Digitale Bildung nach Corona: Wie KI Lehrer im Unterricht unterstützen kann

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TÜBINGEN. Vielfach besteht in Deutschland die Hoffnung, dass der durch die Corona-Pandemie erzwungene Digitalisierungsschub im Bildungsbereich den Distanz- und Wechselunterricht überdauern und digitale Technologie in Zukunft auch selbstverständlich Teil des Präsenzunterrichts sein wird. Lehrer Florian Nuxoll beschäftigt sich seit über 20 Jahren mit der Digitalisierung im Schulbereich und hat bereits mehrere Bücher zur digitalen Medienbildung verfasst. In seinem Gastbeitrag zeigt er auf, welche Bedingungen erfüllt sein müssen, damit digitale Bildung langfristig funktioniert, – und welche Vorteile sie dann mit sich bringt.

Intelligente Tutorsysteme können während der Bearbeitung der Aufgaben den Lernenden unmittelbar Hilfestellungen geben. Foto: Shutterstock

Die Pandemie hat gezwungenermaßen Erfahrung mit digitalen Unterrichtsmethoden erbracht. Kaum jemand kann behaupten, Internet und Computersoftware seien überflüssig. Aber wie sieht es mit KI-Methoden aus? Unser Autor hat da eine klare Haltung

Das deutsche Bildungssystem hat die Digitalisierung in den letzten Jahren, wenn nicht sogar Jahrzehnten verschlafen. Die Folgen haben viele Schüler, Eltern und Lehrer während des Fernunterrichts seit März 2020 zu spüren bekommen. Fehlende Hard- und Software, fehlende praxistaugliche Vorgaben für den Datenschutz sowie fehlende Digitalkompetenz haben dazu geführt, dass der Fernunterricht, mit einigen Ausnahmen, nicht wirklich gut funktionierte. Dort, wo es funktionierte, war es engagierten Schulleitungen oder einzelnen Lehrkräften zu verdanken, nicht den Kultusministerien. Warum lief die Digitalisierung bislang so schleppend und was muss sich ändern, damit die Schule das Potenzial der Digitalisierung für das Lernen und Lehren nutzen kann und Schüler digitale Kompetenzen erwerben?

Vergleich: früher und heute

Schon in den 1980er-Jahren wurde eine Bildungsrevolution durch den Einsatz von Computern in den Schulen vorhergesagt. Bislang hat diese Revolution aber nicht stattgefunden. Damals wurden zwar an weiterführenden Schulen erste Computerräume eingerichtet, diese wurden aber hauptsächlich von Schülern genutzt, die freiwillig das Fach Informatik belegten oder Mitglied der Computer-AG waren. Es kann also gut sein, dass Schüler, die vor 2005 ihren Abschluss gemacht haben, nie in einem Computerraum der Schule waren. Das ist heute anders.

Die Computerräume sind oft weit im Voraus ausgebucht und es gibt „mobile Computerräume“ in Form von Klassensätzen von Tablets oder Laptops. Will man aber diese als Lehrer nutzen, braucht man einerseits ein gewisses Organisationstalent – man muss die Geräte buchen, in die Klassenzimmer bekommen – und andererseits eine hohe Frustrationstoleranz, wenn die Geräte mal wieder nicht aufgeladen sind, Schüler ihr Passwort nicht mehr wissen oder das „Internet nicht funktioniert“.

Erforderliche Grundlagen der schulischen Digitalisierung

Zu viele negative Erfahrungen können dazu führen, dass Lehrer in Zukunft wieder analog unterrichten. Während des Fernunterrichts musste man auf Lernplattformen, Cloudspeicherplätze und Videokonferenzsysteme zurückgreifen, aber im Präsenzunterricht ist das nicht nötig. Damit die Schulen nicht wieder in einen digitalen Winterschlaf fallen und Schüler auf das Leben in einer digitalen Welt vorbereitet werden, muss jedem Politiker, jeder Schulleitung, jedem Lehrer und jedem Elternteil klar werden, dass folgende Ziele erreicht werden müssen:

Ziel 1: Schüler lernen, wie man Hard- und Software bedient.
Wenn man davon ausgeht, dass Digitalkompetenz eine Schlüsselkompetenz für Schülerinnen und Schüler ist, um selbstbestimmt in einer digitalen Gesellschaft zu agieren, ist es notwendig, dass diese Kompetenz auch in der Schule vermittelt wird. Es widerspräche dem Ziel der Bildungsgerechtigkeit, wenn nur die Kinder Digitalkompetenz erwerben, deren Eltern diese vermitteln. Daher muss der Einsatz von Hard- und Software selbstverständlich sein, sodass der Umgang damit und auch das selbstständige beheben kleinerer Probleme erlernt wird. Diese Forderung ist aber nur umsetzbar, wenn im Vorfeld das nächste Ziel erreicht wurde.

Ziel 2: Schulen erhalten Technik, die funktioniert und betreut wird.
Nur wenn in einer Schule ausreichend Hard- und Software sowie eine verlässliche und schnelle Internetverbindung vorhanden sind, kann digitale Bildung sinnhaft umgesetzt werden. Dabei ist es wichtig zu beachten, dass die Technik nicht nur angeschafft, sondern auch professionellen Support benötigt. Dies kann nicht von zwei oder drei Lehrkräften nebenbei erledigt werden. In Großbritannien gibt es zum Beispiel den Beruf des Bildungstechnikers, der in Vollzeit an einer Schule angestellt ist. Diese Lösung brauchen wir auch in Deutschland.

Ziel 3: Medienbildung ist ein zentrales Bildungsziel.
Kinder und Jugendliche wachsen in einer Welt auf, die von digitalen Technologien und Medien geprägt wird. Das bringt positive und negative Auswirkungen mit sich. Übermäßiger Medienkonsum, Cybermobbing, Zugang zu kinder- und jugendgefährdenden Inhalten sowie ein fehlendes Bewusstsein für den Unterschied zwischen öffentlichen und privaten Daten sind einige der Gefahren, die mit digitalen Technologien in Verbindung stehen. Einige Pädagoginnen, Pädagogen und Eltern fordern deshalb, dass wir unsere Kinder vor diesen Gefahren schützen, indem wir ihnen möglichst spät und möglichst wenig Zugang zu digitalen Endgeräten gewähren. In der Praxis ist diese Forderung jedoch nicht realisierbar. Daher ist es wichtig, dass die Schule über die Auswirkungen von Mediennutzung und die Wirkung von Medien allgemein aufklärt. Schülerinnen und Schüler sollten sich über ihr Medienverhalten austauschen und dabei ihr eigenes reflektieren. Auch eine kritische Betrachtung von YouTubern und anderen Social-Media-Stars sowie Fake News ist sinnvoll. Vielen Kindern und Jugendlichen ist nicht bewusst, wann es sich bei einem YouTube-Video um Werbung oder bezahltes Product-Placement handelt und wann es authentische Inhalte sind.

Medienbildung darf sich natürlich nicht nur mit den Gefahren der digitalen Welt beschäftigen. Ein zentraler Punkt muss sein, die Chancen der Digitalisierung zu behandeln und entsprechende Kompetenzen zu vermitteln, zum Beispiel wie man digital mit anderen kommuniziert und gemeinsam online arbeitet.

Binnendifferenzierung mit intelligenten Tutorsystemen

Unterricht muss nicht immer digital unterstützt stattfinden, es muss aber möglich sein, ohne Aufwand zwischen analogen und digitalen Unterrichtsphasen zu wechseln. Dafür müssen die Voraussetzungen jetzt sehr schnell geschaffen und Lehrkräfte fortgebildet werden. Es braucht verpflichtende Fortbildungsangebote für das Bedienen und Anwenden von Hard- und Software, aber auch Angebote, die zeigen, wie der Einsatz von Algorithmen und künstlicher Intelligenz den Unterricht grundlegend verändern kann. Was wäre dann möglich?

Ein gutes Beispiel für das Potenzial von Digitalisierung an Schulen zeigt sich bei der Binnendifferenzierung. Lehrkräfte versuchen mit großem Zeit- und Materialaufwand, den unterschiedlichen Wissens- und Kompetenzständen der Lernenden innerhalb einer Klasse gerecht zu werden. Diese zum Teil enormen Unterschiede findet man von der ersten Klasse der Grundschule bis zur Abschlussklasse am Gymnasium. Für den Englischunterricht in einer 7. Klasse bedeutet das zum Beispiel, dass einzelne Kinder bereits Serien auf Englisch schauen und komplexe Gespräche führen können, andere aber nicht mal einfache Sätze bilden können. Lehrkräfte sind sich dieser Unterschiede bewusst, haben aber in der Regel nicht die Ressourcen, individuell für jeden Schüler eigene Lernwege und passende Übungen zu erstellen. Man kann versuchen, diesen Leistungsunterschieden gerecht zu werden, indem Schüler lernen, ihren Lernstand selbst einzuschätzen und eigene Lernwege zu finden. Das funktioniert aber nicht bei allen Kindern gleich gut. Gerade schwächere Schüler haben damit Probleme.

In einem digital unterstützten Unterricht wäre es möglich, jedem Schüler gerecht zu werden. Algorithmen können zum Beispiel Schülerantworten analysieren und dann auswerten, was bereits beherrscht wird und wo es noch Lücken gibt. Digitale Tutorsysteme können unmittelbar während der Bearbeitung Hilfestellungen geben und im Anschluss weitere Übungsaufgaben anbieten, die den aktuellen Wissens- und Kompetenzstand berücksichtigen. So können Lehrkräfte Feedback zu Fortschritten von einzelnen Schülern beziehungsweise der Klasse insgesamt erhalten und mithilfe dieser Informationen den weiteren Unterricht planen. Während digitale Tutorsysteme die Übungsphasen teilweise übernehmen, haben Lehrkräfte nun die Möglichkeit, sich auf weitere Aspekte guten Unterrichts zu konzentrieren. Das beinhaltet unter anderem die Erstellung und Durchführung kognitiv herausfordernder Lernumgebungen und das Pflegen des Klassenklimas, sodass die Anzahl an Unterrichtsstörungen möglichst klein gehalten werden kann.

Es ist Aufgabe der Politik, dass das Potenzial der Digitalisierung schnellstmöglich in Deutschland genutzt wird. Natürlich müssen dafür Fragen des Datenschutzes, der ökologischen Nachhaltigkeit, der Finanzierung und weitere gelöst werden. Dies darf aber nicht dazu führen, dass nach Corona direkt wieder der digitale Winterschlaf einsetzt. Wir müssen aufwachen. Jetzt!


Dieser Beitrag ist zuerst in der Zeitschrift „schule“ (Ausgabe 2/2021) erschienen.

News4teachers Bildungs-Podcast: KI im Unterricht

Mehr Informationen zum Potenzial von KI – künstlicher Intelligenz – im Klassenzimmer bietet auch die aktuelle Folge des News4teachers-Podcasts „Die Doppelstunde“. Darin bespricht Florian Nuxoll mit Detmar Meurers, Professor für theoretische Computerlinguistik an der Eberhard Karls Universität Tübingen, wie bestehende Probleme des Bildungsbereichs mit technischer Hilfe angegangen werden könnten. Eine Möglichkeit: intelligente Tutorsysteme, die Lehrerinnen und Lehrern in der Unterrichtspraxis die Binnendifferenzierung erleichtern können.
Hier geht es zum News4teachers-Podcasts „Die Doppelstunde“, entwickelt in Zusammenarbeit mit Westermann.

Lehrer als IT-Administratoren: So vermurkst die Politik die Digitalisierung der Schulen

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8 KOMMENTARE

  1. Bei Forderung 2 bin ich voll beim Verfasser, ergänzen kann man noch die Worte „aktuelle Hardware und Software“. Wie der Spagat zwischen Microsoft-Produkten zuhause und deren Verbot in der Schule wegen Datenschutz gelingen soll, weiß ich nicht. Libre Office ist ja nur zu etwa 95% kompatibel.

    Bei der KI bin ich insbesondere bei den leistungsstarken Schülern skeptisch, weil sie derzeit nur einfache Aufgaben steuern kann, bei komplexen Aufsätzen jedoch versagt.

    • Auch bei leistungsstarken SuS kann man KI-Methoden einsetzen. Es gibt z.B. das Tool flair.schule. Dieses Tool kann man für den Englischunterricht nutzen. Man kann dort auch eigene Texte hochladen und linguistisch analysieren lassen. Wenn das Tool noch weiterentwickelt wird, besteht die Möglichkeit, dass der Schüler zu komplexen Texten auch Feedback zur Struktur erhält. Außerdem arbeiten wir an einer KI, die automatisch Fragen zu selbst gewählten Texten erstellt und die die Schülerantwort im Anschluss analysieren kann. So kann z.B. Lesekompetenz auf verschiedensten Niveaustufen überprüft werden.

    • @Georg
      „aktuelle Hardware und Software“ sind nur Werbeschlagworte, so wie der ganze Artikel aus der „schule“ nur der Verwurstung aller typischen Floskeln dient. Genauso hätten wir damit auch ein „Bullshit“-Bingo spielen können, denn was bedeuten die Aussagen in dem Artikel denn schon genau?

      Fangen wir doch einmal an mit dem „aktuelle Hardware und Software“. Was soll das bedeuten? Soll jede Schule jedes oder jedes zweite Jahr neu ausgestattet werden? Wie aktuell wollen Sie es denn halten? Wo kommt das Geld für die immer aktuelle Hardware und die Lizenzen her? Und überhaupt: warum sollte ausgerechnet an Schulen die Hardware immer auf aktuellsten Stand sein – also an meiner Schule (und ich nutze (und lasse nutzen) die Geräte schon wesentlich intensiver als die vielen, vielen, vielen Schulen ohne richtige Informatiklehrer oder junge Lehrer, die Ahnung von der Materie haben) kommen die „alten“ Geräte nicht einmal annähernd an ihre Leistungsgrenzen.

      Und selbst wenn es so wäre, dass LibreOffice, so wie Sie sagen (und ich nicht bestätige), nur zu 95% kompatibel ist, dann wäre selbst das in einem Bereich, der für die Schüler (die eben keinen normalen Bürojob haben und mit allerlei unterschiedlichen Dokumententypen hantieren müssen) trotzdem absolut okay.
      Und diesen Spagat, von dem Sie sprechen, gibt es nicht, denn die meisten Familien nutzen zuhause kein MS Office, da niemand etwas für Lizenzen löhnen möchte und voraussetzen, dass alle Eltern für Büroarbeiten im Home Office sitzen (wo die Schüler vermutlich dann eh nicht ran dürften), können Sie auch nicht und selbst wenn diese MS Office benutzen würden, eine zusätzlich installierte LibreOffice-Version passt immer auf den Computer.

      Kommen wir einmal auf das Ziel 1 zu sprechen. Wenn ich „Schüler lernen, wie man Hard- und Software bedient“ und „Es widerspräche dem Ziel der Bildungsgerechtigkeit, wenn nur die Kinder Digitalkompetenz erwerben, deren Eltern diese vermitteln“ lesen muss, dann frage ich mich allen Ernstes über welche Schulen wir hier sprechen und was genau damit gemeint ist?
      – Bedeutet das, dass es an diesen Schulen überhaupt keine Computer gibt, an den gearbeitet wird?
      – Was ist mit „Wie man Hardware bedient“ gemeint: wie man einen Powerbutton drückt oder sollen die „aktuellen“ Geräte pro Klassenstufe auseinandergebaut werden? Hardwarebaugruppen werden jedenfalls bereits jetzt im Rahmenlehrplan thematisiert.

      Ziel 2 stimme ich insofern zu, dass eine grundlegende Ausstattung mit dem Internet gegeben und im Jahr 2021 eigentlich selbstverständlich sein sollte.
      Kommen wir zur Betreuung der Computer und ignorieren wir einfach, dass jede Kommune und sogar Schule ihr eigenes Wartungssüppchen kocht, frage ich mich (und das ist ja ein Punkt um den sich immer alles dreht), woher soll das Geld kommen um Personal zu rekrutieren und woher soll das Personal generell kommen (sollen das Fachinformatiker sein oder teurere B.Sc. oder können das auch Seiteneinsteiger machen?) und wie soll deren genaue Aufgabenbeschreibung aussehen? Die meisten Schulen sind eher klein und besitzen nur 1 oder 2 Computerkabinette oder sollen sich mehrere Schulen einen oder zwei „Bildungstechniker“ [facepalm] teilen? Wo ist dann der Unterschied zu vorher?

      Ziel 3 ist ebenfalls bereits in den unterschiedlichsten Rahmenlehrpläne festgeschrieben. Da weiß ich ebenfalls nicht, was das in dieser Aufzählung zu tun hat und von der politischen Dimension der Schülerbeeinflussung (Einteilung in gute und böse Medien) fange ich besser gar nicht erst an.

      „Ziel 4“. Natürlich darf der ominöse Begriff „Algorithmus“ nicht fehlen. Ich wünschte mir wirklich, dass dieses Bullshit-Bingo „der böse Algorithmus macht das – der gute Algorithmus macht das“ aufhören würde. Ein Algorithmus ist nichts anderes als eine Handlungsanweisung, eine Rechenvorschrift. Ich sage ja auch nicht: „die Algorithmen ihrer Oma lässt sie den besten Schokokuchen der Welt erstellen“.
      Richtig wäre also hier von einem Programm oder einem System zu reden (denn ohne die für ein Programm/System notwendigen weiteren Bestandteile macht ein Algorithmus überhaupt gar nichts).

      Und wenn wir schon über Künstliche Intelligenz reden, dann sollten wir das doch eher mit Begriffen wie „Methoden“, „suchen und lernen“, „Modellen“, „Neuronale Netze“ und „Mustererkennung und -analyse“ beschäftigen oder, was bei Artikeln für „Nichtinformatikern“ ratsam wäre, solche Fachbegriffe möglichst zu vermeiden und wenn man sie verwendet, es nur richtig zu machen.

      Ich frage mich wirklich, wer schreibt solche Unsinnsartikel?

      Es sind mir noch viele weitere Punkte negativ aufgefallen, aber mein Kommentar ist ohnehin schon zu lang geworden und damit will ich es auch mal belassen (so etwas Langes liest sich ja eh keiner durch).

      • Joah, ich hab es gelesen und frage mich bei allem Verständnis für die Forderung nach fachlicher Korrektheit, ob es dem Diskurs hilft, wenn nur noch Informatiker sich zum Thema digitale Bildung äußern.
        Dann sind zwar die Begriffe korrekt, die Perspektive der eigentlichen Nutzer kommt aber nicht vor.
        Dieses Problem sehe ich heute schon dadurch gegeben, dass die Leute, die in Schulen PCs, Netzwerke, Server etc. administrieren, sich fast nie für die Bedürfnisse der Nutzer interessieren. Sobald man als Informatiklaie etwas Unkenntnis erkennen lässt, gehen sofort die Rolladen runter. Die Arroganz ist mitunter für einen Dienstleister erstaunlich.

        • Das Problem ist, dass viel zu wenige Informatiker zu Wort kommen und stattdessen viel zu viele „Experten“ unsinnige Worthülsen absondern, wodurch alles am Ende nur verschlimmbessert wird.

          Ich kann mich ehrlich gesagt an keinen Artikel von echten Informatikern(lehrern) zu diesem Thema erinnern. Warum ist das so?

          Warum werden für Stellen im Bildungsministerium, die sich um die Digitalisierung kümmern sollen, nicht echte Informatiker gesucht, sondern Juristen? Da fängt das Problem doch schon an.

          Wie viel näher sind wir denn den praktikablen Lösungen durch diesen Artikel gekommen? Also ich sehe da nichts.

          „Dieses Problem sehe ich heute schon dadurch gegeben, dass die Leute, die in Schulen PCs, Netzwerke, Server etc. administrieren, sich fast nie für die Bedürfnisse der Nutzer interessieren. Sobald man als Informatiklaie etwas Unkenntnis erkennen lässt, gehen sofort die Rolladen runter. Die Arroganz ist mitunter für einen Dienstleister erstaunlich.“

          Sie sagen selbst, dass Sie keine Ahnung haben, aber wollen einem Administrator erzählen wie er Server und Netzwerke zu administrieren hat?
          Führen Sie solche Diskussionen auch mit Arzt, KFZ-Mechaniker, Heizungsbauer?

          Und an wen adressieren Sie überhaupt ihre Vorwürfe, den Informatiklehrer, der das noch nebenbei macht oder der kommunalen IT-Abteilung (bestehend aus 1 bis 3 Mann), die sich um alle Schulen und kommunalen Behörden kümmern muss und notorisch unterbesetzt ist?
          Aber klar, wenn das Geld der Kommune nicht für einen 4. Mann in der IT-Abteilung reicht, dann stellt man einfach 20 für jede Schule ein. Um einmal Atze Schröder zu zitieren: „Ja nee, is klar“.

    • … Bei der Fahrschule lernst du ja auch nicht „Golf-fahren“, sondern Auto fahren. Das Gerede mit MS Office ist aus meiner Sicht mit mehr als 10 Jahren Unterrichtserfahrung totaler Schwachfug. Es geht darum, dass die SuS die Grundkonzepte verstehen, Formatierung, Vorlagen, absolute und relative Bezüge und eine Grundidee von Diagrammen.
      Dass kann man alles auf jeder Office-Software lernen.

    • Ihr Vorredner scheint Informatiklehrer zu sein und kein Informatiker oder hauptberuflicher Administrator. Ich muss zugeben, dass ich schon sehr schmunzeln musste, da nach dem Lesen des ursprünglichen Artikels meine Intention war einen Kommentar zu verfassen, den ich inhaltlich exakt so formuliert hätte. Das ist dann im Grunde auch keine wirkliche Meinung, sondern eine Feststellung wie es in der Praxis abläuft. Das weiß dann auch jeder, der korrekt in dem Bereich involviert ist.

      Zur ihrer eigentlichen Aussage: jeder darf sich äußern. Jeder darf seine Meinung vertreten. Ich freue mich über jeden an unserer Schule, der dem IT Team beitritt. Nichtsdestotrotz muss man ein paar Basics mitbringen. Sonst ist man nur ein Klotz am Bein. In Schulen gibt es so viele verschiedene Aufgaben. Ich halte mich entsprechend bei allem zurück, wovon ich keine Ahnung habe. Was sie aber meinen sind externe Dienstleister. Diese haben auch keinerlei Entscheidungsbefugnis. Sie administrieren auf Anweisung des Schule. Umgekehrt: der Dienstleister soll sich auch gar nicht für die Belange der Schule interessieren. Das sind schließlich auch keine Pädagogen.

  2. „In Großbritannien gibt es zum Beispiel den Beruf des Bildungstechnikers, der in Vollzeit an einer Schule angestellt ist.“

    Ja schon, aber die leben auch weit weg auf einer kleinen Insel. Hier machen das LuL nebenbei, weil wir sind Ein bildungsland.

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