Smart Ed: Wie KI und IT die Zukunft der Bildung prägen werden

Im Bereich der Bildungstechnologie (Edtech) gibt es bereits KI-gestützte Lösungen, aber Schulen und Hochschulen haben die Technologien nur langsam angenommen, bis die Pandemie die Schulbehörden und Schulbudgetverantwortlichen weltweit in die Pflicht nahm. In einer Umfrage des Bildungsunternehmens Promethean gaben 83 % der Pädagogen an, dass Technologie, einschließlich KI, nach 2020 ein zentraler Bestandteil der Bildung sein sollte.

Während die Debatte darüber, wie viel Bildschirmzeit für Kinder angemessen ist, unter Pädagogen, Psychologen und Eltern weitergeht, ist es eine andere aufkommende Technologie in Form von künstlicher Intelligenz und maschinellem Lernen, die anfängt, Bildungsinstrumente und -institutionen und die Zukunft der Bildung zu verändern. Laut dem Bericht „Artificial Intelligence Market in the US Education Sector“ von Technavio wird erwartet, dass der Markt für künstliche Intelligenz im US-Bildungssektor jährlich um 45% wachsen wird. Auch wenn die meisten Experten der Meinung sind, dass die kritische Präsenz von Lehrern unersetzlich ist, werden sich der Beruf des Lehrers und die bewährten Verfahren im Bildungsbereich in vielerlei Hinsicht ändern.

KI wird im Bildungsbereich bereits eingesetzt, vor allem in einigen Tools, die bei der Entwicklung von Fähigkeiten und Testsystemen helfen. Mit der weiteren Entwicklung von KI-Lösungen im Bildungsbereich besteht die Hoffnung, dass KI dazu beitragen kann, Bedarfslücken beim Lernen und Lehren zu schließen und es Schulen und Lehrern ermöglichen wird, mehr als je zuvor zu leisten.

KI kann die Effizienz steigern, die Personalisierung vorantreiben und Verwaltungsaufgaben rationalisieren, um Lehrern die Zeit und die Freiheit zu geben, Verständnis und Anpassungsfähigkeit zu vermitteln – einzigartige menschliche Fähigkeiten, mit denen Maschinen Schwierigkeiten hätten.

Durch die Nutzung der besten Eigenschaften von Maschinen und Lehrern ist die Vision für KI im Bildungswesen eine, bei der beide zusammenarbeiten, um das beste Ergebnis für die Schüler zu erzielen. Da die Schüler von heute in einer Zukunft arbeiten müssen, in der KI Teil der Realität ist, ist es wichtig, dass unsere Bildungseinrichtungen die Schüler mit dieser Technologie vertraut machen und sie nutzen.

Differenziertes und individualisiertes Lernen

Die Anpassung des Lernens an die besonderen Bedürfnisse der einzelnen Schüler ist seit Jahren eine Priorität für Pädagogen, aber KI wird ein Maß an Differenzierung ermöglichen, das für Lehrer, die 30 Schüler pro Klasse verwalten müssen, unmöglich wäre. Mehrere Unternehmen wie Content Technologies und Carnegie Learning entwickeln derzeit intelligente Unterrichtsdesigns und digitale Plattformen, die KI nutzen, um Schülern von der Vorschule bis zum College das Lernen zu erleichtern, sich selbst zu Testen, Feedback in Echtzeit zu bekommen, Wissenslücken zu erkennen und sie gegebenenfalls mit neuen Themen und Fachbereichen vertraut zu machen.

Wenn die KI immer ausgefeilter wird, könnte es für eine Maschine möglich sein, den Gesichtsausdruck eines Schülers zu lesen, der anzeigt, dass er Schwierigkeiten hat, ein Thema zu verstehen, und eine Lektion entsprechend anzupassen. Die Idee, den Lehrplan an die Bedürfnisse jedes einzelnen Schülers anzupassen, ist heute noch nicht realisierbar, aber für KI-gesteuerte Maschinen wird sie es sein.

Universeller Zugang für alle Schüler    

Werkzeuge der künstlichen Intelligenz können dazu beitragen, globale Klassenzimmer für alle zugänglich zu machen, auch für diejenigen, die verschiedene Sprachen sprechen oder Seh- oder Hörbehinderungen haben. Presentation Translator ist ein kostenloses Plug-in für Microsofts PowerPoint, das in Echtzeit Untertitel für das, was der Lehrer sagt, erstellt.

Das eröffnet auch Möglichkeiten für Schüler, die aus Krankheitsgründen nicht zur Schule gehen können oder die auf einem anderen Niveau oder in einem bestimmten Fach lernen müssen, das in ihrer eigenen Schule nicht angeboten wird. KI kann dazu beitragen, Silos zwischen Schulen und zwischen traditionellen Klassenstufen aufzubrechen. Das Ziel lautet: Learn Anytime, Anywhere!

Verwaltungsaufgaben automatisieren    

Ein Pädagoge verbringt sehr viel Zeit mit der Bewertung von Hausaufgaben und Tests. KI kann diese Aufgaben schnell erledigen und gleichzeitig Empfehlungen geben, wie die Lernlücken geschlossen werden können. Obwohl Maschinen bereits Multiple-Choice-Tests bewerten können, sind sie kurz davor, auch schriftliche Antworten zu beurteilen. Und in dem Maße, in dem KI Verwaltungsaufgaben automatisiert, bleibt den Lehrkräften mehr Zeit für die einzelnen Schüler. KI hat ein auch großes Potenzial für effizientere Einschreibungs- und Zulassungsverfahren an Hochschulen.

Nachhilfe und Unterstützung außerhalb des Klassenzimmers      

Fragt man Eltern, die ihren Teenagern schon einmal mit Algebra helfen mussten, werden sie begeistert sein vom Potenzial der KI zur Unterstützung ihrer Kinder, wenn diese zu Hause mit Hausaufgaben oder Prüfungsvorbereitungen zu kämpfen haben. Nachhilfe- und Lernprogramme werden dank künstlicher Intelligenz immer fortschrittlicher, und schon bald werden sie in größerem Umfang zur Verfügung stehen und in der Lage sein, auf eine Reihe von Lernstilen einzugehen.

Es gibt noch viele weitere KI-Anwendungen für die Bildung, die derzeit entwickelt werden, darunter KI-Mentoren oder die Weiterentwicklung intelligenter Inhalte. Pädagogen bekommen neue Methoden der persönlichen Entwicklung durch virtuelle globale Konferenzen. Das Bildungswesen mag bei der Einführung von künstlicher Intelligenz und maschinellem Lernen etwas langsamer gewesen sein, aber die Veränderungen haben begonnen und werden sich fortsetzen.

Schnelle Antworten

Es gibt nichts Frustrierenderes, als eine Frage zu stellen und erst drei Tage später eine Antwort vom Lehrer zu erhalten. Lehrkräfte und Dozenten werden oft täglich mit sich wiederholenden Fragen bombardiert. KI kann Studenten dabei helfen, in Sekundenschnelle Antworten auf die am häufigsten gestellten Fragen zu finden, und zwar durch Automatisierung des Supports und sogenannten Konversationsintelligenz. Das spart nicht nur den Lehrkräften viel Zeit, sondern hilft auch den Studierenden, weniger Zeit mit der Suche nach Antworten oder dem Warten auf eine Antwort auf ihre Fragen zu verbringen.

Chatbots sind eines der vielen großen Versprechen der Informationstechnologie und der KI. Sie wurden als neue Schnittstelle konzipiert, um die Anwendungen oder Besuche auf einer Website zu ersetzen oder zu ergänzen, indem die Nutzer einfach über einen Chat mit einem Dienst interagieren. Diese im Allgemeinen als „Bots“ bezeichneten Computerprogramme sind in der Lage, natürliche Sprache zu verarbeiten und Antworten auf Benutzerfragen zu geben. Diese Antworten kommen jedoch nicht immer in Form von Text zurück, sondern manchmal auch in Form von konkreten Aktionen oder Handlungsempfehlungen, wie z. B. ein Video zeigen, wenn ein Nutzer darum bittet, ein Foto zeigen, einen Kauf tätigen, einen Termin vereinbaren und vieles mehr.

Aus diesem Grund setzen einige Branchen, insbesondere der Einzelhandel, der Kundendienst und sogar Banken, die Bot- Technologie ein, weil sie ihren Nutzern ermöglicht, ihre Systeme so einfach zu bedienen, als würden sie mit einem Menschen chatten. Schülerinnen und Schüler aller Klassenstufen nutzen heute routinemäßig irgendwelche Messaging-Dienste, um miteinander und gelegentlich auch mit ihren Lehrern zu kommunizieren. Das sind auch Standardfunktionen in Plattformen wie Google Classrooms und anderen Klassenverwaltungssystemen, die im Wesentlichen darauf abzielen, Fragen zu stellen und beantwortet zu bekommen und die so den Lernprozess außerhalb des Klassenzimmers unterstützen.

Immer mehr Online-Kurse bieten darüber hinaus Zugang zu Foren und Kommunikationssystemen, die es ermöglichen, sich mit Lehrkräften und anderen Studierenden zu beraten und zu kritisch diskutieren. Das führt zu einem besseren Verständnis und begünstigt den Lernprozess. Mit Hilfe von Chatbots könnte dieser Prozess in großem Maßstab repliziert werden, indem Kanäle geschaffen werden, in denen Schüler und Schülerinnen jedes Thema mit einem „Experten“ diskutieren, Fragen stellen und Schlussfolgerungen ziehen können, die ihr Verständnis verschiedener Themen verbessern.

Beliebte Chatbots, die derzeit im Bildungsbereich eingesetzt werden, sind Martha, Botsify, CourseQ und Miao. Sie können eine Vorlesung in eine Reihe von Kurznachrichten umwandeln, die in Kombination mit den Antworten der Studierenden wie ein freundliches Chatgespräch aussehen. Inzwischen können Bots auch Online-Bewertungen durchführen.

Universeller 24/7-Zugang zum Lernen

KI-gestützte Tools machen das Lernen für alle Schüler zugänglich, jederzeit und überall. Jeder Schüler lernt in seinem eigenen Tempo, und der 24/7-Zugang erleichtert es den Schülern, zu erforschen, was für sie funktioniert, ohne auf einen Lehrer warten zu müssen. Darüber hinaus können Schüler aus der ganzen Welt Zugang zu qualitativ hochwertiger Bildung erhalten, ohne dass ihnen Reise- und Lebenshaltungskosten entstehen.

AI-Vorteile für Lehrkräfte

Die meisten Lehrer und Dozenten geben gerne zu, dass sie mit dem Zeitmanagement zu kämpfen haben, was angesichts der vielen Aufgaben auf ihren täglichen To-Do-Listen auch verständlich ist. Pädagogen würden gerne mehr Zeit damit verbringen, ihre Schüler persönlich zu unterrichten, zu recherchieren und sich selbst weiterzubilden, haben aber nicht die Zeit dafür. KI kann dazu beitragen, dass Pädagogen mehr Zeit haben, indem sie Aufgaben automatisiert, die Leistungen der Schüler analysiert und die Bildungslücke schließt.

Dies ist jedenfalls die Meinung von Bill Gates, der kürzlich ein Interview mit The Verge gab, in dem er die Vorteile dieser Systeme bei der Personalisierung der Bildung und der Erzielung besserer Ergebnisse erklärte. Dem Microsoft-Gründer zufolge bestand seine Lerntechnik immer darin, Menschen zu suchen, die mehr über bestimmte Themen wussten als er, und ihnen Fragen zu diesen Themen zu stellen, um Antworten zu finden oder seine Standpunkte zu bestätigen.

Diese Art, sich Wissen anzueignen, so erklärte er, kann dank Chatbots für jeden zugänglich sein. Seiner Meinung nach können sie zu virtuellen Experten für verschiedene Themen werden und zu Mentoren und Lernpartnern für Schüler aller Niveaus werden, indem sie ihnen helfen, jedes Thema in ihrem eigenen Tempo zu verstehen und zu entwickeln, indem sie Fragen stellen, was ein wichtiger Teil des Lernprozesses ist, und indem sie positive Austauschräume schaffen, die es den Schülern ermöglichen, mehr Wissen zu teilen.

Nun sind aber längst nicht alle so von den Vorteilen der Technologie im Bildungswesen überzeugt wie Herr Gates. Die Covid-Pandemie hat viele Schüler und Lehrer zum ersten Mal mit Distance Learning konfrontiert – und so mancher fühlte sich davon überfordert.

So hat bei uns in Österreich eine Umfrage von LernQuadrat ergeben, dass mehr als 40 Prozent der Eltern orten bei ihrem Nachwuchs ein Nachlassen der schulischen Leistungen, vor allem in den Hauptfächern Mathematik, Englisch und Deutsch. Ob das allerdings an den Schülern lag oder vielleicht vielmehr an den Lehrern ist eine offene Frage. Jedenfalls empfinden mehr als zwei Drittel der befragten Elternteile die mangelhafte Strukturierung des Unterrichts als gravierendstes Problem im Distance Learning.

Solche Kritik ist natürlich Wasser auf den Mühlen der Ewiggestrigen: Lehrkräfte, die am liebsten wieder zum guten, alten Frontalunterricht samt Auswendiglernen zurückkehren und für die Computer im Klassenzimmer ohnehin nichts zu suchen haben. Sie werden die Uhren nicht zurückdrehen können – und auch nicht den Fortschritt aufhalten. Sie werden lernen müssen, KI als Kollegen zu akzeptieren – so wie es viele Manager noch tun müssen.