Wie man KI zu einem echten Gewinn für die Bildung macht

Aufgeregtes Kind bei der Interaktion mit einem Tablet.

Künstliche Intelligenz hat oft einen schlechten Ruf. 

Da Automatisierung, künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen Aufgaben übernehmen, die traditionell von Menschen erledigt werden, machen wir uns Sorgen, dass wir ersetzbar werden. Wir sorgen uns um unsere zukünftige Arbeitsplatzsicherheit, unseren Platz in der Welt und den Verlust der so wichtigen menschlichen Note. Und das sind nur die intellektuellen Bedenken. Viele Filme und Romane haben sich mit dem Thema der künstlichen Intelligenz befasst - von Maschinen, die auf tragische Weise selbstbewusst werden, bis hin zu Menschen, die sich den Maschinen unterordnen.

Auch wenn diese Szenarien natürlich fiktiv sind, wird KI immer noch mit Misstrauen und Spott behandelt. Das ist in Branchen wie der Automobilherstellung oder der Sicherheit von Videokonferenzenaber die Bildung ist ein viel schwierigeres Thema.

Bildung ist einer der wichtigsten Eckpfeiler unserer Gesellschaft, und die Entwicklungen im Bildungsbereich dürfen nicht auf die leichte Schulter genommen werden. Etwas Neues und Kontroverses wie künstliche Intelligenz in den Mix einzubringen, wird immer eine Herausforderung sein. 

Diese Herausforderung kann jedoch gemeistert werden. Je mehr wir über KI wissen, desto weniger Angst macht sie uns. Je mehr wir ihre Vorteile für unsere Gesellschaft aufzeigen können, desto mehr werden wir sie begrüßen.

Wie funktioniert also KI wirklich funktioniert?

Künstliche Intelligenz ist ein Forschungsgebiet, das sich mit der Entwicklung von Technologien befasst, die denken und Probleme lösen können. Sie nutzt das maschinelle Lernen, um eingegebene Daten zu analysieren und Lösungen, Vorhersagen oder weiteres Lernen auszugeben. Letztlich besteht das Ziel der KI darin, die kritischen Denkfähigkeiten des menschlichen Geistes zu imitieren. Mit genügend Daten und leistungsfähiger Technologie können KI-Pioniere neuronale Netze aufbauen, die lernen, wachsen und uns helfen, einige der schwierigsten Probleme zu lösen.

Das klingt ein wenig nach Science-Fiction. Wie also können Pädagogen KI zu einem echten Gewinn für die Bildung machen? Wie können wir der Welt beweisen, dass künstliche Intelligenz der nächste große Technologiesprung im Bereich des Lernens ist?

Werfen wir einen Blick auf einige der praktischen Möglichkeiten, wie KI Pädagogen unterstützen kann (und in gewisser Weise bereits tut).  

Freie Zeiteinteilung

Lehrerinnen und Lehrer unterrichten nicht nur, sie sind auch für Verwaltungsaufgaben zuständig. Die Verwaltung kann ein großer Zeitfresser sein, die ohnehin schon überlasteten Lehrer unter Stress setzen und zu menschlichen Fehlern führen. 

Ein großer Vorteil der KI ist die Automatisierung. Das Eingeben und Analysieren von Schülerdaten, das Planen und Überwachen von Aufgaben und das Erstellen von Berichten kann von Computern übernommen werden. In einem digitalen Prüfungsszenario kann die KI-gesteuerte Fernkontrolle in einem digitalen Prüfungsszenario die KI-gesteuerte Fernkontrolle eingesetzt werden, um Lehrkräfte von ihrer kostbaren Zeit zu entlasten und ihnen zu ermöglichen, sich mehr auf die Planung des Unterrichts für ihre Schüler zu konzentrieren.

Einstufung

Eine weitere Verwaltungsaufgabe, für die Lehrer viel Zeit und Energie aufwenden, ist die Benotung von Aufgaben und Tests. Auch diese Aufgaben können unter Zeitdruck, Stress und menschlichen Fehlern leiden. KI wird bereits bei der Benotung von Tests eingesetzt - mit einigen positiven und einigen negativen Ergebnissen. Eine Maschine kann bereits Rechtschreibung, Grammatik und Engagement verstehen, um einen einfachen Test effizient zu bewerten. Mit der Weiterentwicklung des maschinellen Lernens wird die KI auch in der Lage sein, Kontext, Nuancen und Tonfall zu verstehen.

Das ist eine Menge an Benotung von Tests und Aufsätze, von denen die Lehrer befreit werden.

Personalisiertes Lernen

Je mehr wir über das Bildungswesen erfahren, desto mehr erkennen wir, dass nicht alle Schüler auf die gleiche Weise lernen. Einzelne Schüler haben individuelle Bedürfnisse, aber es kann fast unmöglich sein, auf diese Bedürfnisse einzugehen, wenn man es mit großen Klassen und zu wenig Personal zu tun hat. Das ist ein Dilemma, mit dem viele Lehrer jeden Tag konfrontiert sind: Sie haben das Gefühl, dass einige Schüler zurückbleiben, sei es aufgrund von Neurodivergenz, einer Behinderung oder eines anderen Lernstils.

Künstliche Intelligenz kann helfen, diese Lücke zu schließen. So können zum Beispiel computergestützte adaptive Tests die Bedürfnisse jedes einzelnen Schülers bewerten indem sie die früheren Antworten der Schüler analysieren und die Bewertung an das jeweilige Niveau anpassen. Während alle Schüler die gleichen Fächer lernen, kann jeder Schüler eine personalisierte Aufgabenstellung erhalten, die seinen Lernstil ergänzt und seine spezifischen Schwächen stärkt.

Erstellung von Bildungsinhalten

KI kann bereits Inhalte schreiben. Manchmal ist es schmerzhaft offensichtlich, aber ausgefeiltere Systeme sind in der Lage, Inhalte zu schreiben, die sich so lesen, als hätte ein Mensch sie verfasst. Mit ausgefeiltem maschinellem Lernen können diese Inhalte faktenbasiert und lehrreich sein.

Die Erstellung, Veröffentlichung und Anschaffung von Lehrbüchern ist teuer. Durch den Einsatz von Technologie zur Erstellung von Bildungsinhalten entfallen einige der Kosten sowohl für die Ersteller als auch für die Schüler.

Verstärkung des Lernens zu Hause

Von COVID-19, das Studierende zum Fernstudium zwingt, bis hin zur wachsenden Beliebtheit von Online-Kursen ist das Lernen zu Hause für viele zur Norm geworden. Dinge wie Videokonferenzen und Ferntests sind für Studenten unerlässlich geworden, und diese Technologien enthalten bereits Aspekte der KI. Doch künstliche Intelligenz kann für das Fernlernen ein noch größerer Segen sein.

Viele Einrichtungen nutzen bereits Online-Prüfungsplattformen, um die Durchführung von Prüfungen und anderen Bewertungen zu erleichtern. Sie sind besonders nützlich für Studierende, die von zu Hause aus lernen und nicht persönlich an einer Prüfung teilnehmen können. Sie bieten den Lehrkräften administrative Unterstützung und können ihnen einen Großteil der Bewertungsarbeit abnehmen. Sie können sogar das Niveau der Prüfungen an die individuellen Bedürfnisse der Schüler anpassen und so eine individuellere Bewertung ermöglichen.

Lösen von Problemen

Das ist das Ziel des maschinellen Lernens. Man gibt Daten in ein System ein, lässt den Algorithmus aus diesen Daten lernen und lässt das System dann Lösungen oder Vorhersagen anbieten. 

Im Bildungswesen könnte dies eine bessere Entscheidungsfindung auf der Grundlage von Datenmengen bedeuten, die der menschliche Verstand niemals erfassen könnte. Anhand von Beurteilungsdaten können Pädagogen die Stärken und Schwächen von Schülern erkennen und Lerninterventionen festlegen, solange sie noch für den Lehrplan relevant sind.

Kurse umgestalten

Die Fähigkeit des maschinellen Lernens, Daten aufzunehmen und zu analysieren, kann zur Verbesserung von Unterrichtsplänen, Tests und sogar ganzen Lehrplänen beitragen. Ein Beispiel: Eine große Anzahl von Schülern fällt bei einer bestimmten Frage in einem Test immer wieder durch. Aber warum? Es gibt so viele mögliche Antworten, und Menschen könnten viel Zeit damit verbringen, Berge von Daten zu durchforsten, um die Lösung zu finden.

Ist die Frage schlecht formuliert? Ist die erwartete Antwort zu starr? Ist die Frage repräsentativ für den Lehrplan, der in diesem Jahr unterrichtet wird? Verfügen die Schülerinnen und Schüler über das gesamte Wissen, das sie für die Beantwortung der Frage aus ihrem Studium benötigen? 

Da gibt es viel zu bedenken. 

KI kann riesige Datenmengen verarbeiten und helfen, eine eine Lösung zu finden. Dies kann den Zeitaufwand für die Überarbeitung von Kursen und Lehrplänen verringern und bessere und kohärentere Tests ermöglichen.

Verbesserung der Zugänglichkeit

Leider hat nicht jeder Zugang zu einer angemessenen Bildung. Überall auf der Welt haben viele Menschen aufgrund von Armut, Krankheit, Behinderung, Isolation oder anderen Nachteilen, auf die sie keinen Einfluss haben, keine Möglichkeit, eine Schule zu besuchen. Und wenn sie eine Schule besuchen können, bleiben sie aufgrund ihrer Umstände oft hinter anderen Schülern zurück.

AI kann die Zugänglichkeit durch Prozesse wie gemischtes Lernen, bei dem jeder Schüler als Individuum mit individuellen Bedürfnissen behandelt wird, auf die er eingehen kann. Anstatt alle Schüler in eine Bildungsbox zu stecken - unabhängig von der Form - kann die Bildung stattdessen um die Schüler herum gestaltet werden. Damit dies funktioniert, ist künstliche Intelligenz erforderlich. Viele der Tools, über die wir bereits gesprochen haben - Personalisierung, Fernlernen und Problemlösung - erfordern künstliche Intelligenz, um die Lehrer bei der Ermittlung der individuellen Bedürfnisse der Schüler zu unterstützen.

Es gibt auch andere Hilfsmittel, die die Zugänglichkeit unterstützen. Für Studierende mit bestimmten Behinderungen kann die Transkription von Lektionen mithilfe von Spracherkennungstechnologie helfen, im Unterricht mitzuhalten. Sprachübersetzungen in Echtzeit helfen jedem, von überall auf der Welt die gewünschten Kurse zu besuchen, unabhängig von Sprachbarrieren. Fernunterricht mit VR-Technologie bietet Studierenden mit Mobilitäts- oder Standortproblemen die Möglichkeit, den Unterricht auf eine Weise zu besuchen, die sich persönlich anfühlt. 

Aber es gibt nicht nur positive Nachrichten

Wie alle neuen Technologien hat auch die künstliche Intelligenz ihre Schattenseiten. Wir können nicht darüber diskutieren, wie man KI zu einem echten Gewinn für die Bildung machen kann, ohne die Probleme zu erwähnen.  

Viele befürchten, dass die massenhafte Einführung künstlicher Intelligenz die menschliche Note auslöschen wird. In der Bildung wird diese Angst noch verstärkt; der Gedanke an kalte, herzlose Maschinen, die Kindern das ABC beibringen, ist ein wenig unheimlich. Aber künstliche Intelligenz soll den Menschen nicht ersetzen, sondern nur die Arbeiten automatisieren, die wir als lästig empfinden, und uns bei unseren wichtigeren Aufgaben unterstützen. Sie ist ein Werkzeug, kein Ersatz, und sie soll im Gleichschritt mit uns an einer besseren Welt arbeiten. 

Und es gibt noch mehr praktische Bedenken. Online-Sicherheit und Datenschutz sind derzeit heiße Themen, und viele sind besorgt, dass fortschrittliche Technologien wie KI das Risiko von Hackerangriffen, Verletzungen persönlicher Daten und Eingriffen in die Privatsphäre nur vergrößern. Wenn KI massenhaft eingesetzt werden soll, müssen Sicherheitsexperten hart arbeiten, um die Ängste der Nutzer zu zerstreuen. 

Doch die künstliche Intelligenz schreitet voran

KI wird nicht verschwinden. Tatsächlich werden die Einsatzmöglichkeiten von KI immer größer. 

Anstieg des Marktvolumens für künstliche Intelligenz im Bildungsbereich von 2021 bis 2030.
Bild entnommen von precedenceresearch.com

Alle Branchen haben von künstlicher Intelligenz profitiert, und das gilt auch für die Bildung. Von der Verbesserung der Qualität der Bildung bis hin zur Verringerung der Kluft bei der Zugänglichkeit kann die KI neben dem menschlichen Faktor die nächste Generation von Wissenschaftlern, Kreativen und Pädagogen unterstützen.