Was ist generative KI und warum ist sie für Pädagogen wichtig?

Obwohl manchmal gefürchtet, ist Technologie oft die perfekte Ergänzung für uns Menschen. Technologie ist natürlich darauf angewiesen, dass Menschen sie schaffen. Einmal geschaffen, steigern Technologien, richtig eingesetzt, die Produktivität und Effizienz des Menschen. Wir beobachten diese synergetische Verbindung seit der Erfindung des Feuers, über die Erfindung des Rades und aller anderen Technologien bis hin zur heutigen künstlichen Intelligenz (KI).

KI ist die Fähigkeit einer Maschine, kognitive Funktionen ähnlich denen des menschlichen Gehirns auszuführen, darunter die Interaktion mit der äußeren Umgebung, Wahrnehmung, logisches Denken, Problemlösung, Entscheidungsfindung und sogar die kreative Produktion von Texten, Musik, Bildern und mehr. Viele von uns interagieren seit Jahren mit KI-gestützten Maschinen, oft ohne es zu merken. Jede verbale Anfrage an Sprachassistenten wie Siri, Alexa und Google basiert auf KI, ebenso wie viele der Chatbots, die beim Navigieren auf Websites auftauchen.

Angewandte KI ist die Anwendung künstlicher Intelligenz auf alltägliche Szenarien und entwickelt sich rasant weiter. In letzter Zeit haben generative KI-Tools wie ChatGPT Und GPT-4 Sie haben sich etabliert und haben tiefgreifende Auswirkungen auf Wirtschaft und Bildung. Sie haben das Potenzial, Produktivität, Qualität und Effizienz zu steigern. Bei falscher Anwendung bergen diese Instrumente jedoch erhebliche Gefahren und untergraben das Vertrauen.

Was ist generative KI?

Generative KI lernt aus vorhandenen Daten, um – in großem Maßstab – neue Inhalte zu generieren, die die Eigenschaften der Trainingsdaten widerspiegeln, diese aber nicht wiederholen. Dadurch kann generative KI eine Vielzahl neuer Inhalte produzieren, darunter Bilder, Videos, Musik, Sprache, Text, Softwarecode und Produktdesigns.

Wie funktioniert generative KI?

Generative KI beginnt mit einer Eingabeaufforderung. ChatGPT beispielsweise reagiert auf konversationelle Texteingaben, um neue Inhalte zu generieren. Eingabeaufforderungen für weitere Lösungen erfolgen in Form von Text, Bildern, Videos, Designs, Musiknoten oder anderen vom System verarbeiteten Eingaben.

Anschließend übernehmen große Sprachmodelle (LLMs). Diese LLMs, wie die von ChatGPT, wurden mithilfe von Deep-Learning-Algorithmen darauf trainiert, enorme Mengen an geschriebenen Sprach- und Textdaten zu erkennen, zu generieren, zu übersetzen und zusammenzufassen.

Nach der Aufnahme der ursprünglichen Eingabeaufforderung liefern die Algorithmen der generativen KI-Plattform neue Inhalte in verschiedenen Formen, darunter Aufsätze, mathematische Lösungen oder sogar „Deep Fake“-Videos. Dank neuer Funktionen in diesem sich schnell entwickelnden Bereich können Nutzer nun erste Ergebnisse mit Feedback zu Stil, Ton, Stimme und anderen Elementen verfeinern, die später generierte Inhalte widerspiegeln sollen.

Anwendungsfälle und Vorteile generativer KI in Schulen

Generative KI erlebte Ende 2022 einen explosionsartigen Aufschwung, und heute, weniger als ein Jahr später, erscheinen die potenziellen Anwendungsmöglichkeiten im Bildungsbereich scheinbar endlos. Der vielleicht vielversprechendste Aspekt ist die Möglichkeit, personalisierte, interaktive Lerninhalte und -erlebnisse für jeden Schüler zu erstellen.

Zu den zahlreichen Anwendungsbeispielen für generative KI im Bildungsbereich zählen unter anderem:

• Erstellen Sie Fragen basierend auf dem aktuellen Verständnis- oder Leistungsniveau eines Schülers.
• Geben Sie Feedback und Beurteilungen in Echtzeit ab und ermöglichen Sie Schülern und Lehrern, Stärken zu erkennen, die sie nutzen können, Verbesserungsmöglichkeiten und den Bedarf an zusätzlicher Unterstützung zu ermitteln.
• Erstellen Sie personalisierte, adaptive Unterrichtspläne basierend auf der bewerteten Eignung und Leistung eines Schülers.
• Entwickeln Sie interaktive Lernaktivitäten, einschließlich Spiele und Simulationen, um Schüler in verschiedenen Fächern zu motivieren.
• Geben Sie schrittweise Hinweise und Vorschläge, um die Problemlösung und das Lernen eines Schülers zu beschleunigen.
• Erstellen Sie E-Mails und andere Nachrichten, die Lehrer an die Eltern senden können.

Im Hinblick auf einen Schulbezirk und seine Lehrressourcen hat generative KI das Potenzial, als Lehrerassistent zu fungieren, individuelles Feedback in Echtzeit zu liefern und die Lehrmöglichkeiten auf jeder Bildungsebene zu erweitern.

Natürlich sind die Vorteile der generativen KI für Pädagogen auch mit Einschränkungen, Herausforderungen und wahrgenommenen Bedrohungen der Technologie verbunden.

Grenzen und Herausforderungen der generativen KI im Bildungswesen

Wie alle nützlichen Technologien bringt auch die generative KI ihre Grenzen, Herausforderungen und Missbrauchspotenzial mit sich. Ein Hauptproblem besteht in der Möglichkeit der Verzerrung generierter Bildungsinhalte, da die Algorithmen einer Plattform nur so gut – also unvoreingenommen – sind wie die Daten, mit denen sie trainiert werden. Infolgedessen könnten Bildungsmaterialien entstehen, die Stereotypen oder Vorurteile aufrechterhalten oder sogar verstärken.

Obwohl generative KI-Systeme immens intelligent und leistungsstark sind, fehlt ihnen derzeit die Kreativität, Originalität, Ausgereiftheit und das gewisse Etwas, das Lehrkräfte und Schüler so gut vermitteln können. Sowohl Schüler als auch Lehrkräfte verfügen über die Kreativität, um „über den Tellerrand hinauszublicken“. Generative KI-Programme sind jedoch durch die ihnen zur Verfügung gestellten Daten eingeschränkt.

Dann natürlich die digitale Kluft Der Unterschied zwischen Schülern mit und ohne direkten Zugang zu Technologie könnte sich durch generative KI im Bildungswesen verschärfen, was sich negativ auf unterversorgte Schüler und Schüler aus Minderheiten auswirken könnte. Zudem besteht eine ständige Bedrohung für die Datensicherheit, Privatsphäre und Online-Sicherheit der Schüler.

Die größte Herausforderung der generativen KI im Bildungsbereich dürfte jedoch die Gefahr eines unethischen Einsatzes der Technologie sein. Plagiat – die Praxis, fremde Arbeiten oder Ideen als eigene auszugeben – ist natürlich ein großes Problem. Doch die Herausforderung, die generative KI als Hilfsmittel darstellt, geht viel tiefer: Studierende verlassen sich zu sehr auf die Technologie, um unmittelbare Antworten zu liefern, was ihre Fähigkeit zu kritischem Denken und Problemlösung beeinträchtigt.

Fortschritte mit generativer KI im Bildungswesen

Ohne Frage hat generative KI das Potenzial, die Bildung zu verändern. Doch wie das Sprichwort aus Marvels Spiderman besagt: „Aus großer Macht erwächst große Verantwortung.“ Es ist wichtig, dass Schulbezirke in der technologiegestützten Bildung an der Spitze bleiben, und diese Verantwortung gegenüber der Gemeinschaft beginnt jetzt.

Erstens müssen Schulbezirke Richtlinien entwickeln, die auf einem klaren Verständnis der neuen Technologien basieren. Leider gibt es keine zentrale Quelle für empfohlene bewährte Vorgehensweisen derzeit. Daher sollten Schulbezirke über das gesamte K-12-Spektrum hinweg zusammenarbeiten, um KI zu entwickeln Normen.

Die Politik wird die Lehrpläne prägen, muss aber zunächst Lehrkräfte darin schulen, was KI ist, was nicht und wie sie effektiv im Unterricht eingesetzt werden kann. Sowohl die Verwaltung als auch Lehrkräfte und Schüler benötigen ein hohes Maß an Medienkompetenz und digitaler Kompetenz, um falsch verwendete KI-generierte Inhalte zu erkennen.

In dieser Hinsicht gibt es keine Zeit zu verlieren. Laut Forschungsergebnisse der Walton Family Foundation veröffentlicht Im Mai 2023 gaben 51 Prozent der Lehrkräfte an, ChatGPT innerhalb weniger Monate nach seiner Veröffentlichung genutzt zu haben, wobei 40 Prozent es mindestens einmal pro Woche nutzten. In derselben Studie glaubten 75 Prozent der Schüler, dass ChatGPT ihnen helfen könne, schneller zu lernen, und 73 Prozent der Lehrkräfte stimmten dem zu.

Zweitens müssen die Bezirke die Nutzung generativer KI-Apps effektiv überwachen, um den Entscheidungsträgern zu helfen, zu verstehen, wie die Lösungen eingesetzt werden und wie sie am besten in den Lehrplan integriert werden können. Führende EdTech-Lösungen wie Lichtgeschwindigkeitsfilter™ und Lightspeed Digital Einblick™ kann diese Antworten liefern.

Die richtigen EdTech-Lösungen können nicht nur die Nutzung generativer KI-Apps durch Lehrkräfte und Schüler verfolgen, sondern Schulen auch dabei unterstützen, die effektivsten Apps zu identifizieren und fundierte Entscheidungen über deren Integration in Lehrpläne oder Weiterbildungsmaßnahmen zu treffen. Umfassende Lösungen wie Lightspeed Digital Insight stellen außerdem sicher, dass Schulen die Nutzung generativer KI-Apps überwachen und gleichzeitig die Schülerdaten schützen können.

Schließlich müssen Schulbezirke die Vermittlung digitaler Kompetenz und Datenethik an alle Schülerinnen und Schüler der Klassen 1 bis 12 umfassend vorantreiben. Der KI-Geist ist aus der Flasche und wird nie wieder zurückkehren. Es müssen Lehrpläne entwickelt und umgesetzt werden, die Schülerinnen und Schülern helfen, dieses Thema effektiv und sicher zu erkunden. Darüber hinaus muss ihre Ausbildung vermitteln, wie generative KI und andere Technologietools zur Manipulation von Informationen eingesetzt werden können und wie wir alle sorgfältig vorgehen müssen, nicht nur die Genauigkeit und Voreingenommenheit von KI-Daten zu bewerten, sondern auch ein hohes Maß an Integrität zu wahren und die Ergebnisse von KI ethisch zu nutzen.

Abschluss

Es besteht wenig Zweifel daran, dass generative KI weiterhin florieren und sich schließlich zu einem festen Bestandteil der Bildung entwickeln wird. Schulbezirke, Lehrkräfte und Schüler müssen jedoch lernen, die Technologie verantwortungsvoll und ethisch zu nutzen. Neben der Einführung neuer Richtlinien und Lehrmethoden muss die IT-Infrastruktur gestärkt werden, um eine effektive Integration der Technologie zu gewährleisten und gleichzeitig Konnektivität, Datenschutz und Sicherheit zu gewährleisten.

Für KI-bezogene Ressourcen besuchen Sie unbedingt die International Society for Technology in Education (ITSE). KI-Fokusseite. Nehmen Sie außerdem Kontakt mit Lightspeed Systems auf und teilen Sie Ihre KI-Erkenntnisse!