lösung. Er entwickelt vielmehr eine eigene kleine Unteraufgabe und bietet mehrere Lösungsvorschläge dazu an, um den Lernenden auf die Sprünge zu helfen. Indem die künstliche Intelligenz gewissermaßen sagt: „Denk doch noch mal über diesen Teil hier nach!“, wird das Kind selbst zum Handeln aufgefordert und behält die Kontrolle. „Das ist viel motivierender als das einfache Ausbessern eines Fehlers“, sagt Singla. Die Herausforderung für die Software besteht allerdings darin, die einfachste Aufgabe zu finden, anhand der der Schüler das Konzept verstehen kann, das ihm gerade Schwierigkeiten bereitet.

„Wichtig ist aber auch, dass eine Software die Lernenden motiviert und bei der Stange hält“, sagt Professorin Wirzberger. Dabei können unter anderem sogenannte Anthropomorphisierungseffekte helfen: also etwa wenn kleine, menschenähnliche Figuren in die Software eingebaut werden, die Hinweise geben oder wichtige Rückmeldung liefern. „Auch spielerische Elemente können motivierend wirken, etwa wenn mathematische Rätsel gelöst werden müssen, um einen Schatz zu finden“, sagt Wirzberger. Nur wenn all diese Aspekte zusammenkämen, könne eine Lernsoftware erfolgreich sein.

Der Deutsche Lehrerverband wiederum wünscht sich, dass der Einsatz KI-gestützter Lernsoftware in Deutschland Hand in Hand mit langfristiger empirischer Forschung geht. Etwa indem die neuen Methoden zunächst an Modellschulen eingesetzt und der Erfolg evaluiert wird. „Im Endeffekt zählt nur, was Bildung und den Lernerfolg von Kindern besser macht“, sagt Präsident Meidinger. „Da möchten wir als Pädagogen schon auch die entsprechenden Nachweise sehen.“ Und wenn es gut funktioniert, könne und solle man die neue Technologie natürlich auch flächendeckend einsetzen. Solch eine bedachte Vorgehensweise ist auch im Sinne der Forscher selbst.