Neue Aufgaben zum Thema Künstliche Intelligenz

Einführung und Motivation

Systeme von künstlicher Intelligenz (KI) sind in vielen Bereichen unseres Lebens schon heute zu finden. Beispielhaft sind dazu Apps zur Gesichts- oder Objekterkennung zu nennen. KI-Systeme helfen unter anderem, Daten zu analysieren, Vorhersagen zu treffen oder Entscheidungsgrundlagen zu generieren. Die Bedeutung von KI-Systemen wird aller Voraussicht nach in den nächsten Jahrzehnten zunehmen. Unsere heutigen Schülerinnen und Schüler leben somit bereits in einer von KI-Systemen geprägten Welt und werden in dieser in Zukunft Entscheidungen treffen.

Beim Einsatz von bzw. dem Umgang mit KI-Systemen spielen auch ethische Fragestellungen eine wesentliche Rolle. Neben einem fachlichen Grundverständnis sollten Schülerinnen und Schüler daher Kenntnisse im Bereich des (ethischen) Bewertens erlangen, um eine verantwortungsvolle Anwendung von KI-Systemen in verschiedenen Bereichen mitgestalten zu können. 

In diversen Veröffentlichungen ist bereits ein umfangreiches Angebot an Materialien zur Auseinandersetzung mit Künstlicher Intelligenz zu finden. Hierbei handelt es sich jedoch häufig um Exkurse zur Funktionsweise von KI, die einen größeren Zeitaufwand erfordern und sich daher kaum in den regulären Unterricht einbinden lassen. Zusätzlich ist eine direkte Anbindung solcher Exkurse an die Kernlehrpläne der MINT-Fächer nur selten möglich. Die Thematisierung von KI-Anwendungen kann jedoch den MINT-Unterricht bereichern und es können viele Anknüpfungspunkte zu curricular verankerten Fachinhalten gefunden werden.

Aus diesem Grund bieten wir Ihnen mit dem vorliegenden Logineo-Kurs eine Sammlung von Aufgabensets mit Bezug zu Künstlicher Intelligenz an, die sich direkt an obligatorische Fachinhalte der Kernlehrpläne anbinden und mit vergleichsweise geringem Zeitaufwand im regulären Fachunterricht einsetzen lassen. Für eine generelle Erarbeitung des Themas Künstliche Intelligenz wurden die zur Verfügung gestellten Aufgabensets explizit nicht entwickelt, da für diesen Zweck schon genügend Angebote existieren, auf die zurückgegriffen werden kann. Vielmehr geht es um eine exemplarische Verflechtung von KI und Fachinhalten in den MINT-Fächern. Der Fokus liegt dabei auf konkreten Anwendungen von KI-Systemen, mit denen die Lernenden in ihrer künftigen Lebenswelt immer häufiger konfrontiert sein werden. 

Übersicht der Aufgabensets

Tabelle 1 liefert eine Übersicht über die entwickelten Aufgabensets und die jeweiligen Schwerpunkte, die damit verfolgt werden. Zum Teil werden dabei zentrale fachliche Konzepte von Künstlicher Intelligenz aufgegriffen. Teils richten die Aufgabensets den Fokus eher auf die Förderung von Bewertungskompetenz im Zusammenhang mit KI. Für die Lernenden werden dementsprechend verschiedene Ziele angestrebt. Im Wesentlichen geht es jedoch darum, den Schülerinnen und Schülern ein erstes grundlegendes Verständnis der Funktionsweise von KI-Systemen zu vermitteln, mögliche Anwendungen von KI-Systemen kennenzulernen und einen sinnvollen bzw. verantwortungsvollen Einsatz dieser KI-Systeme ethisch zu reflektieren bzw. zu bewerten. 

 

 

Tabelle 1: Entwickelte Aufgabensets und deren Schwerpunkte

 

Die konkreten Aufgabensets können direkt im eigenen Unterricht eingesetzt oder bei Bedarf flexibel an die eigene Lerngruppe angepasst werden. Gleichzeitig sollen sie exemplarisch verdeutlichen, welche prinzipiellen Möglichkeiten es gibt, das Thema Künstliche Intelligenz in den regulären Fachunterricht einzubinden. 

Insbesondere bei einem geplanten Einsatz an anderen Schulformen als dem Gymnasium, für das die Aufgabensets zunächst entwickelt wurden, kann es sinnvoll sein, die Texte in den Aufgabensets zu reduzieren oder zu vereinfachen. Hierzu kann ggf. ein textgenerierendes KI-System von der Lehrkraft genutzt werden, um Texte schnell und einfach an die Bedürfnisse bzw. Voraussetzungen der eigenen Lerngruppe anzupassen.