Lernen neu gedacht: Wie KI-Tutoren die Bildung revolutionieren könnten

Albert Anker: Die Dorfschule von 1848

Eigentlich wissen wir seit den 1980er-Jahren, woran unser Bildungswesen krankt. Bildungspsychologe Benjamin Bloom hat in seiner wegweisenden Studie [1] zum „Zwei-Sigma-Problem“ gezeigt, dass Schüler, die im Einzelunterricht unterrichtet werden, durchschnittlich zwei Standardabweichungen besser abschneiden als ihre Mitschüler im traditionellen Klassenzimmer. Diese Erkenntnis unterstreicht das enorme Potenzial individueller Förderung, die im traditionellen Bildungssystem oft nicht realisiert werden kann – es fehlen schlicht die Ressourcen. Einzelunterricht ermöglicht es, auf die spezifischen Bedürfnisse der Schüler einzugehen, sofortiges Feedback zu geben und Lernstrategien anzupassen, was zu erheblichen Leistungssteigerungen führt.

Was wäre aber, wenn wir diese Art der personalisierten #Bildung für alle Schüler zugänglich machen könnten? Hier kommen moderne Technologien ins Spiel, insbesondere die künstliche Intelligenz (KI). Obwohl Bloom in den 1980ern noch nichts von KI ahnen konnte, öffnet seine Studie doch die Tür zu Überlegungen, wie wir die Vorteile des Einzelunterrichts durch den Einsatz von Technologie skalieren könnten. KI-Tutoren bieten genau diese Möglichkeit: Sie könnten die Lücken füllen, die traditionelle Bildungssysteme oft hinterlassen, und jedem Schüler eine massgeschneiderte Unterstützung bieten.

In diesem Blogbeitrag werde ich die Chancen und Herausforderungen, die mit dem Einsatz von KI-Tutoren verbunden sind, näher betrachten. Ich will aufzeigen, wie KI das #Lernen personalisieren, die Motivation und das Engagement der Schüler steigern und Lehrkräfte unterstützen kann. Gleichzeitig werde ich die potenziellen Risiken thematisieren, wie etwa den Verlust der menschlichen Interaktion und die Herausforderungen des Datenschutzes. Dabei ziehe ich auch historische Vergleiche heran, um zu verstehen, wie frühere technologische Innovationen die Bildung verändert haben und welche Lehren wir daraus für den Einsatz von KI-Tutoren ziehen können.

Chancen & Möglichkeiten von KI-Tutoren

Im Bildungswesen stehen wir immer vor der Herausforderung, wie wir den Lernprozess effizienter und zugänglicher gestalten können. Künstliche Intelligenz als Tutor bietet vielversprechende Möglichkeiten, diese Herausforderungen zu meistern. Die Integration von KI in den Bildungsprozess könnte die individuellen Lernbedürfnisse der Schüler besser ansprechen. Im Folgenden betrachte ich die wichtigsten Chancen, die KI-Tutoren bieten.

  1. Eine der grössten Stärken von KI-Tutoren liegt in ihrer Fähigkeit, das Lernen zu personalisieren. Im Gegensatz zum traditionellen Unterricht, bei dem eine Lehrperson versucht, einer ganzen Klasse gerecht zu werden, kann eine #KI auf die individuellen Bedürfnisse und Lerngeschwindigkeiten aller Schülerinnen und Schüler eingehen. Dies ermöglicht es, den Lernstoff adaptiv anzupassen und so die Effizienz des Lernprozesses zu maximieren. Ethan Mollick betont denn auch in seinem aktuellen Buch Co-Intelligence. Living and Working with AI, dass „a powerful, adaptable, and cheap personalized tutor is the holy grail of education“ sei (S. 135). Meine Ausführungen beziehen sich hautsächlich auch auf dieses Buch.
  2. Ein weiterer Vorteil von KI-Tutoren ist ihre ständige Verfügbarkeit. Während Lehrpersonen nur begrenzt verfügbar sind, kann eine KI rund um die Uhr Unterstützung bieten. Dies ist besonders nützlich für Schülerinnen und Schüler, die ausserhalb der regulären Schulzeiten lernen möchten oder zusätzliche Hilfe benötigen. Ausserdem können KI-Tutoren eine grosse Anzahl von Schülerinnen und Schüler gleichzeitig unterstützen, was die Skalierbarkeit der individuellen Förderung erheblich erhöht.
  3. KI-Tutoren haben das Potenzial, die Motivation und das Engagement der Schülerinnen und Schüler zu steigern. Durch den Einsatz von interaktiven Übungen, Spielen und personalisiertem Feedback kann der Lernprozess interessanter und ansprechender gestaltet werden. Dies fördert nicht nur das Verständnis, sondern auch die Freude am Lernen. „AI provides the chance to generate new approaches to pedagogy that push students in ambitious ways“, schreibt Mollick (S. 140).
  4. Eine der beeindruckendsten Fähigkeiten von KI-Tutoren ist ihre Fähigkeit, Wissenslücken zu analysieren und gezielte Hilfestellungen zu bieten. Durch die Analyse der Leistungsmuster der Schülerinnen und Schüler kann die KI genau erkennen, wo die Schwierigkeiten liegen, und entsprechende Unterstützung bieten. Dies ermöglicht eine tiefere und effektivere Förderung, als dies in einem traditionellen Klassenzimmer möglich wäre (Drösser [2024], S. 46).
  5. KI-Tutoren können auch eine wertvolle Unterstützung für Lehrkräfte sein. Sie können Lehrpersonen bei der Unterrichtsvorbereitung, -durchführung und -analyse entlasten und ihnen mehr Zeit für die individuelle Betreuung der Schülerinnen und Schüler geben. In einem Abschnitt über die Rolle der Lehrer in einer von KI unterstützten Zukunft schreibt Mollick: „The biggest change will be in how teaching actually happens. Today, that is often by an instructor lecturing a class“ (S. 145). Mit der Unterstützung von KI könnten Lehrkräfte sich mehr auf die Interaktion mit den Schülerinnen und Schüler und die Förderung ihrer individuellen Stärken konzentrieren.

Ein praktisches Beispiel für den erfolgreichen Einsatz von KI als Tutor ist die Khan Academy mit ihrem Tutor Khanmigo. Die gemeinnützige Bildungsplattform nutzt KI, um personalisierte Lernwege für Schülerinnen und Schüler zu erstellen und ihnen individuell abgestimmte Unterstützung zu bieten. Khanmogo hilft den Lernenden, Lernlücken zu schliessen und ihre Kenntnisse in verschiedenen Fächern zu vertiefen. Die Khan Academy zeigt, wie KI-Tutoren das Lernen interaktiver und ansprechender gestalten können. Die Plattform bietet interaktive Übungen, Videos und personalisiertes Feedback, das auf die individuellen Bedürfnisse jedes Lernenden abgestimmt ist. Dies steigert die Motivation der Schülerinnen und Schüler und ermöglicht eine gezielte Förderung.

Mollick betont, dass „AI provides the chance to generate new approaches to pedagogy that push students in ambitious ways“ (S. 140). Die Khan Academy nutzt diese Möglichkeit, indem sie Lernenden ermöglicht, in ihrem eigenen Tempo zu lernen und gezielte Unterstützung zu erhalten. Ein weiterer Vorteil ist die Identifikation von Wissenslücken. Die Khan Academy verwendet Algorithmen, um die Leistungsmuster der Lernenden zu analysieren und gezielte Übungen und Erklärungen anzubieten, um diese Lücken zu schliessen. Dies zeigt, wie effektiv KI-Tutoren den Lernprozess personalisieren und optimieren können.

Mögliche Risiken & Herausforderungen

Die Einführung von KI-Tutoren in der Schule bringt neben den zahlreichen Chancen auch einige Risiken und Herausforderungen mit sich. Während die Vorteile offensichtlich sind, ist es wichtig, auch die potenziellen Nachteile zu berücksichtigen und Massnahmen zu entwickeln, um diesen entgegenzuwirken. Im Folgenden betrachte ich die wichtigsten Risiken und Herausforderungen, die mit der Nutzung von KI-Tutoren verbunden sind.

  1. Eine der grössten Gefahren bei der Nutzung von KI-Tutoren ist die Möglichkeit des Betrugs. Da KI sehr gut darin ist, Informationen zusammenzufassen und anzuwenden, besteht die Gefahr, dass Schüler diese Fähigkeiten ausnutzen, um ihre Hausaufgaben oder Projekte zu erledigen, ohne wirklich zu lernen. Mollick schreibt dazu: „With AI, cheating is trivial. In fact, the core capabilities of AI seem almost built for cheating“ (S. 136). Dies erfordert, dass Bildungseinrichtungen klare Richtlinien für den Umgang mit KI aufstellen und sicherstellen, dass die Schülerinnen und Schüler den Lernstoff tatsächlich verstehen und nicht nur KI-generierte Antworten wiedergeben.
  2. Ein weiterer kritischer Punkt ist die fehlende menschliche Interaktion. Der traditionelle Unterricht bietet nicht nur Wissen, sondern auch soziale und emotionale Unterstützung durch die Lehrkräfte. Diese Aspekte sind schwer durch KI zu ersetzen. Schülerinnen und Schüler profitieren von der persönlichen Beziehung zu ihren Lehrpersonen, die sie motivieren, ermutigen und ihnen bei persönlichen Problemen helfen können. Der Philosoph Gary Marcus weist darauf hin, dass „[d]as Problem mit solchen Systemen ist nicht, dass sie Fehler machen, es liegt darin, dass man nie weiss, wann und wo“, [2] was die Notwendigkeit einer menschlichen Komponente im Bildungsprozess unterstreicht.
  3. Ein weiterer wichtiger Aspekt ist der Datenschutz. Die Nutzung von KI-Tutoren erfordert die Erhebung und Verarbeitung grosser Mengen an Daten von Schülerinnen und Schüler, um personalisierte Lerninhalte anbieten zu können. Dies wirft Fragen des Datenschutzes und der Datensicherheit auf. Es muss sichergestellt werden, dass die gesammelten Daten sicher gespeichert und verwendet werden und dass die Privatsphäre der Schüler gewahrt bleibt.
  4. KI-Systeme sind nur so gut wie die Daten, mit denen sie trainiert wurden. Wenn diese Daten Vorurteile oder Diskriminierungen enthalten, können diese auch von der KI übernommen und verstärkt werden. Dies könnte zu unfairen Beurteilungen und Ungleichheiten führen. Es ist daher entscheidend, dass die Trainingsdaten sorgfältig ausgewählt und überprüft werden, um solche Verzerrungen zu minimieren.
  5. Schliesslich besteht die Gefahr, dass KI-Tutoren als Allheilmittel betrachtet werden und die Bedeutung pädagogischer Expertise und menschlicher Interaktion vernachlässigt wird. KI kann den Lernprozess unterstützen, sollte aber nicht die einzige Quelle des Wissens und der Anleitung sein. Mollick betont: „We stand on the cusp of an era when AI changes how we educate—empowering teachers and students and reshaping the learning experience—and, hopefully, achieve that two sigma improvement for all“ (S. 148). Es ist wichtig, ein ausgewogenes Verhältnis zwischen technologischer Unterstützung und menschlicher Anleitung zu finden, um die bestmöglichen Bildungsergebnisse zu erzielen.

Albert Anker: Das Schulexamen

Historische Parallele: Der Taschenrechner

Technologische Innovationen haben die Bildungslandschaft immer wieder verändert. Eine dieser Veränderungen war die Einführung von Taschenrechnern im Unterricht in den 1970er Jahren. Ein Blick auf diese Einführung hilft, die potenziellen Auswirkungen von KI-Tutoren besser zu verstehen. Als Taschenrechner erstmals in den Unterricht eingeführt wurden, gab es erhebliche Bedenken und Widerstände. Viele Lehrkräfte (und Eltern) befürchteten, dass Schülerinnen und Schülern grundlegende Rechenfähigkeiten verlernen könnten. Doch im Laufe der Zeit wurde deutlich, dass Taschenrechner nicht nur die Effizienz des Lernens steigerten, sondern auch neue Möglichkeiten zur Lösung komplexer Probleme eröffneten. Ähnlich wie bei der Einführung von Taschenrechnern erfordert die Integration von KI in die Bildung Zeit, Anpassung und eine offene Diskussion.

Eine Studie aus den 1970er Jahren zeigte, dass 84 Prozent der Lehrpersonen Taschenrechner in ihren Klassen verwenden wollten, doch nur drei Prozent arbeiteten in Schulen, die solche Geräte zur Verfügung stellten. Lehrkräfte benötigten Unterstützung durch die Schuladministration und Eltern, um Taschenrechner in den Unterricht zu integrieren (Mollick [2024], S. 138). Diese Zahlen verdeutlichen die Herausforderungen und den Widerstand, der neuen Technologien oft entgegenschlägt. Die Einführung von Taschenrechnern führte zu neuen pädagogischen Ansätzen. Lehrkräfte begannen, Schülerinnen und Schülern zunächst die Grundlagen der Mathematik beizubringen, bevor sie ihnen erlaubten, Taschenrechner zu verwenden, um realistischere und komplexere Probleme zu lösen. Ähnlich könnte die Integration von KI-Tutoren den Unterricht verändern, indem sie Lehrenden ermöglichen, sich auf die Vermittlung kritischer Denkfähigkeiten und die Anwendung von Wissen zu konzentrieren.

Es ist entscheidend, die Herausforderungen der KI-Integration offen zu diskutieren und Massnahmen zu entwickeln, um potenzielle Nachteile zu minimieren. Nur durch eine sorgfältige und durchdachte Implementierung können wir die Vorteile von KI-Tutoren voll ausschöpfen und gleichzeitig die Risiken minimieren.

Historische Parallele: Der Buchdruck & das Internet

Auch der Buchdruck, die Schreibmaschine und das Internet haben die Art und Weise, wie wir lernen und lehren, revolutioniert. Jede dieser Innovationen wurde zunächst skeptisch betrachtet (vgl. dazu z. B. Drösser [2024], S. 34 ff.). Beim Buchdruck gab es Bedenken, dass Bücher die mündliche Überlieferung und das Gedächtnis der Menschen schwächen könnten. Ähnlich wurden Schreibmaschinen und Textverarbeitungssysteme zunächst kritisch gesehen, bevor ihre Vorteile erkannt wurden. Das Internet hat schliesslich die Verfügbarkeit von Informationen und die Art des Lernens drastisch verändert. Christoph Drösser betont, dass es wichtig ist, aus diesen Erfahrungen zu lernen und KI als Werkzeug zu begreifen, das neue Möglichkeiten des Lernens und Lehrens eröffnet, ohne den Menschen zu ersetzen. „Es ist viel zu früh, ein abschliessendes Urteil über Sprachmodelle wie #ChatGPT abzugeben“, warnt er und unterstreicht die Notwendigkeit, die Entwicklungen genau zu beobachten und anzupassen (S. 8).

Die Erfahrungen mit früheren Technologien zeigen, dass diese nicht nur die Art und Weise, wie Wissen vermittelt wird, verändert haben, sondern auch das Lernen bereichert haben. Die Integration von KI-Tutoren sollte auf diesen Erfahrungen aufbauen. Lehrende und Lernende müssen lernen, wie sie KI effektiv nutzen können, um den Lernprozess zu verbessern. Dies erfordert eine kontinuierliche Reflexion und Anpassung der pädagogischen Ansätze. Der Erwerb von Wissen und Fähigkeiten bleibt auch in einer von KI geprägten Welt zentral. „Technische Veränderungen haben zu allen Zeiten nicht nur die Produktionsbedingungen der Kreativbranche beeinflusst, sondern auch die Produkte“ schreibt Drösser und hebt hervor, dass technologische Fortschritte immer als Ergänzung und nicht als Ersatz des menschlichen Lernens und Lehrens betrachtet werden sollten (S. 59).

Schlussfolgerung

Die Integration von KI-Tutoren in die Bildung hat das Potenzial, das Lernen individueller, effektiver und zugänglicher zu gestalten. Die Möglichkeit, personalisiertes Lernen anzubieten, das rund um die Uhr verfügbar ist und auf die individuellen Bedürfnisse der Schülerinnen und Schüler eingeht, stellt einen bedeutenden Fortschritt dar. KI kann Lehrkräfte entlasten, indem sie bei der Unterrichtsvorbereitung, -durchführung und -analyse unterstützt und so mehr Zeit für die individuelle Betreuung der Schüler schafft.

Gleichzeitig müssen die Herausforderungen und Risiken ernst genommen werden. Die Gefahr des Betrugs, die fehlende menschliche Interaktion, Datenschutzbedenken und mögliche Verzerrungen in den Daten sind nicht zu unterschätzen. Es ist wichtig, dass Bildungseinrichtungen klare Richtlinien für den Einsatz von KI aufstellen und sicherstellen, dass die Technologie verantwortungsvoll genutzt wird.

Die Erfahrungen aus der Vergangenheit, wie die Einführung von Taschenrechnern oder die Verbreitung des Internets, zeigen, dass technologische Innovationen das Bildungssystem bereichern können, wenn sie richtig eingesetzt werden. Dabei bleibt der Mensch als Lehrer und Mentor unersetzlich. Drösser hebt folgerichtig immer wieder hervor, dass technologische Fortschritte immer als Ergänzung und nicht als Ersatz des menschlichen Lernens betrachtet werden sollten (z. B. S. 42).

Eine aktuelle Studie von Bastani et al. [3] hat gezeigt, dass generative KI sowohl Vorteile als auch Nachteile haben kann. Während GPT-4-basierte Tutoren die Leistung und die Motivation signifikant verbessern können, kann die Verwendung von KI ohne die Entwicklung kritischer Denkfähigkeiten die Leistung bei ununterstützten Prüfungen verschlechtern. Dies unterstreicht die Notwendigkeit spezialisierter KI-Lösungen und die Wichtigkeit, Schülerinnen und Schüler im kritischen Umgang mit KI zu schulen. [4] Die Studie zeigt, dass „substantial work is required to enable generative AI to positively enhance rather than diminish education“ (Quelle).

Letztendlich wird der Erfolg von KI in der Bildung davon abhängen, ob es gelingt, die Technologie sinnvoll in den pädagogischen Kontext zu integrieren und die Zusammenarbeit zwischen Mensch und Maschine zu fördern. Die Zukunft der Bildung im Zeitalter der KI bietet grosse Chancen, erfordert aber auch eine sorgfältige und durchdachte Implementierung. Indem wir die richtigen Lehren aus der Vergangenheit ziehen und die Herausforderungen der Gegenwart meistern, können wir eine Bildungslandschaft schaffen, die sowohl technologische als auch menschliche Stärken vereint.

Fussnoten [1] https://doi.org/10.3102/0013189X013006004 [2] zit. nach Lenzen (2024), S. 51. [3] https://dx.doi.org/10.2139/ssrn.4895486 [4] So betont Laura Dumin von der University of Central Oklahoma z.B., dass Wissen und kritisches Denken wichtig sind und Lehrende ihren Schülerinnen und Schülern beibringen müssen, wann es angebracht ist, KI um Hilfe zu bitten und wann nicht (Drösser [2024], S. 47).

Literatur

Bildquellen

  1. Albert Anker (1831–1910): Die Dorfschule von 1848, Kunstmuseum Basel, Public Domain.
  2. Albert Anker (1831–1910): Das Schulexamen, Kunstmuseum Bern, Public Domain.

Disclaimer Teile dieses Texts wurden mit Deepl Write (Korrektorat und Lektorat) überarbeitet. Für die Recherche in den erwähnten Werken und in meinen Notizen wurde NotebookLM von Google verwendet.

Topic #Erwachsenenbildung

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