Lehr-KI: Ressourcen für Lehrkräfte zum Thema künstliche Intelligenz...

KI-Wissen und Fähigkeiten sind von grundlegender Bedeutung:

Schüler müssen fortschrittliche Technologien wie KI verstehen und implementieren, um auf dem Arbeitsmarkt der Zukunft bestehen zu können.
Die Anerkennung von KI ist eine wichtige Komponente der digitalen Bereitschaft.
Der KI-Unterricht kann an jede Jahrgangsstufe angepasst werden.
Schüler können ihre Fähigkeiten bei der Problemlösung und im kritischen Denken ausbauen, indem sie sich mit ethischen Fragen zur KI auseinandersetzen.
Intel unterstützt KI-Unterricht weltweit im Rahmen des Programms Intel® AI for Youth sowie anderer Programme.

KI-Unterricht unterstützt die digitale Bereitschaft

Künstliche Intelligenz (KI) verbessert die Leistung und Funktionalität von fast jedem heutzutage hergestellten Gerät und Fahrzeug. Schüler müssen lernen, mit KI und damit verbundenen Technologien umzugehen, um jetzt und in Zukunft erfolgreich zu sein.

Schüler benötigen digitale Fähigkeiten, Wissen und Know-how, um Technologie verantwortungsvoll und effektiv zu nutzen. Der Begriff „digitale Bereitschaft“ beschreibt die kombinierten Skill-Sets, Toolsets und Denkweisen, mit denen Schüler auf die Zukunft vorbereitet werden.

Wenn die Schüler von heute in den kommenden Jahren ins Berufsleben einsteigen werden, wird eine hohe Nachfrage nach Mitarbeitern mit Fähigkeiten in den Bereichen KI, maschinelles Lernen, Datenanalyse und anderen Informatik-Fachgebieten bestehen. Das World Economic Forum¹ geht davon aus, dass KI allein bis 2025 97 Millionen neue Arbeitsplätze schaffen könnte.

Um die digitale Bereitschaft und den zukünftigen Erfolg der Schüler zu unterstützen, sollten Lehrkräfte KI-Konzepte einführen, KI-Anwendungsfälle vorführen und Schülern dabei helfen, ethische Fragen in Sachen KI zu verstehen. Dieses Lernen kann in den frühen Grundschulstufen beginnen, um das Fundament für den Ausbau erweiterter Fähigkeiten in den mittleren Jahrgangsstufen und dann in den Abschlussjahrgängen zu schaffen.

Einführung von KI-Konzepten

Um Schüler angemessen auf einen sich weiterentwickelnden Arbeitsmarkt vorzubereiten, können Lehrkräfte und Schulen die Beteiligung der Schüler am Unterricht in KI unterstützen.

Durch die Anpassung der Lektionen an die aktuellen Fähigkeiten der Schüler und die Integration praktischer Lernerlebnisse können Lehrkräfte diese komplizierte, fortgeschrittene Technologie greifbarer machen und Schüler auf eine datenbestimmte Zukunft vorbereiten. KI-Fähigkeiten und Know-how können auch für die jüngsten Schüler in einen interessanten und umsetzbaren Lehrplan integriert werden.

Viele oder gar die meisten Schüler werden wohl keine Weiterbildung oder Karrieren im Bereich der Computerwissenschaften oder Informatik anstreben. Für ihren zukünftigen Erfolg wird KI-Know-how trotzdem ausschlaggebend sein.

Laut einem Bericht des World Economic Forum:²

Die wichtigsten Fähigkeiten und Fähigkeitskombinationen, die Arbeitgeber im Vorlauf zum Jahr 2025 als immer wichtiger betrachten, umfassen kritisches Denken und Analyse sowie Problemlösung und Fähigkeiten im Selbstmanagement wie z. B. aktives Lernen, Belastbarkeit, Stresstoleranz und Flexibilität.

KI-Unterricht kann kritisches Denken und emotionale Intelligenz fördern, während Schüler sich mit KI-Anwendungen beschäftigen und die gesellschaftlichen Auswirkungen sowie ethische Fragen in puncto KI analysiere. Dies gilt auch für Schüler, die nie eine einzige Zeile Programmcode schreiben werden.

KI anerkennen

Laut AI4K12³, einer von Informatiklehrern und KI-Praktikern gesponserten Initiative, gibt es fünf große Ideen zu KI, die alle Schüler kennen sollten:⁴

Wahrnehmung: Computer verwenden Sensoren, um die Welt wahrzunehmen.
Repräsentation und Argumentation: Agenten (beispielsweise Algorithmen) pflegen Darstellungen der Welt und nutzen sie für die Argumentation.
Lernen: Computer können aus Daten lernen.
Natürliche Interaktion: Intelligente Agenten erfordern viele Arten von Wissen, um auf natürliche Weise mit Menschen zu interagieren.
Gesellschaftliche Auswirkungen: KI-Anwendungen können sich sowohl positiv als auch negativ auf die Gesellschaft auswirken.

Alle fünf dieser Konzepte können der Entwicklung auf der jeweiligen Jahrgangsstufe entsprechend vermittelt werden. Die AI4K12-Initiative arbeitet an der Erstellung nationaler Richtlinien und Freigabe von Ressourcen für den KI-Unterricht in der Grundschule bis zur Oberstufe in den USA.

KI durch praktisches Lernen aufbauen

In den mittleren und oberen Jahrgangsstufen können Schüler mit dem praktischen Unterricht beginnen.

Lektionen, Aktivitätsleitfäden, Programme zur beruflichen Entwicklung und andere Ressourcen stehen Lehrkräften über Intel® Skills for Innovation zur Verfügung. Darüber hinaus sind auf der Intel® Future Skills Website Beispielprojekte und -lektionen zu finden.

Diese Ressourcen und Leitfäden helfen Lehrkräften und Schülern, KI und Datenwissenschaft in Informatikkurse und -klubs zu integrieren, und zwar vom Einstiegslevel bis hin zur Vorbereitung auf die Universität.

Ethik in der KI

KI-fähige Programme und Tools können extrem nützlich sein, allerdings kann die Technik aber auch Schaden anrichten. Ethische Probleme treten auf, wenn KI-Algorithmen oder zugrunde liegende Daten in einer Weise bereitgestellt werden, die zu Vorurteilen führt, die Privatsphäre von Personen verletzt oder andere Menschenrechte gefährdet.⁵

Eine Diskussion oder ein Workshop zum Thema Ethik in der Ki kann eine wertvolle Ergänzung des Lehrplans jeder Schule sein. Dieser Bereich ist genauso gut für den Philosophie- oder Sozialkundeunterricht geeignet wie für die Informatikstunde.

Wenn sich Informatikschüler mit der Ethik in der KI auseinandersetzen, können sie ihre Ideen aber nicht nur bei Klassendiskussionen und in Aufsätzen zum Ausdruck bringen, sondern auch in Form von Programmcode.

Ein weiterer Ansatz wäre, dass Schüler bei einem Einzel- oder Gruppenprojekt ihre eigenen ethischen Richtlinien und Implementierungsstrategien entwickeln.

Intel® AI for Youth

Praktische Experimente zur Erstellung von KI-Modellen sind wahrscheinlich am besten für Schüler der Oberstufe geeignet. Das Program Intel® AI for Youth, ein Flagship-Programm der Intel® Bemühungen zur digitalen Bereitschaft, ist ein Beispiel für ein erfolgreiches, praxisorientiertes Programm, das jungen Menschen auf inklusive Weise technische und gesellschaftliche Fähigkeiten zum Thema KI vermittelt.

Die Teilnehmer im Schulalter implementieren KI-Konzepte einschließlich Daten, natürliche Sprachverarbeitung und Computer-Vision, um ihre eigenen KI-Projekte zu entwickeln, oft mit positiven sozialen Auswirkungen.

Das Programm, das jetzt in vielen Ländern verfügbar ist, umfasst auch andere Themen im Zusammenhang mit KI-Ethik, Datenschutz und potenzieller Voreingenommenheit, um Fähigkeiten zur Problemlösung zu verbessern und zum kreativen Denken anzuregen.

Wahl der richtigen Geräte für KI im Unterricht

Die richtigen Geräte unterstützen die digitale Bereitschaft der Schüler und bereiten sie auf die Hochschulbildung und ihre spätere berufliche Laufbahn vor. Selbst wenn die Schüler nicht Informatik oder Computerwissenschaften studieren werden, sind sie besser darauf vorbereitet, auf den sich weiterentwickelnden Arbeitsmarkt einzusteigen, wenn sie damit vertraut sind, die Bedeutung von KI im Alltagsleben zu erkennen.

Wenn KI unterrichtet wird, ist es wichtig, Schüler mit Geräten auszustatten, die bei minimaler zeitlicher Verzögerung beträchtliche Workloads bewältigen können. Schüler werden KI-Anwendungsfälle bewerten und KI-Modelle entwickeln, große Audio- und Videodateien analysieren und andere Aufgaben durchführen, die hohe Prozessorleistungen erfordern.

Die Verwaltbarkeit ist ebenfalls ein wichtiger Faktor, um zu bestimmen, welche Geräte an KI im Unterricht angepasst werden können.

Beispielsweise können IT-Fachleute mit Intel® Core™ Ultra Prozesoren und Intel vPro® Enterprise für Windows Geräte aus der Ferne bei Schülern zu Hause in Ordnung bringen. Das für den Schulbezirk zuständige IT-Personal kann dadurch seine Produktivität steigern und muss weniger Zeit für Fahrten aufwenden.

Out-of-Band-Managementtools sind ein weiteres Schlüsselelement der Systemverwaltung. Mit Tools wie der Intel® Active-Management-Technik können IT-Mitarbeiter selbst dann noch auf Geräte zugreifen und Probleme beheben, wenn Probleme mit dem Betriebssystem oder der Hardware auftreten.

Zur Unterstützung der Sicherheit von Schülern in der Digitalwelt bietet Intel ein „Onlinesicherheit für Kids“-Programm an, das Kinder und Jugendliche im Alter von fünf bis 18 Jahren darüber unterrichtet, wie sie das Internet sicher und verantwortungsvoll nutzen können.