Was ist generative KI und warum ist sie für Pädagogen wichtig?

Obwohl wir manchmal Angst davor haben, passt Technologie oft perfekt zu uns Menschen. Technologie ist natürlich darauf angewiesen, dass Menschen sie erschaffen. Einmal erschaffen, steigern Technologien, wenn sie richtig angewendet werden, die Produktivität und Effizienz des Menschen. Wir haben diese synergetische Verbindung seit der Erfindung des Feuers über die Erfindung des Rades und aller anderen Technologien bis hin zur heutigen künstlichen Intelligenz (KI) erlebt.

KI ist die Fähigkeit einer Maschine, kognitive Funktionen wie die des menschlichen Gehirns auszuführen, einschließlich der Interaktion mit einer externen Umgebung, Wahrnehmung, Argumentation, Problemlösung, Entscheidungsfindung und sogar der kreativen Produktion von Prosa, Musik, Bildern und mehr. Viele von uns interagieren seit Jahren mit KI-gestützten Maschinen, oft ohne es zu merken. Jede verbale Anfrage an Sprachassistenten wie Siri, Alexa und Google hängt von KI ab, ebenso wie viele der Chatbots, die beim Navigieren auf Websites auftauchen.

Angewandte KI ist die Anwendung künstlicher Intelligenz auf Alltagsszenarien und entwickelt sich rasant weiter. In letzter Zeit gibt es generative KI-Tools wie ChatGPT Und GPT-4 sind zum Mainstream geworden und haben tiefgreifende Auswirkungen auf Wirtschaft und Bildung gleichermaßen, mit dem Potenzial, Produktivität, Qualität und Effizienz zu steigern. Bei falscher Anwendung stellen diese Werkzeuge jedoch erhebliche Gefahren dar und untergraben das Vertrauen.

Was ist generative KI?

Generative KI lernt aus vorhandenen Daten, um in großem Maßstab neue Inhalte zu generieren, die die Eigenschaften der Trainingsdaten widerspiegeln, diese aber nicht wiederholen. Dadurch kann generative KI eine Vielzahl neuer Inhalte produzieren, darunter Bilder, Videos, Musik, Sprache, Text, Softwarecode und Produktdesigns.

Wie funktioniert generative KI?

Generative KI beginnt mit einer Eingabeaufforderung. ChatGPT beispielsweise reagiert auf Texteingabeaufforderungen im Gespräch, um neuen Inhalt zu generieren. Eingabeaufforderungen für andere Lösungen erfolgen in Form von Text, Bildern, Videos, Designs, Musiknoten oder anderen Eingaben, die das System verarbeitet.

Dann übernehmen große Sprachmodelle (LLMs). Diese LLMs, wie die, die ChatGPT antreiben, wurden durch Deep-Learning-Algorithmen trainiert, um enorme Mengen an geschriebenen Sprach- und Textdaten zu erkennen, zu generieren, zu übersetzen und zusammenzufassen.

Nach der Aufnahme der ursprünglichen Eingabeaufforderung liefern die Algorithmen der generativen KI-Plattform ihren neuen Inhalt in verschiedenen Formen, darunter Aufsätze, mathematische Lösungen oder sogar „Deep Fake“-Videos. Neue Funktionen in diesem sich schnell entwickelnden Bereich ermöglichen es Benutzern nun, anfängliche Ergebnisse mit Feedback zu Stil, Ton, Stimme und anderen Elementen zu verfeinern, die in später generierten Inhalten berücksichtigt werden sollen.

Anwendungsfälle und Vorteile generativer KI in Schulen

Generative KI ist Ende 2022 explosionsartig auf der Bildfläche erschienen, und jetzt, weniger als ein Jahr später, scheint das potenzielle Anwendungsgebiet im Bildungsbereich scheinbar endlos. Der vielleicht vielversprechendste Aspekt ist das Potenzial, personalisierte, interaktive Lerninhalte und -erlebnisse für jeden Schüler zu erstellen.

Zu den zahlreichen Anwendungsbeispielen für generative KI im Bildungsbereich zählen unter anderem:

• Erstellen Sie Fragen basierend auf dem aktuellen Verständnis- oder Leistungsniveau eines Schülers.
• Liefern Sie Feedback und Beurteilungen in Echtzeit und ermöglichen Sie es Schülern und Lehrern, Stärken zu erkennen, die sie nutzen können, Verbesserungsmöglichkeiten und eventuell zusätzlich benötigte Unterstützung.
• Erstellen Sie personalisierte, anpassbare Unterrichtspläne basierend auf der Einschätzung der Fähigkeiten und Leistungen eines Schülers.
• Entwickeln Sie interaktive Lernaktivitäten, einschließlich Spiele und Simulationen, um Schüler in verschiedenen Fächern einzubinden.
• Geben Sie schrittweise Hinweise und Vorschläge, um die Problemlösung und das Lernen eines Schülers zu beschleunigen.
• Erstellen Sie E-Mails und andere Nachrichten, die Lehrer an die Eltern senden können.

In Bezug auf einen Schulbezirk und seine Unterrichtsressourcen hat generative KI das Potenzial, als Lehrerassistent zu fungieren, individuelles Feedback in Echtzeit zu liefern und die Unterrichtsmöglichkeiten auf jeder Bildungsebene zu erweitern.

Natürlich gibt es neben den Vorteilen der generativen KI für Pädagogen auch Einschränkungen, Herausforderungen und wahrgenommene Bedrohungen, die mit der Technologie einhergehen.

Einschränkungen und Herausforderungen der generativen KI im Bildungswesen

Wie alle nützlichen Technologien bringt auch die generative KI ihre Grenzen, Herausforderungen und Missbrauchspotenziale mit sich. Ein Hauptanliegen ist die Möglichkeit einer Voreingenommenheit bei den generierten Bildungsinhalten, da die Algorithmen einer Plattform nur so gut – also so unvoreingenommen – sind wie die Daten, mit denen sie trainiert werden. Infolgedessen könnten Bildungsmaterialien erstellt werden, die Stereotypen oder Vorurteile aufrechterhalten oder sogar verstärken.

Obwohl generative KI-Systeme immens intelligent und leistungsstark sind, fehlt ihnen derzeit die Kreativität, Originalität, Ausgereiftheit und das gewisse Etwas, das Lehrer und Schüler so gut vermitteln können. Sowohl Schüler als auch Lehrer verfügen über die Kreativität, „über den Tellerrand hinauszublicken“. Generative KI-Programme sind jedoch durch die ihnen zur Verfügung gestellten Daten begrenzt.

Dann natürlich die digitale Kluft Die Kluft zwischen Schülern mit und ohne direkten Zugang zu Technologie könnte sich durch generative KI im Bildungsbereich vergrößern, was sich nachteilig auf benachteiligte Schüler und Schüler aus Minderheiten auswirken wird. Darüber hinaus besteht eine ständige Bedrohung für die Datensicherheit, Privatsphäre und Online-Sicherheit der Schüler.

Die größte Herausforderung der generativen KI im Bildungsbereich könnte jedoch die Gefahr eines unethischen Einsatzes der Technologie sein. Natürlich ist Plagiat, also die Praxis, die Arbeit oder Ideen anderer zu übernehmen und als die eigenen auszugeben, ein vorherrschendes Problem. Aber die Herausforderung der generativen KI als Krücke geht noch viel tiefer: Die Gefahr besteht, dass sich die Schüler zu sehr auf die Technologie verlassen, um unmittelbare Antworten zu erhalten, was ihre Fähigkeit zum kritischen Denken und zur Problemlösung hemmt.

Fortschritte mit generativer KI im Bildungswesen

Ohne Frage hat generative KI das Potenzial, das Bildungswesen zu verändern. Doch wie das Sprichwort aus Marvels Spiderman sagt: „Aus großer Macht erwächst große Verantwortung.“ Es ist wichtig, dass Schulbezirke an der Spitze der technologiegestützten Bildung bleiben, und diese Verantwortung gegenüber der Gemeinschaft beginnt jetzt.

Erstens müssen Schulbezirke Richtlinien auf der Grundlage eines klaren Verständnisses der neuen Technologien entwerfen. Leider gibt es keine zentrale Quelle für Empfohlene bewährte Vorgehensweisen derzeit. Daher sollten Schulbezirke über das gesamte K-12-Spektrum hinweg zusammenarbeiten, um KI zu entwickeln Normen.

Die Politik wird die Lehrpläne beeinflussen, aber zunächst müssen die Lehrkräfte darin geschult werden, was KI ist, was sie nicht ist und wie sie effektiv im Unterricht eingesetzt werden kann. Sowohl die Schulverwaltung als auch die Lehrkräfte und Schüler müssen über ein hohes Maß an Medienkompetenz und digitaler Bürgerschaft verfügen, um falsch verwendete KI-generierte Inhalte zu erkennen.

In dieser Hinsicht ist keine Zeit zu verlieren. Laut Forschungsergebnisse der Walton Family Foundation veröffentlicht Im Mai 2023 gaben 51 Prozent der Lehrer an, ChatGPT innerhalb weniger Monate nach seiner Veröffentlichung verwendet zu haben, wobei 40 Prozent es mindestens einmal pro Woche nutzten. In derselben Studie glaubten 75 Prozent der Schüler, dass ChatGPT ihnen helfen könnte, schneller zu lernen, und 73 Prozent der Lehrer stimmten dem zu.

Zweitens müssen die Bezirke die Nutzung generativer KI-Apps effektiv überwachen, damit die Entscheidungsträger verstehen, wie die Lösungen genutzt werden und wie sie am besten in den Lehrplan integriert werden können. Führende EdTech-Lösungen wie Lightspeed Filter™ und Lightspeed Digital Insight™ kann diese Antworten liefern.

Die richtigen EdTech-Lösungen können nicht nur die Nutzung generativer KI-Apps durch Lehrer und Schüler verfolgen, sondern Schulen auch dabei helfen, die effektivsten Apps zu identifizieren und fundierte Entscheidungen darüber zu treffen, wie sie diese in ihre Lehrpläne oder in die Fortbildung von Lehrkräften integrieren können. Umfassende Lösungen wie Lightspeed Digital Insight stellen außerdem sicher, dass Schulen die Nutzung generativer KI-Apps überwachen und gleichzeitig die Daten der Schüler schützen können.

Und schließlich müssen sich die Schulbezirke voll und ganz darauf konzentrieren, allen Schülern der Klassen 1 bis 12 digitale Kompetenz und Datenethik beizubringen. Der KI-Geist ist aus der Flasche und wird nie wieder hineingehen. Es müssen Lehrpläne entwickelt und eingesetzt werden, die den Schülern helfen, den Raum effektiv und sicher zu erkunden. Darüber hinaus muss ihre Ausbildung beinhalten, wie generative KI und andere Technologietools zur Manipulation von Informationen eingesetzt werden können und wie wir alle sorgfältig vorgehen müssen, nicht nur bei der Bewertung der Genauigkeit und Voreingenommenheit von KI-Daten, sondern auch bei der Wahrung eines hohen Maßes an Integrität und bei der ethischen Nutzung der KI-Ergebnisse.

Abschluss

Es besteht wenig Zweifel daran, dass generative KI weiterhin florieren und sich schließlich zu einem festen Bestandteil der Bildung entwickeln wird. Aber Schulbezirke, Lehrer und Schüler müssen alle lernen, wie sie die Technologie verantwortungsbewusst und ethisch nutzen. Neben der Einführung neuer Richtlinien und Lehrmethoden muss auch die IT-Infrastruktur gestärkt werden, um sicherzustellen, dass die Technologie effektiv integriert wird und gleichzeitig Gerechtigkeit, Datenschutz und Sicherheit gewährleistet sind.

Für KI-bezogene Ressourcen besuchen Sie unbedingt die International Society for Technology in Education (ITSE). KI-Fokusseite. Verbinden Sie sich außerdem mit Lightspeed Systems und teilen Sie Ihre KI-Erkenntnisse!