Chancen und Risiken von künstlicher Intelligenz in der Bildung (Chat GPT und Co.)

Chancen und Risiken von künstlicher Intelligenz in der Bildung (Chat GPT und Co.)

ChatGPT ist seit wenigen Wochen für die Öffentlichkeit verfügbar und schon werden im schulischen Umfeld grosse Bedenken laut. Im Fokus stehen dabei Schülerarbeiten, die zu Hause mithilfe von künstlicher Intelligenz (KI) gelöst werden, in einer erstaunlichen Qualität. Ein kurzer Überblick über GPT-Chat und Co, Möglichkeiten, Schwächen, Gefahren, aber auch die Chancen, die diese Apps im schulischen Umfeld bieten können.

Definition

ChatGPT ist ein Kommunikationswerkzeug, das von der Firma OpenAI entwickelt wurde. Er reiht sich in eine Liste zahlreicher Tools ein, die künstliche Intelligenz verwenden. Grundsätzlich funktionieren alle OpenAI-Tools auf die gleiche Weise: Man stellt eine Anfrage, die das Gewünschte beschreibt und die künstliche Intelligenz generiert ein Ergebnis. Dieses Ergebnis kann in schriftlicher Form, als Grafik, Audio, als Code vorliegen.

Diese Tools werden vor allem für die Bereiche Marketing und Kommunikation entwickelt. Es ist MIt dem Werkzeug Dall-E ist es beispielsweise möglich, ein Bild zu beschreiben und die KI verschiedene Versionen dieses Bildes erstellen zu lassen, beispielsweise im Stil der Impressionisten. Je mehr Details vorhanden sind, desto genauer und realistischer wird das Bild. Ein weiteres Beispiel ist das Tool Vall-E, das - auf der Grundlage eines drei Sekunden langen Sprachmusters - eine künstliche Stimme erzeugt, die alles sagt, was man will, mit der gewünschten Betonung. Dieses Tool soll nach und nach in M365 integriert werden.

Inmitten dieser zahlreichen Tools befindet sich Chat GPT. Dabei handelt es sich um eine Textschnittstelle, die schriftliche Ergebnisse auf der Grundlage der gestellten Anfragen generiert. Als Grundlage dieser und anderer KI-Anwendungen werden sogenannte Foundation Models genutzt. Diese basieren auf tiefen neuralen Netzen, die mit einer sehr grossen Menge verschiedener Daten (Texte, Bilder, gesprochene Sprache, etc.) trainiert wurden (Link).

Die Hauptmerkmale von ChatGPT sind:

  • Es versteht und bearbeitet seine Ergebnisse in mehreren Sprachen.

Es ist möglich, eine Anfrage in den wichtigsten europäischen und asiatischen Sprachen zu stellen. ChatGPT kann nicht nur den Inhalt der gestellten Anfrage analysieren, sondern auch den verwendeten (oder angeforderten) Stil, sodass es seine Antworten anpassen kann. Selbst wenn also dieselbe Frage von mehreren Personen gestellt wird, ist der Inhalt möglicherweise identisch, die verwendete Ausdrucksform ist aber unterschiedlich, weil sprachliche Nuancen wie die Verwendung bestimmter idiomatischer Ausdrücke oder eines bestimmten Satzes berücksichtigt werden.

Das Tool ist darüber hinaus in der Lage, spezifische Ergebnisse in Programmier- oder mathematischer Sprache zu liefern. Er kann also auf der Grundlage von Anweisungen einen einfachen Programmiercode erzeugen. Dasselbe gilt für mathematische Gleichungen oder chemische Formeln.

Ausserdem wird beschrieben, welche Parameter geändert werden müssen, um die Antwort anzupassen.

In diesem Sinne bietet das Tool eine Begründung für die Antwort, indem er dem Nutzer ermöglicht zu verstehen, warum diese oder jene Formel verwendet wurde.

  • Es ist lernfähig.

Die Schnittstelle ist nicht dazu gedacht, eine einzige Antwort auf eine Frage anzubieten. Jede Interaktion wird wie ein "Gespräch" mit der künstlichen Intelligenz dargestellt. Wenn eine Antwort nicht zufriedenstellend oder inhaltlich und formal nicht differenziert genug ist, kann man bitten, das Ergebnis mit neuen Parametern zu präzisieren. So können Texte gekürzt oder verlängert werden, Zitate von Autoren oder wissenschaftlichen Artikeln hinzufügen lassen, einen spezifischen Schreibstil anfordern, eine bestimmte Textsorte (Gedicht, Lied, Erzählung) verlangen. Das Ergebnis kann also sehr relevant, aber auch sehr extravagant sein, je nachdem, was der Benutzer verlangt.

Auch dies etwas, das im schulischen Rahmen Fragen aufwerfen kann. ChatGPT kopiert also keine vorhandenen Texte, es generiert ein personalisiertes Ergebnis. In diesem Sinne erschafft das Tool ein neuwertiges Ergebnis.

Ausserdem werden die in den Nutzeranfragen enthaltenen Informationen der Datenbank hinzugefügt und mit den vorhandenen Informationen verknüpft. Das ist auch das Ziel der gegenwärtigen Testphase: Das Tool soll verbessert und angepasst werden.

  • Es ist auf jedem Medium nutzbar und lässt sich mit anderen Anwendungen verknüpfen

Es braucht kein leistungsfähiges digitales Gerät. Internetzugang und Browser genügen für den Betrieb. ChatGPT ist über eine einfache Website zugänglich, sodass man von einem Computer, einem Tablet, einem Smartphone oder jedem anderen Gerät, das eine Verbindung zum Web herstellt, darauf zugreifen kann.

Da es auch als Erweiterung für Webbrowser verfügbar ist, kann es in viele weitere Dienste wie beispielsweise WhatsApp integriert werden. Es kann auch mit Spracherkennungsdiensten gekoppelt werden, wodurch die Interaktion in eine mündliche Diskussion umgewandelt wird.

 

Möglichkeiten

Der Einsatz von ChatGPT im schulischen Umfeld ist in der Summe fast unendlich, hier einige Beispiele:

  • Beantwortung präziser, offener oder geschlossener Fragen;
  • Lösen von mathematischen Berechnungen mit Darstellung der Lösungsschritte;
  • Verfassen einfacher Programme in verschiedensten Sprachen (HTML, Scratch, Python, C++, ...) mit Erklärung der Funktionsweise und der anzupassenden Parameter;
  • Verfassen eines Aufsatzes, Briefes, einer Zusammenfassung in Französisch/Deutsch/Englisch/Italienisch/ ..., mit genauen Autorenzitaten;
  • Verfassen eines Gedichts, eines Liedes oder eines wissenschaftlichen oder medialen Artikels sowie jedes anderen Textes, der einen bestimmten Stil und ein bestimmtes Gerüst verwendet. Der Stil und das Gerüst können vom Nutzer selbst festgelegt werden:
  • Verfassen eines Bewerbungsschreibens mit den relevantesten Elementen für einen Arbeitgeber;
  • Generierung eines Überblicks über ein Thema, um eine umfassende Darstellung des Themas zu erstellen. Jedes Element kann dann wiederum von der künstlichen Intelligenz präzisiert und weiter ausgeführt werden;
  • Entwicklung einer kritischen Meinung zu einem bestimmten Thema. Diese Aussage ist meistens nuanciert und gibt verschiedene Aussagen wieder, die man entsprechend seiner persönlichen Überzeugungen anpassen kann;
  • Aufzählung der verschiedenen Schritte (Gebrauchsanweisung), um eine Handlung durchzuführen.

Auch bei den Vorbereitungsarbeiten der Lehrpersonen kann ChatGPT genutzt werden.

  • Eine Lektionsreihe für eine bestimmte Zielgruppe zu einem bestimmten Thema generieren;
  • Erstellen von Unterlagen für einzelne Lektionen;
  • Erstellen von Reglementen oder einer Charta;
  • Generierung eines Überblicks und relevanter Details zu einem bestimmten Thema;
  • Erstellen und Implementieren von spielerischen Aktivitäten für die Lektionen;
  • Generierung von Evaluationen (QCM oder offene, beziehungsweise geschlossene Fragen);
  • Bewertung von Arbeiten anhand von Kriterien.

Qualität der erhaltenen Ergebnisse

Wir stehen am Anfang dieser Technologie, und es ist klar, dass die von ChatGPT erzielten Ergebnisse nur noch besser werden können. Auch die Funktionen werden laufend verbessert. Dies vorausgeschickt, können wir folgendes feststellen.

Die erzielten Ergebnisse sind manchmal inhaltlich dürftig, haben aber eine akzeptable Form. So ist der Inhalt einiger schriftlicher Aufsätze manchmal eher ein ungenauer und zu allgemein gehaltener Text, ohne wirklich gewichtige Argumente zu liefern.

Bei Computercode oder mathematischen Gleichungen sind viele Ungenauigkeiten zu verzeichnen, die Ergebnisse sind oft nicht korrekt.

Alle Ergebnisse müssen zwingend Korrektur gelesen und überarbeitet werden.

ChatGPT kann sich auch irren oder die Anfrage missverstehen und in seiner Antwort völlig falsch sein. Oft generiert die App auch schlichtweg nur Nonsens.

Daraus lässt sich schliessen, dass einfaches Kopieren und Einfügen nicht zuverlässig ist. ChatGPT liefert Ansätze, Ideen, und grundsätzliche Inhalte in einer akzeptablen Form, die kontrolliert und angepasst werden müssen.

 

Probleme für das Bildungswesen

Ein grundlegendes Problem ist, dass Ergebnisse von ChatGPT von herkömmlichen Plagiatsprüfungsinstrumenten nicht erkannt werden können, da die von der KI erstellte Antwort aus verschiedenen Informationsquellen jeweils neu zusammensetzt wird. Man stellt bald einmal fest, dass sich die Antwortelemente ähneln und dass vor allem ihre hierarchische Reihenfolge, die Struktur der Antworten sich recht wenig verändern. Es ist also möglich, anhand dieser Elemente zu erkennen, ob und wie künstliche Intelligenz eingesetzt wurde.

Es gibt bereits Applikationen, mit denen man erkennen kann, ob ein Text von einer KI stammt oder nicht.

Das zweite Problem ist, dass ChatGPT seinen Weg erklärt. Im Gegensatz zu einem Taschenrechner gibt er nicht nur eine simple Antwort, sondern auch den gedanklichen Weg, der ihn dazu geführt hat. Diese Funktion gibt es zwar auch in anderen Computerprogrammen, diese sind aber wesentlich komplizierter zu bedienen. Dies kann zwar eine Möglichkeit zum Schummeln sein, aber auch ein hilfreiches Mittel zum Lernen oder Verstehen des Vorgehens und der Argumentation.

Das dritte Problem ist die überzeugende Wirkung des Instruments. Es liefert - auf den ersten Blick - beeindruckende Ergebnisse, wenn man die Antworten nicht schon vorher kennt. Es verwendet eine sehr ausgefeilte und angepasste Sprache, die je nach Bedarf verbessert werden kann. Schülerinnen und Schüler werden sich auf Grund der Qualität bald mit den erzielten Ergebnissen zufriedengeben.

Welche Auswirkungen hätte dies auf die Entwicklung des kritischen Denkens?

Welche Auswirkungen könnte die Künstliche Intelligenz auf die Vorstellungskraft und die Kreativität des Schülers haben?

Müssen wir befürchten, dass die Inhalte, die ein Lehrer vermitteln kann, in Frage gestellt werden, da auch ChatGPT alles erklären kann?

 

Empfehlungen für die Schule

In Bezug auf das oben Gesagte wirft dies grundlegende Fragen auf:

  • Wie geht man mit Hausaufgaben und Arbeiten um, die ein Schüler selbstständig ausserhalb des Klassenzimmers oder der Aufsicht des Lehrers erledigen muss?
  • Wie werden diese Arbeiten beurteilt?

Zunächst einmal muss man sich vor Augen halten, dass dies in der Primarstufe und bis zur 8H kein Problem darstellt, da der Schreibstil des Schülers noch nicht entwickelt ist. 

Die Empfehlungen für Lehrer:

- Testen Sie die Anwendung

Der Einsatz von ChatGPT im persönlichen Bereich oder bei der Erarbeitung eines Themas und der Bewertung von Schülerarbeiten ermöglicht es, die Struktur der vom Tool gegebenen Antwort, aber auch die vorgeschlagenen Argumente zu erkennen. Diese Struktur ändert sich nicht oder nur geringfügig. Der Einsatz von ChatGPT durch die Lehrperson ermöglicht es auch, das Werkzeug und dessen Möglichkeiten und Grenzen zu entdecken und zu kennen.

- Kontrollieren Sie die Struktur und den Inhalt von Schülerarbeiten

Wie oben wird ein aufmerksames Auge auf die verwendeten Begriffe, die Form des Aufsatzes und die wichtigen Elemente, die aus der Schülerarbeit hervorgehen, geworfen. Die Ergebnisse von ChatGPT sind erkennbar.

- Nutzen Sie das Tool in der Klasse als Hilfsmittel für die Recherche, wie eine Suchmaschine ... mit all ihren Schwächen

Dadurch wird dem Schüler vermittelt, dass die Lehrkraft das Tool kennt und dass es, obwohl es in seiner Form attraktiv ist, nicht zu vernachlässigende inhaltliche Probleme mit sich bringt. Ohne Vorkenntnisse ist es riskant, sich auf diese Methode zu verlassen.

- Achten Sie darauf, wie schnell der Schüler eine Arbeit erledigen kann

Natürlich muss die Lehrkraft, wie bei jeder selbstständigen Arbeit, einen idealen Zeitraum für die Erstellung einer Hausarbeit festlegen. Wenn die abgegebene Arbeit eindeutig unter der geschätzten Leistung liegt, ist dies möglicherweise ein Hinweis auf die Nutzung von künstlicher Intelligenz.

- Lassen Sie die Schüler die abgegebenen Arbeiten im Unterricht vorstellen und prüfen Sie sie. 

Dies gilt gleichermassen für Arbeiten, bei denen eine Suchmaschine verwendet wird, oder für die Inanspruchnahme externer Hilfen. Dies kann zu einer mündlichen Beurteilung führen, beispielsweise um sicherzustellen, dass der Schüler der Autor seiner schriftlichen Arbeit ist und dass er dessen Inhalt versteht und begründen kann.

- Denken Sie über die Art der gegebenen Hausaufgaben nach. 

Anstelle von Schreibarbeiten könnte man sich zum Beispiel stärker auf praktische Experimente oder die Beobachtung von Ereignissen oder Phänomenen konzentrieren, die den Einsatz von Technologien wie GPT-Chat einschränken.

- Überlegen Sie, wie Sie das Tool am besten in den Lernprozess integrieren können

Das Nutzen von Internet, Suchmaschinen oder die Funktionsweise von Algorithmen, gehört zu den Kompetenzen, die sich die Schüler aneignen sollen. Auch die künstliche Intelligenz gehört dazu.

Darüber hinaus sind die Möglichkeiten, die diese Werkzeuge in einer Unterrichtssequenz bieten, sehr breit gefächert. Man kann zum Beispiel die Antworten des Schülers mit denen der KI vergleichen. Dieser Prozess ermöglicht es, die Unterschiede zwischen der menschlichen Intelligenz und der KI zu verstehen. Dabei kann auch angesprochen werden, dass die menschlichen Emotionen die Wort- und Stilwahl beeinflussen. Der Einsatz von KI ermöglicht es auch, die eigene Kultur mit der der Maschine zu vergleichen, um zu sehen, wie sich bestimmte Ideen artikulieren lassen. Schliesslich bietet der Einsatz von KI auch die Möglichkeit, über die Fähigkeit, Phänomene möglichst exakt zu beschreiben, nachzudenken. Beispielsweise kann man mit dem Programm Dall-E (das einen Text in ein Bild umwandelt) seinen Wortschatz testen und perfektionieren und seine Gedanken artikulieren und visualisieren. 

In diesem tiefgreifenden Wandel sorgt das Amt für Unterrichtswesen - insbesondere durch das Kompetenzzentrum ICTVS - für die Information der Lehrkräfte und beobachtet diese wichtigen Entwicklungen aus nächster Nähe. Andererseits werden Weiterbildungen in Betracht gezogen, die in den Weiterbildungskatalogen der PH erscheinen sollen. Auch diese verfolgt die Entwicklungen im Bereich der Digitalisierung genau, um sie besser in ihre Schulungen und Empfehlungen einbeziehen zu können.

 

Fazit

Wir befinden uns heute an einer Art Scheideweg zwischen von Menschen geschaffenem und in digitaler Form gespeichertem Wissen und der Möglichkeit digitaler "Intelligenzen", diese Daten zu nutzen, um für den Menschen verständliche Überlegungen und Ergebnisse zu entwickeln. Dies wird unsere Beziehung zu Wissen, den Zugang zu Wissen und unsere Individualität als frei und selbstständig denkende Person stark verändern.

Der Einsatz dieser künstlichen Intelligenzen ist jedoch bereits Teil unseres Alltags. Unser Smartphone versteht unsere Fragen durch den Sprachassistenten, unsere Apps passen sich unserem Verhalten und unserem Geschmack an, unsere Suchmaschine schlägt uns Suchbegriffe vor, die auf unserem Profil basieren.

ChatGPT und OpenAI können heute Daten für uns auswählen, sie konzeptualisieren und strukturieren. Das kann beängstigend sein und man fühlt sich seiner Fähigkeiten und Freiheiten beraubt.

Es liegt an uns, zu entscheiden, wie viel wir von dieser neuen Technologie nutzen. Und jeder kann seine eigenen Erfahrungen entwickeln: Sich komplett von digitalen Technologien distanzieren? Nur noch mit und durch diese leben? Diese Technologien mit ihren Risiken und Chancen bewusst nutzen?

In jedem Fall ist es der Einsatz von kritischem Denken und Selbstschutz, der es jedem Einzelnen ermöglicht, sein Verhältnis zur digitalen Welt zu gestalten. Dazu gehört auch der Umgang mit persönlichen und sensiblen Daten. Ist man bereit, seine Fotos in einem sozialen Netzwerk zu veröffentlichen, nutzt man Webdienste zum Einkaufen und gibt seine Präferenzen preis, verlässt man sich bei der Auswahl eines Restaurants oder eines Artikels auf die Aussagen von Drittunternehmen oder nutzt man die künstliche Intelligenz, um seine Meinung, seine Bedürfnisse oder seine Persönlichkeit auszudrücken. Kritisches Denken und die Fähigkeit, sich zu schützen sind ebenso Teil des Lehrplans wie das Wissen über die Funktionsweise digitaler Technologien. Konkret geht es darum zu lernen, die KI zu kontrollieren, anstatt von ihr abhängig zu sein.

Fatalisten werden anmerken, dass diese neue technologische Möglichkeit das Ende der traditionellen Schule und sogar des Lehrerberufs einläutet. Allerdings wurden die gleichen Befürchtungen auch bei der Einführung von Taschenrechnern, Mathematikprogrammen oder Übersetzungswebsites geäussert. Wichtiger ist die Frage, wie die Schule den Einsatz von KI beim Lernen nutzen kann. Und in diesem Sinne ist alles offen, denn die Möglichkeiten sind sehr vielfältig.

 

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