Künstliche Intelligenz (KI) hält zunehmend Einzug in unseren Alltag. Auch im Bildungsbereich birgt KI großes Potenzial – sowohl für Lehrkräfte als auch für Lernende. So kann Künstliche Intelligenz dazu beitragen, den Schulalltag zu erleichtern, Lernprozesse zu verbessern und Lerninhalte individueller sowie abwechslungsreicher zu gestalten.

Damit moderne Technologien wie KI eine Bereicherung für das Bildungssystem darstellen, gilt es aber einige Faktoren zu berücksichtigen und Maßnahmen zu ergreifen: Vorab sollten beispielsweise passende Einsatzmöglichkeiten ausgelotet und Lehrpläne bei Bedarf angepasst werden. Zudem braucht es eine starke mediale und digitale Bildung, um Schüler auf den Einsatz von KI vorzubereiten und im verantwortungsvollen Umgang mit den dazugehörigen Tools zu schulen. Wir zeigen, wie sich KI in der Schule erfolgreich implementieren lässt, was es dabei zu beachten gibt und welche Vor- und Nachteile Künstliche Intelligenz für Lehrende und Lernende bringt.  

---

Inhaltsverzeichnis

1. KI-Systeme für den Bildungsbereich

1.2 Generative KI-Systeme

1.3 Intelligente Tutorielle Systeme (ITS)

2. Einsatzmöglichkeiten von KI-Tools im Schulalltag

3. Vorteile von KI im Bildungswesen

4. Herausforderungen und Risiken beim Einsatz von KI

5. Fazit: KI in der Bildung, aber wie?

---

KI-Systeme für den Bildungsbereich

Für das Bildungswesen sind derzeit vor allem zwei KI-basierte Technologien von besonderer Relevanz: generative KI und Intelligente Tutorielle Systeme (ITS). Zum besseren Verständnis lohnt es sich, die beiden Modelle mitsamt ihrer Funktionsweisen und Potenziale einmal näher zu beleuchten.

Generative KI-Systeme

Der wohl bekannteste Vertreter generativer Künstlicher Intelligenz ist ChatGPT – ein Chatbot, der mithilfe von KI Texte und Bilder generiert. Als technische Grundlage dient ein Large Language Model (LLM), also ein großes Sprachmodell, das mithilfe unzähliger Textdaten darauf trainiert wird, komplexe sprachliche Anweisungen – sogenannte Prompts – richtig zu deuten und möglichst natürliche Texte zu generieren. Als Wissensgrundlage dient ein festgelegtes Textkorpus oder das Internet.

Generative KI-Sprachmodelle können zum Beispiel:

• Fragen beantworten
• Informationen zusammenfassen
• Texte umformulieren
• Übersetzungen erstellen
• Sprachliche Korrekturen durchführen
• Inspirationen liefern
• Gliederungen entwerfen
• Texte verfassen – Thema, Stil und Co. sind dabei variabel 

Hinzu kommen je nach Modell weitere Funktionen wie die Verarbeitung und Erstellung von Bild-, Video- oder Audiodateien. Gerade Chatbots ermöglichen durch das typische Dialogformat eine intuitive Bedienung und natürliche Kommunikationsstruktur. Dank KI weisen die Ergebnisse ein hohes Maß an sprachlicher Korrektheit auf und wirken zudem menschlich, weshalb sich in der Regel nur schwer feststellen lässt, ob ein Text KI-generiert ist oder nicht.

Neben ChatGPT von OpenAI gibt es zahlreiche weitere Beispiele für generative KI wie Microsoft Copilot, Google Gemini oder Perplexity AI.

Intelligente Tutorielle Systeme (ITS)

Eine andere Technologie, mit der sich Künstliche Intelligenz im Bildungswesen nutzen lässt, sind Intelligente Tutorsysteme. Dabei handelt es sich um digitale Anwendungen, die Schüler oder Lernende im Allgemeinen individuell in ihrem Lernprozess unterstützen und Inhalte im 1:1-Modell vermitteln, festigen und abfragen. Im Grunde folgen ITS demselben Prinzip wie Nachhilfestunden oder Intensivkursen in Form von Tutor- oder Einzelunterricht – nur, dass ein Computerprogramm die Lehrperson ersetzt.

Das intelligente Lernsystem besteht im Grunde aus drei Komponenten:

1. Das Expertenmodell umfasst Fachwissen zum jeweiligen Gebiet, den angestrebten Wissensstand sowie die richtigen Lösungen und Lösungswege für sämtliche Aufgaben.
2. Das Lernendenmodell (auch Studenten- oder Schülermodell) kennt den Wissensstand, die Kompetenzen und das Lernverhalten des Lernenden.
3. Das Tutormodell passt den Lernprozess an den Bedarf des Lernenden an und stellt passende Lerninhalte und Anleitungen bereit. Es organisiert die Interaktion zwischen Plattform und Lernendem sowie die Aufbereitung der Inhalte und Aufgaben und gibt laufend Feedback sowie bei Bedarf Hilfestellung.

Mithilfe Künstlicher Intelligenz wird der Wissensstand der Lernenden analysiert und permanent aktualisiert, sodass jederzeit passgenaue Lerninhalte bereitgestellt werden können. Auch die Auswertung der Ergebnisse sowie die individuelle Rückmeldung an die Lernenden erfolgt bei ITS automatisiert auf Basis von KI. Über ein digitales Medium wie Smartphone, Tablet oder Computer haben die Lernenden Zugriff auf ein Dashboard und werden nach Start der Anwendung Schritt für Schritt durch den personalisierten Lernprozess geleitet.

Einsatzmöglichkeiten von KI-Tools im Schulalltag

Die genannten KI-Modelle lassen sich auf unterschiedliche Weise in den Schulalltag integrieren – sei es zur Vorbereitung des Unterrichts, im Zuge des Lernprozesses oder um Lerninhalte im Nachgang zu vertiefen.

• KI-gestützte Unterrichtsvorbereitung: Generative KI-Modelle können Lehrern Inspirationen zur Heranführung an ein Thema oder zu pädagogischen Methoden liefern, Textaufgaben für den Mathematikunterricht generieren, komplexe Themen verständlich erklären und Testfragen in sämtlichen Fächern erstellen – Musterantworten für die Lernenden inklusive.
• Generative KI im Unterricht und zu Hause: KI-basierte Chatbots können Lernende bei der Recherchearbeit unterstützen: zum Beispiel für Referatsthemen, Fachliteratur, spezifische Fachinformationen oder Pro- und Contra-Argumente. Bei Verständnisfragen können ChatGPT und Co. schnell einfache Antworten liefern. Auch in kreative Prozesse lassen sich KI-Tools einbinden, beispielsweise um Bilder, Videos oder Musik für ein Projekt zu erstellen.
• ITS im Schulalltag: Intelligente Tutorsysteme bieten Lehrkräften die Möglichkeit, auch in heterogenen Gruppen stärker auf die Stärken und Schwächen einzelner Schüler einzugehen und diese individuell zu fördern – insbesondere in Stillarbeitsphasen. Zudem können ITS bei der Ermittlung des Lernstandes, der Auswertung von Aufgaben und der Bereitstellung von Feedback helfen. Auch zum Festigen und Vertiefen des Gelernten lassen sich die Tools nutzen.

Vorteile von KI im Bildungswesen

Aus den verschiedenen Einsatzmöglichkeiten von Künstlicher Intelligenz in der (schulischen) Bildung ergibt sich eine Reihe von Vorteilen für Lehrkräfte und Lernende:

• Zeiteffizienteres Arbeiten: Mithilfe von KI können zeitintensive Aufgaben in Teilen ausgelagert und automatisiert werden. So kann KI zum Beispiel bei der Erhebung und Analyse von Lernständen oder beim Verfassen von Erwartungshorizonten und Musterlösungen unterstützen. Lehrende sparen so Zeit, die sie in andere Aufgaben wie eine intensivere Betreuung der Lernenden investieren können. Und auch Schüler können durch die Nutzung von KI Zeit sparen.
• Abwechslungsreiche Gestaltung: Vom Einstieg in ein neues Thema über die moderne Aufarbeitung eines historischen Werks aus dem Lehrplan bis hin zu innovativen Unterrichtsmethoden liefert KI Ideen und Ansätze, um den Horizont von Lehrkräften zu erweitern und Schülern mehr Vielfalt in der Unterrichtsgestaltung zu bieten.
• Individuelles Lernen: Durch den Einsatz Intelligenter Tutorsysteme kann im Unterricht stärker auf Leistung und Lernbedarf einzelner Schüler eingegangen werden. Individuelles Feedback stärkt den Lernprozess und das Lerntempo passt sich automatisch an den Fortschritt der Lernenden an.
• Medienbildung durch KI-Tools: Auch der bewusste und gekonnte Umgang mit KI selbst ist eine Kompetenz, die Lernenden weit über den Schulalltag hinaus Vorteile bringen kann. Die korrekte Bedienung von ChatGPT und Co. in Form von zielführendem Prompting wirkt sich maßgeblich auf die Qualität der Ergebnisse aus. In einer Welt, in der KI-Tools im Alltag wie auch im Beruf Verwendung finden, um Prozesse effizienter zu gestalten, gehört KI-Knowhow zur Medienbildung. Der Einbezug von KI in Lehrpläne sowie allgemein ins Bildungssystem bereitet Schüler frühzeitig darauf vor.

Herausforderungen und Risiken beim Einsatz von KI

Trotz all der Vorzüge, die Künstliche Intelligenz dem Bildungssystem bieten kann, ist sie als neue Technologie mit einer gewissen Vorsicht zu genießen. Die Implementierung von KI-Tools in Schulen will gut vorbereitet sein und geht mit einigen Herausforderungen und Risiken einher, die von vornherein bedacht werden sollten.

Da wären zum einen die Bereitstellung der entsprechenden digitalen Mittel und der Zugang zur Technologie: Um KI-Tools wie Intelligente Tutorsysteme oder Sprachmodelle nutzen zu können, brauchen Lernende Tablets  oder Computer – diese müssen entweder privat angeschafft oder von der Schule bereitgestellt werden. Grundvoraussetzung für die Arbeit mit digitalen Tools ist zudem eine stabile Internetverbindung.

Damit Lernplattformen und Anwendungen wie KI-Chatbots zielführend eingesetzt werden können und einen Mehrwert bringen, müssen Lehrer und Schüler zunächst im Umgang mit den Technologien geschult werden. So lernen sie, wie Künstliche Intelligenz verantwortungsvoll verwendet wird und in welchen Bereichen die jeweiligen Tools zum Einsatz kommen können.

Stichwort verantwortungsvoller Umgang: ChatGPT und vergleichbare Software-Lösungen sind in der Lage, Texte zu produzieren, die sich nicht eindeutig von menschlichen Erzeugnissen unterscheiden lassen. Es besteht also durchaus das Risiko, dass Schüler ihre Leistungen nicht mehr selbst erbringen, sondern Aufgaben gänzlich von Chatbots erledigen lassen. Umso wichtiger ist es, den Lernenden den Sinn der eigenständigen Erarbeitung zu verdeutlichen und sicherzustellen, dass Lernprozesse sowie die kreative Schaffenskraft und das eigenständige Denken und Arbeiten durch den Einsatz von KI nicht untergraben oder gefährdet werden.

Zudem ist darauf zu achten, dass Künstliche Intelligenz lediglich ein Hilfsmittel ist, das ergänzend hinzugezogen werden kann. KI-Tools sind weder in der Lage, Lehrkräfte zu ersetzen, noch liefern sie zuverlässige Ergebnisse, die keiner menschlichen Prüfung mehr bedürfen. Gerade bei fachlichen Themen schleichen sich immer wieder Falschinformationen ein, die mitunter als Fakten dargestellt werden – sämtliche Antworten von Chatbots sind daher unbedingt genauestens zu überprüfen. Auch im Hinblick auf Deepfake und Desinformation sollten Lernende unbedingt sensibilisiert werden.

Künstliche Intelligenz kann dabei helfen, in heterogenen Lerngruppen stärker auf die individuellen Fähigkeiten und Bedürfnisse der Lernenden einzugehen. Dadurch entsteht jedoch auch die Gefahr, bestehende Ungleichheiten zu verstärken und die Leistungsschere weiter zu öffnen. Wichtig ist daher vor allem, dass ITS und andere Instrumente nur unterstützend zum herkömmlichen Unterricht eingesetzt werden – beispielsweise als Fördermaßnahme, um Defizite aufzuarbeiten oder um Lehrern dabei zu helfen, ebendiese Defizite aufzudecken.

Nicht zuletzt sind die eingesetzten Technologien immer auch aus datenschutzrechtlicher Perspektive zu beleuchten: Schülerdaten sollten jederzeit sicher sein und eine missbräuchliche Nutzung ist unbedingt auszuschließen. Bei Internetanwendungen spielt auch das Thema Online-Sicherheit eine Rolle und sollte den Lernenden entsprechend nahegebracht werden.

Fazit: KI in der Bildung, aber wie?

Abschließend wird deutlich: Künstliche Intelligenz bietet auch im Kontext von Bildung großes Potenzial. Damit Schüler und Lehrer gleichermaßen davon profitieren können, braucht es aber klare Richtlinien zum Umgang mit KI sowie fundierte Erkenntnisse aus der Bildungsforschung zum Nutzen und bestmöglichen Einsatz im schulischen Kontext. Langfristig könnte auch eine Anpassung der Lehrpläne nötig sein, um die Rolle von KI im Bildungssystem zu festigen und zu regulieren. Zukunftsmusik ist Künstliche Intelligenz aber längst nicht mehr – auch nicht in der Schule.