Wie KI die Lehre verändert
(und warum das etwas gutes ist)
Inspiration & Leitfaden für diese Präsentation
Erweitert um Studien & kritische Einordnung
Konventionelles Lernen
- Lehrerzentriert
- Festes Lerntempo
- Passives Lernen
Wenig Zeit für individuelle Hilfe
Konventionelles Lernen
- Lehrerzentriert
- Festes Lerntempo
- Passives Lernen
- Schülerzentriert
- Individuelles Lerntempo
- Aktives Lernen
Mastery Learning
entspricht best practice:
Differentiation & Aktives Lernen
Wenig Zeit für individuelle Hilfe
Konventionelles Lernen
- Lehrerzentriert
- Festes Lerntempo
- Passives Lernen
- Schülerzentriert
- Individuelles Lerntempo
- Aktives Lernen
Mastery Learning
Braucht viele Lehrer / Tutoren
Wenig Zeit für individuelle Hilfe
- Schülerzentriert
- Individuelles Lerntempo
- Aktives Lernen
Studiengang Data Science
- Kompetenzorientiert
- Flexibles Curriculum
- Selbstgesteuertes Lernen
(Flipped Classroom) - Praktische Projekte
(Einzel & Teams) - Digitale Lehrplattform
(Leitfaden, Unterlagen & Videos)
Mastery Learning
- Schülerzentriert
- Individuelles Lerntempo
- Aktives Lernen
Studiengang Data Science
- Kompetenzorientiert
- Flexibles Curriculum
- Selbstgesteuertes Lernen
(Flipped Classroom) - Praktische Projekte
(Einzel & Teams) - Digitale Lehrplattform
(Leitfaden, Unterlagen & Videos)
Mastery Learning
Technologie gibt Dozenten mehr Zeit für Studys
Steve Jobs (1981): Computer = Velo für's Hirn
Steve Jobs (1981): Computer = Velo für's Hirn
AI macht Computer zum S-pedelec
Steve Jobs (1981): Computer = Velo für's Hirn
AI macht Computer zum S-pedelec
Der Mensch macht ein Werkzeug gut oder schlecht
Gute Nutzung von KI
- Medizin: Diagnose, Datenanalyse & personalisierte Behandlung
- Business: Content Generation, Automatisierung
- Recht: Vertragsanalyse, Rechtsrecherche, prüfen von Formalia
- technische Dokumentationen, Nutzeranleitungen, grant proposals, ...
Fähigkeiten erweitern & automatisieren
Der Mensch macht ein Werkzeug gut oder schlecht
Gute Nutzung von KI
- Medizin: Diagnose, Datenanalyse & personalisierte Behandlung
- Business: Content Generation, Automatisierung
- Recht: Vertragsanalyse, Rechtsrecherche, prüfen von Formalia
- technische Dokumentationen, Nutzeranleitungen, grant proposals, ...
Gute Nutzung von KI beim Lernen
- Lernprozess beschleunigen
- Lebenslanges Lernen pflegen
Fähigkeiten erweitern & automatisieren
Der Mensch macht ein Werkzeug gut oder schlecht
Gute Nutzung von KI beim Lernen
- Lernprozess beschleunigen
- Lebenslanges Lernen pflegen
Kernkompetenz: Wie erhalte ich neues Wissen?
\textcolor{red}{\text{Nur KI}} \quad < \quad
\textcolor{yellow}{\text{Keine KI}} \quad < \quad
\textcolor{lightgreen}{\text{Mit KI}}
Der Mensch macht ein Werkzeug gut oder schlecht
Gute Nutzung von KI beim Lernen
- Lernprozess beschleunigen
- Lebenslanges Lernen pflegen
Kernkompetenz: Wie erhalte ich neues Wissen?
\textcolor{red}{\text{Fragen beantworten}} \quad < \quad
\textcolor{lightgreen}{\text{Lernen begleiten}}
\textcolor{red}{\text{Nur KI}} \quad < \quad
\textcolor{yellow}{\text{Keine KI}} \quad < \quad
\textcolor{lightgreen}{\text{Mit KI}}
Der Mensch macht ein Werkzeug gut oder schlecht
Gute Nutzung von KI beim Lernen
- Lernprozess beschleunigen
- Lebenslanges Lernen pflegen
Kernkompetenz: Wie erhalte ich neues Wissen?
\textcolor{red}{\text{Nur KI}} \quad < \quad
\textcolor{yellow}{\text{Keine KI}} \quad < \quad
\textcolor{lightgreen}{\text{Mit KI}}
\textcolor{red}{\text{Fragen beantworten}} \quad < \quad
\textcolor{lightgreen}{\text{Lernen begleiten}}
Zentrale Kompetenz: ermöglicht selbstständiges Lernen
Sollte Jeder Study im 1. Semester lernen
Der Mensch macht ein Werkzeug gut oder schlecht
Gute Nutzung von KI beim Lernen
- Lernprozess beschleunigen
- Lebenslanges Lernen pflegen
Kernkompetenz: Wie erhalte ich neues Wissen?
\textcolor{red}{\text{Fragen beantworten}} \quad < \quad
\textcolor{lightgreen}{\text{Lernen begleiten}}
Zentrale Kompetenz: ermöglicht selbstständiges Lernen
Sollte Jeder Study im 1. Semester lernen
HS24: Angebot im SGI und EUT
FS25: ...
\textcolor{red}{\text{Nur KI}} \quad < \quad
\textcolor{yellow}{\text{Keine KI}} \quad < \quad
\textcolor{lightgreen}{\text{Mit KI}}
Der Mensch macht ein Werkzeug gut oder schlecht
Gute Nutzung von KI beim Lernen
- Lernprozess beschleunigen
- Lebenslanges Lernen pflegen
Kernkompetenz: Wie erhalte ich neues Wissen?
\textcolor{red}{\text{Fragen beantworten}} \quad < \quad
\textcolor{lightgreen}{\text{Lernen begleiten}}
Zentrale Kompetenz: ermöglicht selbstständiges Lernen
Sollte Jeder Study im 1. Semester lernen
HS24: Angebot im SGI und EUT
FS25: ...
\textcolor{red}{\text{Nur KI}} \quad < \quad
\textcolor{yellow}{\text{Keine KI}} \quad < \quad
\textcolor{lightgreen}{\text{Mit KI}}
KI & Cheating
- Workload
- Stress
- Bestehensdruck
KI & Cheating
- Workload
- Stress
- Bestehensdruck
Ghostwriting ist nicht illegal
KI & Cheating
- Workload
- Stress
- Bestehensdruck
Ghostwriting ist nicht illegal
KI senkt Kosten => verschärft Problem
=> öffentliche Debatte
KI & Cheating
- Workload
- Stress
- Bestehensdruck
Ghostwriting ist nicht illegal
KI senkt Kosten => verschärft Problem
=> öffentliche Debatte
KI & Cheating
KI macht cheat resultate sauber, zu sauber
Resultat: Bullshitting, kein traditionelles Plagiat
schwierig zu erkennen
Versuchung zu cheaten ist gross.
KI & Cheating
KI macht cheat resultate sauber, zu sauber
Resultat: Bullshitting, kein traditionelles Plagiat
schwierig zu erkennen
Versuchung zu cheaten ist gross.
Lehrkraft muss sicherstellen, dass Study selbst denkt
Wie Unterricht verändern, dass Studys besser lernen statt Kompetenzen an KI abzugeben?
KI ist Cheating?
Neue Inhalte mit KI erstellen ist guter Skill
Studys erwarten diesen Skill zu lernen
erfordet Nachdenken der Studys
KI ist Cheating?
Neue Inhalte mit KI erstellen ist guter Skill
Studys erwarten diesen Skill zu lernen
erfordet Nachdenken der Studys
Was ist Cheating?
Copy-Paste: ja!
Feedback von anderen: ???
Rechtschreib & Grammatikprüfung: ???
KI ist Cheating?
Neue Inhalte mit KI erstellen ist guter Skill
Studys erwarten diesen Skill zu lernen
erfordet Nachdenken der Studys
Was ist Cheating?
Copy-Paste: ja!
Feedback von anderen: ???
Rechtschreib & Grammatikprüfung: ???
Prof. Alexander Gil Fuentes (Yale):
"generative AI helps students create something original"
GPT4 "steerable" enough: Stil, Ton & Inhalt der Antworten steuerbar
=> kann als sokratischer Tutor arbeiten
\textcolor{lightgreen}{\text{Lernen begleiten}}
Sokratischer Modus: socratic tutor
Ein neues Konzept vollständig begreifen
- Verständis durch Fragen & Diskussion
- Deckt Widersprüche & Fehler auf
- Unterstützt erlangen von Wissen
\textcolor{lightgreen}{\text{Lernen begleiten}}
Sokratischer Modus: socratic tutor
Ein neues Konzept vollständig begreifen
- Verständis durch Fragen & Diskussion
- Deckt Widersprüche & Fehler auf
- Unterstützt erlangen von Wissen
GPT4 "steerable" enough: Stil, Ton & Inhalt der Antworten steuerbar
=> kann als sokratischer Tutor arbeiten
\textcolor{lightgreen}{\text{Lernen begleiten}}
Im Unterricht
- heterogenes Vorwissen
- Lücken schliessen
- andere nicht langweilen
=> individuelles Tutoring
\textcolor{lightgreen}{\text{Lernen begleiten}}
Guter Tutor:
- hält Schüler aufmerksam
- gibt klare Lernziele & Bewertungen
- gibt spezifisches Feedback
- hilft Schülern zu tiefem Verständnis
Im Unterricht
- heterogenes Vorwissen
- Lücken schliessen
- andere nicht langweilen
=> individuelles Tutoring
\textcolor{lightgreen}{\text{Lernen begleiten}}
Bloom (1984): individuelles Tutoring Verbesserung
\Rightarrow 2\sigma
Guter Tutor:
\textcolor{lightgreen}{\text{Lernen begleiten}}
Bloom (1984): individuelles Tutoring Verbesserung
Wie jedem zugänglich machen?
Tech Lösungen (wie Khan Academy) können lernen verbessern
\Rightarrow 2\sigma
\textcolor{lightgreen}{\text{Lernen begleiten}}
Bloom (1984): individuelles Tutoring Verbesserung
Wie jedem zugänglich machen?
Tech Lösungen (wie Khan Academy) können lernen verbessern
\Rightarrow 2\sigma
KI verbessert lernen bereits
- personalisiertes lernen
- Tutoring
- Sprachen lernen (Feedback)
\textcolor{lightgreen}{\text{Lernen begleiten}}
Bloom (1984): individuelles Tutoring Verbesserung
Wie jedem zugänglich machen?
Tech Lösungen (wie Khan Academy) können lernen verbessern
\Rightarrow 2\sigma
- personalisiertes lernen
- Tutoring
- Sprachen lernen (Feedback)
- personalisierter Tutor
- misst Konzentration & Angst
- Verbessern Note um 30%
- Reduziert Matheangst um 20%
- KI sagt Noten vorraus
- Kontakt an schlechte Kandidaten
- deutliche Noten Verbesserung
- Automated Writing Evaluation
- Selbstgeregeltes Lernen
- verbessertes Schreiben
- generiert Kurzantwort Fragen
- Verbessern Note um >10%
- bewertet wie Experten
Review: Crompton & Burke 2023
\textcolor{lightgreen}{\text{Lernen begleiten}}
Bloom (1984): individuelles Tutoring Verbesserung
Wie jedem zugänglich machen?
Tech Lösungen (wie Khan Academy) können lernen verbessern
\Rightarrow 2\sigma
- personalisiertes lernen
- Tutoring
- Sprachen lernen (Feedback)
- personalisierter Tutor
- misst Konzentration & Angst
- Verbessern Note um 30%
- Reduziert Matheangst um 20%
- KI sagt Noten vorraus
- Kontakt an schlechte Kandidaten
- deutliche Noten Verbesserung
- Automated Writing Evaluation
- Selbstgeregeltes Lernen
- verbessertes Schreiben
- generiert Kurzantwort Fragen
- Verbessern Note um >10%
- bewertet wie Experten
Review: Crompton & Burke 2023
SGDS & Wing
\textcolor{lightgreen}{\text{Lernen begleiten}}
Bloom (1984): individuelles Tutoring Verbesserung
Wie jedem zugänglich machen?
Tech Lösungen (wie Khan Academy) können lernen verbessern
Greg Brockmann (OpenAI): "neueste Chatbots könnten grösster Gewinn für die Bildung in der Geschichte sein"
\Rightarrow 2\sigma
\textcolor{lightgreen}{\text{Lernen begleiten}}
Bloom (1984): individuelles Tutoring Verbesserung
Wie jedem zugänglich machen?
Holy Grail of education: KI als perfekter Tutor für jeden
\Rightarrow 2\sigma
\textcolor{lightgreen}{\text{Lernen begleiten}}
Bloom (1984): individuelles Tutoring Verbesserung
Wie jedem zugänglich machen?
Holy Grail of education: KI als perfekter Tutor für jeden
\Rightarrow 2\sigma
Sir Anthony Seldon:
"Machines will replace Teachers in 10 years."
\textcolor{lightgreen}{\text{Lernen begleiten}}
Bloom (1984): individuelles Tutoring Verbesserung
Wie jedem zugänglich machen?
Holy Grail of education: KI als perfekter Tutor für jeden
\Rightarrow 2\sigma
Perfekte Tutor:
- macht Lernen schülerzentriert
- kennt Wissensstand & Motivation
- passt Bildung an
- baut Vertrauen auf
- bildet Beziehung
- informiert Eltern und Lehrer über Schüler
\textcolor{lightgreen}{\text{Lernen begleiten}}
Bloom (1984): individuelles Tutoring Verbesserung
Wie jedem zugänglich machen?
Holy Grail of education: KI als perfekter Tutor für jeden
\Rightarrow 2\sigma
Perfekte Tutor:
- macht Lernen schülerzentriert
- kennt Wissensstand & Motivation
- passt Bildung an
- baut Vertrauen auf
- bildet Beziehung
- informiert Eltern und Lehrer über Schüler
Chatbot kann das nicht
\textcolor{lightgreen}{\text{Lernen begleiten}}
Guter Tutor:
- hilft, Fragen zu durchdenken
- stellt Anschlussfragen
- testet das Verständnis
- erklärt Zusammenhänge
- zeigt Verbesserungsbereiche auf
- schlägt passende Übungen vor
KI kann instruiert werden:
-
tiefgehende Fragen stellen
-
Annahmen hinterfragen
-
Konzepte klären
-
tiefere Erkundung fördern
\textcolor{lightgreen}{\text{Lernen begleiten}}
Guter Tutor:
- hilft, Fragen zu durchdenken
- stellt Anschlussfragen
- testet das Verständnis
- erklärt Zusammenhänge
- zeigt Verbesserungsbereiche auf
- schlägt passende Übungen vor
KI kann instruiert werden:
-
tiefgehende Fragen stellen
-
Annahmen hinterfragen
-
Konzepte klären
-
tiefere Erkundung fördern
Feynman Technik: Feynman Tutor
Ein neues Konzept schnell verstehen:
- Einfache Erklärung schreiben
- Wissenslücken identifizieren
- Wissenslücken füllen
- Erklärung erweitern & vereinfachen
\textcolor{lightgreen}{\text{Lernen begleiten}}
Guter KI Tutor:
- hilft, Fragen zu durchdenken
- stellt Anschlussfragen
- testet das Verständnis
- erklärt Zusammenhänge
- zeigt Verbesserungsbereiche auf
- schlägt passende Übungen vor
KI kann instruiert werden:
-
tiefgehende Fragen stellen
-
Annahmen hinterfragen
-
Konzepte klären
-
tiefere Erkundung fördern
\textcolor{lightgreen}{\text{Lernen begleiten}}
Guter KI Tutor:
- hilft, Fragen zu durchdenken
- stellt Anschlussfragen
- testet das Verständnis
- erklärt Zusammenhänge
- zeigt Verbesserungsbereiche auf
- schlägt passende Übungen vor
- Motiviert
- verlangt Verantwortung
KI kann instruiert werden:
-
tiefgehende Fragen stellen
-
Annahmen hinterfragen
-
Konzepte klären
-
tiefere Erkundung fördern
\textcolor{lightgreen}{\text{Lernen begleiten}}
Guter KI Tutor:
- hilft, Fragen zu durchdenken
- stellt Anschlussfragen
- testet das Verständnis
- erklärt Zusammenhänge
- zeigt Verbesserungsbereiche auf
- schlägt passende Übungen vor
- Motiviert
- verlangt Verantwortung
Viele Studys:
- verstehen Möglichkeiten der KI nicht
- Fragen nicht einfach nach Hilfe
- wollen keine Verantwortung tragen
\textcolor{lightgreen}{\text{Lernen begleiten}}
Guter KI Tutor:
- hilft, Fragen zu durchdenken
- stellt Anschlussfragen
- testet das Verständnis
- erklärt Zusammenhänge
- zeigt Verbesserungsbereiche auf
- schlägt passende Übungen vor
- Motiviert
- verlangt Verantwortung
Viele Studys:
- verstehen Möglichkeiten der KI nicht
- Fragen nicht einfach nach Hilfe
- wollen keine Verantwortung tragen
Zu viel KI Garcia-Martinez 2023
=> Lernen unpersönlich
=> weniger Motivation / Lernerfolg
Wichtigste für Studys: Menschliche Verbindung
\textcolor{lightgreen}{\text{Lernen begleiten}}
Guter KI Tutor:
- hilft, Fragen zu durchdenken
- stellt Anschlussfragen
- testet das Verständnis
- erklärt Zusammenhänge
- zeigt Verbesserungsbereiche auf
- schlägt passende Übungen vor
- Motiviert
- verlangt Verantwortung
Viele Studys:
- verstehen Möglichkeiten der KI nicht
- Fragen nicht einfach nach Hilfe
- wollen keine Verantwortung tragen
Menschliche Lehrer wird es immer brauchen
KI kann Lernen & Lehren effektiver machen
KI erlaubt jedem Zugriff auf personalisiertes Lernen
KI kann Lehrer effektiver machen
KI kann Lehrer effektiver machen
Technologie soll Lehrer nicht ersetzen, sondern ergänzen
Schneider 2022: Hauptbelastung von Hochschullehrkräften
- administrativer Aufwand
- Termin- & Leistungsdruck
- ständige Weiterbildung
KI kann Lehrer effektiver machen
Assistent zur Entlastung jeder Lehrkraft
KI kann Lehrer effektiver machen
Assistent zur Entlastung jeder Lehrkraft
KI: mühselige Arbeit & Hilfe bei Weiterbildung
=> sofortige Antwort, 24/7
=> Mehr Freiraum für eigentliche Lehrarbeit
KI kann Lehrer effektiver machen
Assistent zur Entlastung jeder Lehrkraft
Chatbot = idealer Assistent für Lehrkräfte
Lehre ist Kommunikation
KI: mühselige Arbeit & Hilfe bei Weiterbildung
=> sofortige Antwort, 24/7
=> Mehr Freiraum für eigentliche Lehrarbeit
KI kann Lehrer effektiver machen
Chatbot hilft bei
- Unterrichtsplan erstellen
- Skript erstellen
- Umfragen & Quizze erstellen
- Tipps für interessanten Unterricht - Verbindung zu Aktuellem
- Recherche (relevante Artikel, realistische Beispiele)
- Ideen für Projekte
- Abgaben bewerten
- ...
Iterationen verbessern das Ergebnis
KI kann Lehrer effektiver machen
Iterationen verbessern das Ergebnis
Chatbot hilft bei
- Unterrichtsplan erstellen
- Skript erstellen
- Umfragen & Quizze erstellen
- Tipps für interessanten Unterricht - Verbindung zu Aktuellem
- Recherche (relevante Artikel, realistische Beispiele)
- Ideen für Projekte
- Abgaben bewerten
- ...
Workshop KI in der Lehre
Fr. 8. Nov 10:00 - 11:30, 5.3A17
Gute Musterlösung ist
- Klar verständlich
- Vollständig
- Schritt für Schritt
- Anschaulich Beispiele & Grafiken
- viel Aufwand
Musterlösung
HowTo: Aufgaben & Musterlösungen
Rolle: Du bist Dozent für Mathematik für Informatiker.
Aufgabe: Ich gebe dir gleich eine Übungsaufgabe.
Schreibe die Musterlösungen. Atme tief durch.
Löse dann nacheinander je eine Teilaufgabe.
Gehe dabei Schritt für Schritt vor.
Dann überprüfe die Lösung. Wenn die Lösung richtig ist,
dann schreibe die korrekte Lösung Schritt für Schritt
in der Latex Umgebung. Löse so nacheinander alle Aufgaben.
Format: Die Musterlösung sollte ausführlich sein,
der Text jedoch kurz gehalten. Das Ausgabeformat sollte
dem Format Beispiel entsprechen. Die Formulierungen sind
klar verständlich und anschaulich.
Format Beispiel:
>>>Aufgabentext<<<
\begin{itemize}
\item >>>Aufgabe a)<<<
\begin{loesung}
>>>Solution to a)<<<
\end{loesung}
\item >>>Aufgabe b)<<<
\begin{loesung}
>>>Solution to b)<<<
\end{loesung}
\end{itemize}
Übungsaufgabe:
[Latex code einfügen]
GPT reduziert Aufwand & steigert Qualität
kann mich auf Didaktik konzentrieren
Unterricht Vorbereiten
Gute Musterlösung ist
- Klar verständlich
- Vollständig
- Schritt für Schritt
- Anschaulich Beispiele & Grafiken
- viel Aufwand
Musterlösung
HowTo: Aufgaben & Musterlösungen
Rolle: Du bist Dozent für Mathematik für Informatiker.
Aufgabe: Ich gebe dir gleich eine Übungsaufgabe.
Schreibe die Musterlösungen. Atme tief durch.
Löse dann nacheinander je eine Teilaufgabe.
Gehe dabei Schritt für Schritt vor.
Dann überprüfe die Lösung. Wenn die Lösung richtig ist,
dann schreibe die korrekte Lösung Schritt für Schritt
in der Latex Umgebung. Löse so nacheinander alle Aufgaben.
Format: Die Musterlösung sollte ausführlich sein,
der Text jedoch kurz gehalten. Das Ausgabeformat sollte
dem Format Beispiel entsprechen. Die Formulierungen sind
klar verständlich und anschaulich.
Format Beispiel:
>>>Aufgabentext<<<
\begin{itemize}
\item >>>Aufgabe a)<<<
\begin{loesung}
>>>Solution to a)<<<
\end{loesung}
\item >>>Aufgabe b)<<<
\begin{loesung}
>>>Solution to b)<<<
\end{loesung}
\end{itemize}
Übungsaufgabe:
[Latex code einfügen]
GPT reduziert Aufwand & steigert Qualität
kann mich auf Didaktik konzentrieren
Unterricht Vorbereiten
KI erstellt vollständige & leicht verständliche Musterlösung
Lehrkraft korrigiert & macht Didaktische Verbesserung
KI kann effektiver machen
Artikel: DevOps.com
KI verbessert
- Produktivität
- Zufriedenheit
- Effektivität
Hilfreich bei
- Recherche
- Repetetiven Tasks
- Schreibarbeit
KI kann effektiver machen
Artikel: DevOps.com
KI verbessert
- Produktivität
- Zufriedenheit
- Effektivität
- nicht Kompetenz
- aber Effizienz
KI kann effektiver machen
Artikel: DevOps.com
KI verbessert
- Produktivität
- Zufriedenheit
- Effektivität
- nicht Kompetenz
- aber Effizienz
Erst Skill lernen, dann an KI delegieren
Interdisziplinäre Aufgaben
KI setzt Aufgaben in beliebigen Kontext
=> vermittelt Relevanz des Stoffs
=> Praxisnahe Anwendung
Interdisziplinäre Aufgaben
KI setzt Aufgaben in beliebigen Kontext
=> vermittelt Relevanz des Stoffs
=> Praxisnahe Anwendung
KI erlaubt Umfangreichere Aufgabentypen
=> kreativer Output (Projektarbeit)
=> vertieft Lernerfahrung
Interdisziplinäre Aufgaben
KI setzt Aufgaben in beliebigen Kontext
=> vermittelt Relevanz des Stoffs
=> Praxisnahe Anwendung
KI erlaubt Umfangreichere Aufgabentypen
=> kreativer Output (Projektarbeit)
=> vertieft Lernerfahrung
Lerntaxonomie
(Anderson & Krahtwohl 2001)
Was Dozenten tun können
Basisfertigkeiten üben
- Im Unterricht: keine KI oder Cheating
- Zuhause: grössere, Arbeitsrelevante Projekte
- Mehr von Studenten erwarten
Was Dozenten tun können
Basisfertigkeiten üben
- Im Unterricht: keine KI oder Cheating
- Zuhause: grössere, Arbeitsrelevante Projekte
- Mehr von Studenten erwarten
Assignments
- Studys erhalten von KI Kritik und Feedback
=> verbessern vor der Abgabe
Was Dozenten tun können
Basisfertigkeiten üben
- Im Unterricht: keine KI oder Cheating
- Zuhause: grössere, Arbeitsrelevante Projekte
- Mehr von Studenten erwarten
Assignments
- Studys erhalten von KI Kritik und Feedback
=> verbessern vor der Abgabe
Flipped Classroom
- Zuhause: Vorlesung in Videos
- Im Unterricht: sokratischer Dialog, Kollaboration, Support
Was Dozenten tun können
Basisfertigkeiten üben
- Im Unterricht: keine KI oder Cheating
- Zuhause: grössere, Arbeitsrelevante Projekte
- Mehr von Studenten erwarten
Assignments
- Studys erhalten von KI Kritik und Feedback
=> verbessern vor der Abgabe
Flipped Classroom
- Zuhause: Vorlesung in Videos
- Im Unterricht: sokratischer Dialog, Kollaboration, Support
The Future of Education
Hindernisse
- Asynchrone Geschwindigkeit
- Viele Fragen, wenig Zeit, Angst zu Fragen
v_{\text{Lehrer}} \neq v_{\text{Study 1}} \neq v_{\text{Study 2}} \neq ...
The Future of Education
Hindernisse
- Asynchrone Geschwindigkeit
- Viele Fragen, wenig Zeit, Angst zu Fragen
v_{\text{Lehrer}} \neq v_{\text{Study 1}} \neq v_{\text{Study 2}} \neq ...
Asynchrones Lernen mit KI Tutor
- individuelle Geschwindigkeit
- Platz für alle Fragen
- wertvollere Interaktion zwischen Studys & Lehrkraft
Asynchrones Lernen
Collaborative Education
- Studys lernen individuell - stellen Fragen an Studys, Lehrkraft
- Lehrkraft hilft bei Planung, gibt Support & Feedback
- mehr Kollaboration im Unterricht
- Studys finden eigenen Lernstil
Asynchrones Lernen mit KI Tutor
Collaborative Education
- Studys lernen individuell - stellen Fragen an Studys, Lehrkraft & KI
- Lehrkraft & KI hilft bei Planung, gibt Support & Feedback
Asynchrones Lernen mit KI Tutor
Collaborative Education
- Studys lernen individuell - stellen Fragen an Studys, Lehrkraft & KI
- Lehrkraft & KI hilft bei Planung, gibt Support & Feedback
- KI gibt antworten JIT, 24/7 -> hilft schwachen & starken Schülern
- Aktive, kreative Projekte -> Studys sind motiviert & engagiert
Asynchrones Lernen mit KI Tutor
Collaborative Education
- Studys lernen individuell - stellen Fragen an Studys, Lehrkraft & KI
- Lehrkraft & KI hilft bei Planung, gibt Support & Feedback
- KI gibt antworten JIT, 24/7 -> hilft schwachen & starken Schülern
- Aktive, kreative Projekte -> Studys sind motiviert & engagiert
- noch mehr Kollaboration
- Hilfe passend für Lernstil
- Lernfortschritt verfolgbar
- Keine Hemmung, KI zu fragen
Asynchrones Lernen mit KI Tutor
Collaborative Education
KI könnte
- "Das Eis brechen"
- Lerngruppen zusammensetzen
- Neue Kontakte knüpfen
- Diskussionen leiten
- Lerngruppen leiten
Asynchrones Lernen mit KI Tutor
Collaborative Education
KI könnte
- "Das Eis brechen"
- Lerngruppen zusammensetzen
- Neue Kontakte knüpfen
- Diskussionen leiten
- Lerngruppen leiten
zB Einleitende Quizfrage
basierend auf Kriterien
maximal Kontaktvorschläge
Wo ist der Mehrwert?
Sollten Menschen machen
Mit KI besser verstehen
Schreiben -> besseres Verständnis
Beim Schreiben kann KI
- kritisches Feedback geben
- Gegenargumente aufzeigen
- tieferes Nachdenken fördern
und so Verständnis vertiefen
Mit KI besser verstehen
Schreiben -> besseres Verständnis
Beim Schreiben kann KI
- kritisches Feedback geben
- Gegenargumente aufzeigen
- tieferes Nachdenken fördern
und so Verständnis vertiefen
KI ermöglicht schnelleres lernen
sofort Feedback zu jedem gewünschten Aspekt
=> Studys können üben, iterieren, schneller besser werden
!! gewissenhafter Nutzen und gute Sicherheitsvorkehrung !!
Mit KI besser verstehen
Schreiben -> besseres Verständnis
Beim Schreiben kann KI
- kritisches Feedback geben
- Gegenargumente aufzeigen
- tieferes Nachdenken fördern
und so Verständnis vertiefen
KI erlaubt neue Wege
- Textverständnis prüfen mit offener Frage statt MC
- Text sokratisch diskutieren
- Mit Charaktern des Textes diskutieren
Mit KI motivieren
Hausaufgabe: Mit Charakter eines Textes diskutieren
zB historischer Charakter, Erfinder des Konzepts
steigert Interesse & Motivation
Hausaufgabe: Mit Charakter eines Textes diskutieren
zB historischer Charakter, Erfinder des Konzepts
steigert Interesse & Motivation
!!! besser nicht als Hausaufgabe, sondern in der Klasse !!!
nimmt an:
KI hat alles über den Charakter gelesen
= KI kennt den vollständigen Charakter
Nutzer stellen oft moderne Fragen an historische Charakter ...
Mit KI motivieren
Mit KI erleben
In der Klasse: KI Simulation
Mit KI reale Situation simulieren mit Diskussions & Handlungsbedarf
direkte Anwendung des Gelernten erfahren
In der Klasse: KI Simulation
Mit KI reale Situation simulieren mit Diskussions & Handlungsbedarf
direkte Anwendung des Gelernten erfahren
braucht Sicherungsvorkehrungen & gewissenhafte Studys
- erweckt Unterricht zum Leben
- ermöglicht neue Arten der Interaktion
- schnelllebieger als herkömmliche Simulationsspiele
- Neue Art von Assessment?
Mit KI erleben
The Future of Assessment
Standard Tests
- geringer Bias
- Fragen geheim (sonst wertlos) => intransparent
- Fokus auf leicht messbare Skills
Individueller Test
- voller intransparenter Biases
- Bewertungen schwer Vergleichbar
- Fokus auf gesamte Person
The Future of Assessment
Individueller Standard Test
- standardisiert randomisierter Test aus grossem Fragenpool
- schwer zu cheaten, obwohl Fragen bekannt
=> kontinuierliches Assessment beim Lernen
The Future of Assessment
Individueller Standard Test
- standardisiert randomisierter Test aus grossem Fragenpool
- schwer zu cheaten, obwohl Fragen bekannt
=> kontinuierliches Assessment beim Lernen
| x1:15 - x2:00 | Quiz + Besprechung |
Beginn meines Unterrichts:
15 min Quiz (Einzel) => Aktivierung
30 min Besprechung (Plenum) => Lücken schliessen
The Future of Assessment
Individueller Standard Test
- standardisiert randomisierter Test aus grossem Fragenpool
- schwer zu cheaten, obwohl Fragen bekannt
=> kontinuierliches Assessment beim Lernen
| x1:15 - x2:00 | Quiz + Besprechung |
Beginn meines Unterrichts:
15 min Quiz (Einzel) => Aktivierung
30 min Besprechung (Plenum) => Lücken schliessen
Auch einfache Fragen sind harte Arbeit
Wenn didaktisch sinnvoll & konsistent
The Future of Assessment
Individueller Standard Test
- standardisiert randomisierter Test aus grossem Fragenpool
- schwer zu cheaten, obwohl Fragen bekannt
=> kontinuierliches Assessment beim Lernen
| x1:15 - x2:00 | Quiz + Besprechung |
Beginn meines Unterrichts:
15 min Quiz (Einzel) => Aktivierung
30 min Besprechung (Plenum) => Lücken schliessen
Auch einfache Fragen sind harte Arbeit
Wenn didaktisch sinnvoll & konsistent
KI hilft beim Fragenpool
The Future of Assessment
Neue Assessments
- Statt Essay: Bewerte Diskussion mit KI
- Learning Assessment:
KI Tutor => Forschritt, erlernte Fähigkeiten & Wissen - Bewerten, wie KI ein Mathe Konzept erklärt wird
- KI bewertet Experiment Design & Paper Kritik
- KI Simulation: Problem Solving Assessment
- KI kritisiert & bewertet Visuelle Arbeit
=> motiviert Bildung der Person statt isolierter Kompetenzen
The Future of Assessment
Neue Assessments
- Statt Essay: Bewerte Diskussion mit KI
- Learning Assessment:
KI Tutor => Forschritt, erlernte Fähigkeiten & Wissen - Bewerten, wie KI ein Mathe Konzept erklärt wird
- KI bewertet Experiment Design & Paper Kritik
- KI Simulation: Problem Solving Assessment
- KI kritisiert & bewertet Visuelle Arbeit
=> motiviert Bildung der Person statt isolierter Kompetenzen
Learning Assessment
KI Tutor könnte
- Jede Konversation mit Study screenen
- Lernprozess aufzeigen
- Kenntnisse und Fähigkeiten auflisten
- Problembereiche aufzeigen
- Bewertungsgrundlage liefern
KI muss gesamte Arbeit des Studys sehen
Zu viel Transparenz
=> Gefühl der Überwachung => Blockade
Learning Assessment
KI Tutor könnte
- Jede Konversation mit Study screenen
- Lernprozess aufzeigen
- Kenntnisse und Fähigkeiten auflisten
- Problembereiche aufzeigen
- Bewertungsgrundlage liefern
KI: Mental Health Coach
Mentale Gesundheit & akademische Performance
leiden ohne Selbstwirksamkeit & Ziel
KI simuliert Empathie
- hört zu
- versteht
- baut auf
- schlägt Lösungen vor
- hilft bei Selbsttherapie
Karkosz 2024: Chatbots besser als Selbsthilfe Material (CBT)
Ayers 2023: Chatbots bessere Qualität & Empathie als Arzt
Schweizer Initiativen
-
HSG St. Gallen:
KI-Tools (ChatGPT, DALL-E) in Kursen für kreative und kritische Aufgaben
-
BFH Bern
Plattform „Bildung 6.0“ zur Förderung des verantwortungsvollen
KI-Einsatzes
-
PH Luzern:
Test von KI-Tools in Prüfungen und Schreibarbeiten
-
UZH Zürich:
„Teaching Tools“-Plattform zur Nutzung von KI in der Lehre
Take Away
- KI ist Assistent tinyurl.com/KIDidaktik
- ermöglicht neue Art von Assessments
- Potential, Lehre für alle zu Verbessern
Veranstaltungen
Di, 15. Okt 11:00 - 12:00 MeetUp KI in der Lehre, 1.145
Fr. 8. Nov 10:00 - 11:30 Workshop KI in der Lehre, 5.3A17
Do, 12. Dez 11:00 - 12:00 MeetUp KI in der Lehre, 1.145
Video Flipped Classroom
KI belehrt die Welt
Weltweit
- begrenzte Lehrresourcen
- überfüllte Klassen
- zu wenig Lehrer
Wohlstandsländer
- Wettbewerbsumfeld
- Hohe Zusatzbildungskosten
- Einige ohne Nachhilfe/Familiensupport
=> KI Tutor besser als kein Tutor
KI belehrt die Welt
Weltweit
- begrenzte Lehrresourcen
- überfüllte Klassen
- zu wenig Lehrer
Wohlstandsländer
- Wettbewerbsumfeld
- Hohe Zusatzbildungskosten
- Einige ohne Nachhilfe/Familiensupport
=> KI Tutor besser als kein Tutor
KI-King (Schulz, Rehm 2024)
GPT Erfahrung
Note
Ohne KI
besser als
unbegleitet mit KI
KI Energieverbrauch
| Verbrauch | Laptop (50 W) | Smartphone (10 Wh) | |
|---|---|---|---|
| Google Suche | 0.3 Wh | 0:21 | 3 % |
| ChatGPT Anfrage | 1 Wh | 1:11 | 10 % |
| Dall-E 3 Bild | 2.9 Wh | 3:28 | 29 % |
KI Energieverbrauch
| Verbrauch | Laptop (50 W) | Smartphone (10 Wh) | |
|---|---|---|---|
| Google Suche | 0.3 Wh | 0:21 | 3 % |
| ChatGPT Anfrage | 1 Wh | 1:11 | 10 % |
| Dall-E 3 Bild | 2.9 Wh | 3:28 | 29 % |
KI Energieverbrauch
| Verbrauch | Laptop (50 W) | Smartphone (10 Wh) | |
|---|---|---|---|
| Google Suche | 0.3 Wh | 0:21 | 3 % |
| ChatGPT Anfrage | 1 Wh | 1:11 | 10 % |
| Dall-E 3 Bild | 2.9 Wh | 3:28 | 29 % |
Cost: Machine Human
Greatest win: reduced time
\neq
KI Energieverbrauch
| Verbrauch | Laptop (50 W) | Smartphone (10 Wh) | |
|---|---|---|---|
| Google Suche | 0.3 Wh | 0:21 | 3 % |
| ChatGPT Anfrage | 1 Wh | 1:11 | 10 % |
| Dall-E 3 Bild | 2.9 Wh | 3:28 | 29 % |
- Tutor: 30 $/h
- Khanmigo: 15 $/mth
Kosten für einzelne KI sinken schnell
Erwartung in 10 Jahren:
Khanmigo: 1.5 $/mth
Mit KI kreativer sein?
Bessere Tools
- bringen mehr Möglichkeiten
- erlauben mehr Kreativität
- geben mehr Menschen Zugang
(Fotografie, Film, Animationen, ...)
KI kann
- Ideen anfachen
- mühselige Arbeit abnehmen
- Feedback geben
- Verbesserungen vorschlagen
Mensch am kreativsten mit kreativen Freunden
KI ist extra Freund, kreativ in allen Bereichen
Kann KI kreativ sein?
- 10% der Menschen besser als kreativste KI
- im Mittel, KI kreativer als Mensch
KI Kreativität = Summe der Gesehenen Daten
= Menschliche Kreativität?
Kann KI uns ersetzen?
Noam Chomsky: "The human mind [...] seeks not to infer brute correlations among data points but to create explanations."
Moravecs Paradoxon
| Aufgabe | Mensch | KI | Beispiel |
|---|---|---|---|
| A | schwer | einfach | Schach CT scans Finanzanalyse |
| B | einfach | schwer | Laufen Becher nehmen |
Kann KI uns ersetzen?
Noam Chomsky: "The human mind [...] seeks not to infer brute correlations among data points but to create explanations."
Moravecs Paradoxon
| Aufgabe | Mensch | KI | Beispiel |
|---|---|---|---|
| A | schwer | einfach | Schach CT scans Finanzanalyse |
| B | einfach | schwer | Laufen Becher nehmen |
Sind wir auch nur KI?
Unbewusstes lernen = Korrelationen in Daten finden
The unconscious (Learning) processes range from registering information in the sensory memory to mentally forming associations within or between information patterns and activating associative memory networks, including individual expectations, beliefs, and desires (Kowalski and Westen 2005).
aus Kuldas 2013
!!! Transhumanismus Dogma !!!
Menschliches Hirn weit komplexer als Neuronale Netze
Besser mit KI?
KI am kreativsten in Zusammenarbeit mit Mensch
Aufgabe mit KI erledigen -> mehr lernen als ohne KI
!!! nur wenn richtig genutzt !!!
KI -> urteilsfreies Feedback für neue Ideen
-> verringert Barriere neues zu lernen
Ultimatives Tutorial: wie hilft KI neuen Skill zu erlernen
Nervige Aufgabe?
5 Min mit Chatbot probieren zu automatisieren
Besser mit KI?
Experte mit KI: übernimmt mehrere Aufgaben
KI reduziert Zugangskosten zu Tools & Schulung
Datenschutz
grosse Sorge: sind meine Daten bei der KI sicher?
Bedenken & Antwort wie gehabt
=> sensible Daten nicht hochladen
Ich möchte nicht, das KI auf meinen Daten trainiert!
=> Verwende Tools mit hohen Datenschutzstandards
(Big Players oder gut organisierte interne Tools)
Bias in KI
KI übernimmt den Bias in den Daten
Dieser Bias ist älter als die KI
KI Entscheidungen nachvollziehbar => Bias erkennen
KI Bias kann erkannt & behoben werden
(leichter als beim Mensch)
=> KI hilft Bias reduzieren
Halluzinationen
Chatbots können Informationen halluzinieren
(falsch Erinnern)
Mit Internet oder Dokumentenzugriff (RAG)
=> sehr viel geringere Fehlerrate
=> brauchbarer Fact checker
KI & Schwurbel
Chatbots zeigen grosses Potential gegen
Täuschung & Verschwörungsglauben
Costello, Pennycock & Rand (2024):
8 min Chat -> 20% weniger überzeugt für 2 Monate
Chat überzeugender als Diskussion, weil
- Personalisiert
- Strukturierter Ablauf
- Emotionsfrei
- Konzentriert aufs Thema
- Faktenbasierte Kommunikation
KI & Schwurbel
Chatbots zeigen grosses Potential gegen
Täuschung & Verschwörungsglauben
Costello, Pennycock & Rand (2024):
8 min Chat -> 20% weniger überzeugt für 2 Monate
KI liefert Ideen für Unterricht,
zB über Wissenschaft der Erderwärmung
Alles muss geprüft werden: Halluzinationen!
KI macht komplizierte Erklärungen einfach
(wie einem 6. Klässler)
Mit KI ideen durchspielen,
mit kritischer Reflektion meiner Gedanken
KI & Schwurbel
Chatbots zeigen grosses Potential gegen
Täuschung & Verschwörungsglauben
Costello, Pennycock & Rand (2024):
8 min Chat -> 20% weniger überzeugt für 2 Monate
KI liefert Ideen für Unterricht,
zB über Wissenschaft der Erderwärmung
Alles muss geprüft werden: Halluzinationen!
KI macht komplizierte Erklärungen einfach
(wie einem 6. Klässler)
Mit KI ideen durchspielen,
mit kritischer Reflektion meiner Gedanken
KI soll Studys selbst denken lassen,
nicht einfach antworten
Internetsuche
Internetsuche: Ads & optimized results
So viel Information wie Desinformation
Polarisierte Info in Social Media Bubbles
Internetsuche
Internetsuche: Ads & optimized results
So viel Information wie Desinformation
Polarisierte Info in Social Media Bubbles
Zentraler Skill: Wahrheitsgehalt einer Quelle beurteilen
Internetsuche mit KI
Internetsuche: Ads & optimized results
So viel Information wie Desinformation
Polarisierte Info in Social Media Bubbles
Zentraler Skill: Wahrheitsgehalt einer Quelle beurteilen
KI kann helfen
- auf mein Level umformulieren
- andere relevante Quellen finden
- kritisch zu beurteilen
Internetsuche mit KI Schutzengel
Internetsuche: Ads & optimized results
So viel Information wie Desinformation
Polarisierte Info in Social Media Bubbles
Zentraler Skill: Wahrheitsgehalt einer Quelle beurteilen
KI kann helfen
- auf mein Level umformulieren
- andere relevante Quellen finden
- kritisch zu beurteilen
Internetsuche mit KI Schutzengel
Internetsuche: Ads & optimized results
So viel Information wie Desinformation
Polarisierte Info in Social Media Bubbles
Zentraler Skill: Wahrheitsgehalt einer Quelle beurteilen
KI kann helfen
- auf mein Level umformulieren
- andere relevante Quellen finden
- kritisch zu beurteilen
Wie KI die Lehre verändert
By Stefan Hackstein
