Künstliche Intelligenz im Unterricht: Tipps für den Einstieg

Künstliche Intelligenz verändert bereits viele Bereiche unseres Lebens. Es ist daher umso wichtiger, dass auch SchülerInnen diese Technologie kennen, verstehen und wissen, welche Chancen und Risiken sie birgt. Damit ihr das Thema Künstliche Intelligenz im Unterricht gut behandeln könnt, empfehlen wir euch in diesem Artikel verschiedene Unterrichtsunterlagen zu Künstlicher Intelligenz.

Was ist eigentlich Künstliche Intelligenz?

An ihr führt kein Weg mehr vorbei. Egal, ob als Sprachassistent, als Gesichtserkennung (Face ID) zum Entsperren unseres Smartphones oder in Form von Produktvorschlägen in unserem Lieblings-Onlineshop – Künstliche Intelligenz ist überall und wird uns auch in Zukunft immer mehr begleiten.

Umso wichtiger ist es, zu verstehen, was Künstliche Intelligenz überhaupt ist:
Künstliche Intelligenz (engl.: Artificial Intelligence (AI)) ist ein Begriff aus der Informatik. Als Künstliche Intelligenz (KI) bezeichnet man Maschinen, die so programmiert werden, dass sie Probleme eigenständig lösen können. Diese Programme kann man sich wie künstliche neuronale Netzwerke vorstellen, die die Funktionen des menschlichen Gehirns vereinfacht imitieren.

Machine Learning ist ein Teilgebiet von Künstlicher Intelligenz. Es ist eine Art selbstlernendes System, das mit Informationen oder Datensätzen „gefüttert“ wird. Das System wertet diese Daten aus und lernt dabei. Es erkennt so Muster und Ähnlichkeiten. Beispiele für Maschinelles Lernen sind automatisierte Spam-Filter, Spracherkennungssysteme oder Filmempfehlungen auf Netflix (basierend darauf, was ihr vorher geschaut habt).

Unser Tipp: In diesem Video von Zdf logo! wird Künstliche Intelligenz sehr verständlich erklärt.

Unterrichtsunterlagen zum Programmieren mit Künstlicher Intelligenz

Um das Thema Künstliche Intelligenz im Unterricht spielerisch einzuführen und den SchülerInnen das Programmieren mit KI einfach beizubringen, haben wir einige großartige Unterrichtsunterlagen für euch gesammelt.

App Camps Unterlagen zum Programmieren mit KI

Bei App Camps haben wir eine tolle Unterrichtseinheit zum Thema Künstliche Intelligenz und Machine Learning entwickelt, mit der SchülerInnen dies praktisch erlernen und erfahren können.

Es geht einerseits um die wichtigsten theoretischen Grundlagen: Schülerinnen und Schüler verstehen, wo Künstliche Intelligenz zum Einsatz kommt und erarbeiten Faktoren für gute und schlechte Machine Learning Modelle. Daneben gibt es in der Unterrichtseinheit aber auch viele kreative, praktische Übungen.

Es stehen 3 verschiedene Unterrichtsunterlagen zur Verfügung

Künstliche Intelligenz mit Scratch (4 x 90 Minuten)
Künstliche Intelligenz mit dem App Inventor (2 x 90 Minuten)
Künstliche Intelligenz mit Python (2 x 90 Minuten)

Mit vielen praktischen Übungen tauchen wir in die spannende Welt der Künstlichen Intelligenz ein. Die SchülerInnen entwickeln einen Charakter, der auf Sprache reagiert, programmieren einen ChatBot und eine EmojiMask, die im Video ihr Gesicht verdeckt.

Jede Unterrichtseinheit beginnt mit einem kleinen Startvideo zur Einführung in die Thematik der jeweiligen Unterrichtsstunde. Danach arbeiten die SchülerInnen in eigenem Tempo und selbstständig mit den Lernkarten. In einem Abschlussvideo werden wichtige Konzepte der Thematik der jeweiligen Unterrichtseinheit noch einmal wiederholt. Die Unterlagen sind ab Klasse 7 empfohlen. SchülerInnen können das Thema ohne Vorkenntnisse verstehen. Selbst wenn ihr euch als Lehrkräfte mit KI noch nicht so gut auskennt, ist das kein Problem. Wir geben euch Material zur Vorbereitung auf die Unterrichtseinheit.

Für unsere Unterlagen nutzen wir das Material von Machine Learning For Kids, das wir übersetzt und angepasst haben. Die Seite wurde ursprünglich von Dale Lane entwickelt und soll Kindern mehr über Machine Learning beibringen. Ziel ist es, dass sie die Technologie nicht nur verstehen, sondern sie auch selbst anwenden können.

I know I get a lot of @MLforKids users in Germany through App Camps - they've done such a nice job of translating, adapting and extending the projects https://t.co/oQuCHRZFzH
— Dale Lane (@dalelane) May 28, 2021

Thanks so much to @strive2be_X from @app_camps for translating Machine Learning for Kids into German! https://t.co/sPFUrWM7Yd pic.twitter.com/djBOtLZQN9
— ML for Kids (@MLforKids) February 7, 2019

KI-Campus – Die Lernplattform für Künstliche Intelligenz

Das Projekt KI-Campus wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert. Die Lernangebote können nach verschiedenen Kriterien, z.B. Level, Lernziel oder Format gefiltert werden.

Es gibt nicht nur Materialien für Lehrkräfte, deshalb ist es wichtig, bei der Auswahl genau auf die Zielgruppe zu achten. Unter KI in der Schule findet ihr gebündelt alle Materialien für den Unterricht.

Besonders ein Arbeitsmaterial möchten wir euch als Lehrkräften empfehlen: Schule macht KI. Der Kurs adressiert sich an diejenigen Lehrkräfte unter euch, die Grundkenntnisse über KI erwerben wollen und besteht aus 4 Modulen mit einer Dauer von jeweils 60 Minuten.

Durch diesen Kurs eignet ihr euch genug Wissen an, um danach Künstliche Intelligenz unterrichten zu können.

Materialien zu Künstlicher Intelligenz von Medien in die Schule

Medien in die Schule ist ein Projekt von FSF, FSM und Google Deutschland.

Die Seite bietet einen sehr umfangreiche Kurs zu Machine Learning an, der für SchülerInnen ohne Vorkenntnisse geeignet ist. In diesem Kurs lernen sie die Konzepte von Künstlicher Intelligenz und Machine Learning kennen, um ein grundlegendes Verständnis darüber zu erlangen. So soll es ihnen ermöglicht werden, eine eigene Haltung zu dem Thema zu entwickeln.

Der Kurs besteht aus 4 flexibel einsetzbaren Modulen, begleitenden Arbeitsblättern und unterstützenden Materialien und lädt SchülerInnen dazu sein, sich aus verschiedenen Blickwinkeln mit Machine Learning, Algorithmen und Anwendungen zu beschäftigen. Für jedes Modul sollten 4-5 Unterrichtsstunden à 45 Minuten eingeplant werden, für Modul 4 werden nur 3 Unterrichtsstunden benötigt.

Wir sind von diesem umfassenden Unterrichtsmaterial wirklich begeistert. Es entstand zusammen mit der TüftelAkademie von Junge Tüftler*innen.

Lernende Systeme – Die Plattform für Künstliche Intelligenz

Auf dieser Webseite findet ihr weitere Lernangebote zum Thema Künstliche Intelligenz. Die Seite wurde im Jahr 2017 vom Bundesministerium für Bildung und Forschung auf Anregung des Fachforums Autonome Systeme des Hightech-Forums und acatech ins Leben gerufen. Ziel der Plattform ist es, Wissen zu sammeln. Sie „versteht sich als ein Ort des Austauschs und der Kooperation“. So findet ihr auf der Seite zahlreiche Lehrmaterialien in den verschiedensten Formaten: von Filmen, über Arbeitsblätter bis hin zu Kursen und andere KI-Plattformen ist alles dabei.

KI-Lerneinheit von Lehrer Online

Auf dem Portal für Lehrer Online finden Lehrkräfte hochwertiges Unterrichtsmaterial. Die angebotenen Arbeitsunterlagen sind praxiserprobt und können super mit SchülerInnen verwendet werden. Lehrer Online erstellt aber auch eigene Unterrichtsmaterialien (teils kostenlos und teils kostenpflichtig).

Zum Einstieg ins Thema Künstliche Intelligenz bietet sich dieser Kurs auf Lehrer Online besonders an. Die SchülerInnen programmieren zwar noch nicht, lernen dafür aber mehr zu allgemeinen Fragestellungen zum Thema. Anhand von 3 Arbeitsblättern erarbeiten die SchülerInnen verschiedene Themenblöcke: Wo sie Künstliche Intelligenz in ihrem Leben finden können, was KI mit ihrem Leben zu tun hat und was KI genau ist.

Die Arbeitsmaterialien eignen sich für Sekundarstufe I & II und der benötigte Zeitrahmen beträgt 2 Unterrichtsstunden.

Wir empfehlen diese Unterlage, da sie SchülerInnen an das Thema heranführt und ihnen zeigt, wo wir Künstliche Intelligenz in unserem Alltag finden und wie sie sich auf unser Leben auswirkt.

Unterrichtsmaterialien zu Künstlicher Intelligenz von Fobizz

Die Partnerfirma von App Camps Fobizz, die neben ihren Fortbildungen für Lehrkräfte auch kostenfreie Arbeitsblätter – entwickelt von Lehrkräften – anbietet, hat eine große Sammlung an Materialien zu Künstlicher Intelligenz. Die Materialien zu KI findet ihr hier. Auch wenn wir euch in diesem Artikel drei Unterlagen empfehlen, solltet ihr unbedingt selbst noch einmal bei Fobizz vorbeischauen, da es dort wirklich sehr viele gute Unterrichtsunterlagen gibt.

Unterrichtsunterlage: Künstliche Intelligenz – was ist das?

Auf diesem Arbeitsblatt wird die Geschichte der Künstlichen Intelligenz sehr anschaulich erklärt und die wichtigsten Begriffe erläutert. Die SchülerInnen werden so auf spannende Art und Weise an das Thema herangeführt.

Empfohlen ab Klassenstufe 8
Dauer: Ca. 80 Minuten

Unterrichtsunterlage: Kunstfreiheit und künstliche Intelligenz

Wer sagt, dass Künstliche Intelligenz nur in den Informatik-Unterricht gehört? Diese Unterrichtseinheit erlaubt den Blick über den Tellerrand und zeigt sehr schön, dass Künstliche Intelligenz auch in Kunst und Politik Einsatz finden kann. Genau deshalb finden wir sie auch so interessant.

Die SchülerInnen diskutieren anhand zweier Kunstwerke über „Freiheit in der Kunst“ und besprechen die Chancen, aber auch die Grenzen von Künstlicher Intelligenz.

Empfohlen für Klassenstufe 11 und 12 (Grund- und Leistungskurs)
Dauer: 90 Minuten
Benötigtes Material: Smartphone für Internetrecherche, künstlerisches Tagebuch

Unterrichtsunterlage: Diskriminierung durch Künstliche Intelligenz

Mit diesem Arbeitsmaterial lernen die SchülerInnen wie es bei KI zu Diskriminierung kommen kann und wie Lösungen für diese Problematik aussehen können.

Den SchülerInnen wird eine diskriminierende, schlecht programmierte KI präsentiert. Sie begeben sich auf die Suche nach den Gründen. Wir finden dieses Material unglaublich spannend, da es zeigt, welche Fehler KI machen kann und wie wir sie identifizieren können.

Empfohlen ab Klassenstufe 9/10
Dauer: 45 Minuten, kann aber auf 90 Minuten erweitert werden
Benötigtes Material für Lehrkräfte: Computer, Beamer, passende KI und Fotos, um die Diskriminierung der KI zu präsentieren.

Weitere Tipps zu Künstlicher Intelligenz

Neben den oben vorgestellten Unterrichtsunterlagen haben wir hier noch ein paar weitere geniale Tipps zu Künstlicher Intelligenz.

KI zum Selbstlernen für alle

Die Seite „Elements of AI“, die von der finnischen Unternehmensberatung Reaktor und der Universität Helsinki entwickelt wurde, zielt darauf ab, möglichst vielen Menschen Künstliche Intelligenz näher zu bringen. Neben theoretischen Grundlagen beinhalten die Kurse auch viele praktische Übungen. Es gibt insgesamt 6 Kapitel, die benötigte Dauer pro Kapitel liegt bei 5-10 Stunden. Das Lerntempo kann dabei selbst festgelegt werden.

Der Kurs ist kostenlos, allerdings müsst ihr euch für den Zugang registrieren und einige persönliche Daten wie (Vor-) Name, E-Mail-Adresse, Land und Postleitzahl angeben.

Eine lustige (und poetische) Anwendung von Künstlicher Intelligenz

Lukas Diestel entwickelte ein Gedicht-KI-Projekt. Eine von ihm trainierte KI schreibt alle 5 Minuten ein Gedicht, das auf Lukas’ aktuellem Blutzuckerwert basiert. Sie speichert es ungelesen in einer Datenbank. Auf falschegefuehle.de können LeserInnen diese dann entdecken. Wir finden diese Idee ganz besonders kreativ. Unbedingt ausprobieren!

Internetquatsch

Ein bisschen Spaß muss sein: Diese Seite sammelt lustigen Quatsch. Wenn ihr auch Lust habt, ein bisschen Quatsch zu machen, gibt es hier ein paar Inspirationen. Zunächst geht es darum, die Gesichtserkennung möglichst kreativ auszutricksen. Die MusikerInnen unter euch, können hier digital ihre eigene Oper komponieren. Während die ZeichnerInnen hier in wenigen Sekunden etwas so zeichnen können, dass es von einer Künstlichen Intelligenz erraten wird.

Anne Looks

Anne Looks ist studierte Medienwissenschaftlerin und hat lange in der Verlagsbranche gearbeitet. Ihre Leidenschaft ist digitale Produktentwicklung und New Learning. Bei App Camps entwickelt sie Unterrichtsmaterialien, veranstaltet Webinare und hin und wieder schreibt sie etwas, meistens für @app_camps auf Instagram.