Unterstützung für Lehrer und Schüler

KI als helfende Lehrkraft während des Lockdowns

| Autor / Redakteur: Mitrankur Majumdar* / Ira Zahorsky

Der Einsatz von Künstlicher Intelligenz im Unterricht kann individuelleres Lernen fördern.
Der Einsatz von Künstlicher Intelligenz im Unterricht kann individuelleres Lernen fördern. (© besjunior - stock.adobe.com)

Wenn Schulen, Eltern und Schüler vom Klassenzimmer ins Internet wechseln müssen, steht Fernunterricht plötzlich im Mittelpunkt. Der Umgang mit eLearning-Tools wird mit der Zeit einfacher und besser, aber reicht das aus? Künstliche Intelligenz (KI) hilft Lehrern bei der Herausforderung, auf Distanz zu unterrichten – und ebenso, wenn sie in das richtige Klassenzimmer zurückkehren.

Während die Welt auf Distanz geht und Schulen schließen, wird das Internet mit Schülern und Lehrern von Grund- und weiterführenden Schulen überflutet. Das verändert die Struktur des eLearning-Marktes enorm. Als Folge verändert sich auch die Technologie, um die spezifischen Bedürfnisse der Schüler zu adressieren.

Das bisherige Fernstudium-Konzept spricht vor allem selbstmotivierte, erwachsene Lernende an. Plattformen und Techniken sind für den Unternehmens-, Verbraucher- oder Hochschulmarkt konzipiert. Jüngere Kinder aber haben ganz andere Bedürfnisse: Um sie zu motivieren, benötigt es auch inspirierende und zugängliche Lehrkräfte. Künstliche Intelligenz (KI) kann das Beste aus beiden Welten vereinen und langfristig zu besseren Lernergebnissen führen – selbst wenn der Lockdown aufgehoben wird und Schulen zur Normalität zurückkehren.

KI als Lernhilfe

Die meisten Lehrer haben nicht genügend Zeit, um sich auf die individuellen Bedürfnisse ihrer Schüler zu konzentrieren. Tatsächlich verbringt ein Lehrer den Großteil seiner Woche damit, den Unterricht vorzubereiten, Arbeiten zu benoten oder sich mit zusätzlichen oder außerschulischen Prozessen und Vorgängen zu befassen.

KI könnte hier die freie Zeit schaffen, die Lehrer brauchen, um sich um die Schüler und Bereiche zu kümmern, die ihre Hilfe am dringendsten benötigen. Alles beginnt mit einem Lernprofil, das durch maschinelle Lerntechniken erstellt wird, die automatisch die Eingaben, Interaktionen und Leistungen der Schüler überprüfen. Dieser Einblick kann auf vielfältige Weise genutzt werden.

Zum Beispiel empfiehlt die KI spezifische Lerninhalte oder -wege für einzelne Schüler und hilft, Wissenslücken zu schließen, die den Lehrern möglicherweise entgangen sind. Jeder Lernplan eines Schülers wird so individuell auf seinen Lernstil zugeschnitten, was ein schnelleres Lernen ermöglicht.

Das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) und die Technische Universität in Kaiserlautern haben zum Beispiel gemeinsam das Projekt „Hypermind“ entwickelt. Dahinter versteckt sich ein intelligentes Schulbuch für Tablets und PCs, das die Blickrichtung der Leser erkennen und analysieren kann. Hypermind soll in erster Linie dazu beitragen, die Schüler individuell zu fördern und das Lernen schneller und effizienter zu gestalten. Außerdem wird durch den Einsatz des intelligenten Schulbuches der Lernprozess kontinuierlich erfasst.

Auf einer Makroebene können diese Daten und Erkenntnisse auch in die Bildungsstrategie auf Regionalebene einfließen. Durch die Verfolgung der Leistung und das kontinuierliche Lernen aus den Interaktionen mit den Schülern, trägt die KI dazu bei, regionale Lehrpläne zu aktualisieren, ebenso wie Schülergruppen mit besonderen Bedürfnissen für weitere Investitionen zu identifizieren.

Außerdem kann die KI die Lernreichweite vergrößern. Dies hilft nicht nur Lehrern mit immer größeren Klassen – beispielsweise durch den Einsatz von Chatbots, die den Schülern bei Fragen helfen –, sondern versetzt sie auch in die Lage, global zu agieren. Sprachbarrieren sind kein Problem mehr: Schon jetzt können Schüler eine Klasse bei einem Lehrer besuchen, der eine andere Sprache spricht, indem sie ein kostenloses Plug-in für PowerPoint namens Presentation Translator verwenden. Es erstellt Untertitel in Echtzeit, während der Lehrer spricht. Diese Technologie hilft auch Schülern mit Hörbehinderung und eröffnet ihnen eine Welt des Lernens, die weit über das hinausgeht, was an ihrer jeweiligen Schule verfügbar ist.

Den Schritt wagen

Auch wenn manches nach Science Fiction klingt: all diese Technologien existieren und werden von Pädagogen übernommen. Es wird erwartet, dass der globale KI-Bildungsmarkt bis 2024 etwa 4 Milliarden US-Dollar erreichen wird, mit einem jährlichen Wachstum von 45 Prozent.1

Trotzdem bedeutet der Übergang zu einem KI-gestützten Unterricht einen großen Schritt für alle Beteiligten. Der Schlüssel liegt im Verständnis, dass die Künstliche Intelligenz und die Technologien den wertvollen menschlichen Lehrer nicht ersetzen, sondern ihre Fähigkeiten erweitern, um individuelle Ergebnisse für Schüler zu erzielen.

Tatsache ist, dass COVID-19 den Schulen einen stärkeren Anreiz geboten hat, in KI für die Bildung zu investieren. Vielleicht auch sogar dazu, gemeinsam Daten auszutauschen und Lösungen zu schaffen, die ganze Schulbezirke zusammenbringen und ihnen zugutekommen.

Diese Zeit der unerwartet geschlossenen Schulen und des erzwungenen eLearnings ist eine Chance für die Schulen, sich mit der neuen Technologie vertraut zu machen. Und wenn Schüler und Lehrer wieder in die Schule gehen, werden sie viele neue digitale Werkzeuge und Techniken mitbringen. Für künftige Generationen bilden diese die Grundlage für eine digitalere Bildung. Wenn Pädagogen jetzt mit KI experimentieren, können sie große Schritte nach vorn machen, um eine bessere Bildung sicherzustellen – egal ob online oder offline.

*Der Autor, Mitrankur Majumdar, ist Vice President und Regional Head – Services, Americas bei Infosys.

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