Institut für Business Analytics

KI-Kompetenzen durch erfahrungsbasiertes und toolbasiertes Lernen aufbauen

Künstliche Intelligenz (KI) ist allgegenwärtig geworden und verändert unser Leben grundlegend. Es mangelt jedoch vielen Menschen an einem grundlegenden Verständnis von KI – oft als AI Literacy bezeichnet. Fehlende KI-Kompetenzen birgt Risiken wie Datenschutzverletzungen, die Verbreitung von Fehlinformationen und soziale Ungleichheit. Um diesen Herausforderungen zu begegnen, ist der gezielte Aufbau von KI-Kompetenzen bereits in der schulischen Bildung von strategischer Bedeutung. Besonders vielversprechend ist hierbei das erfahrungsbasierte Lernen, bei dem Schülerinnen und Schüler direkt mit KI interagieren und deren Funktionsweise „erleben“.

Im Rahmen des Projekts wurde ein Tool entwickelt, das erfahrungsbasiertes Lernen ermöglicht. Das Tool ist eingebettet in ein didaktisches Konzept für eine 90-minütige Lehreinheit und eignet sich ideal für den Einsatz in der Sekundarstufe. Dabei konzentriert sich die Unterrichtseinheit auf zentrale KI-Konzepte wie überwachtes Lernen und Bildklassifikation. Mithilfe des Tools können Schülerinnen und Schüler verschiedene Trainingsdaten selbstständig variieren, das Verhalten der KI beobachten, und dadurch die Chancen und Grenzen von KI besser verstehen.

Ein zentrales Ziel des Projekts war es, die Effektivität des erfahrungsbasierten Lernens im Vergleich zu klassischen Unterrichtsmethoden zu untersuchen. Dazu wurde die Lehreinheit in einem großangelegten randomisierten Feldexperiment mit 1.346 Schülerinnen und Schülern aus Baden-Württemberg erprobt und evaluiert. Die Ergebnisse belegen, dass beide Unterrichtsformen – mit und ohne Tool – das Wissen über KI signifikant steigern, die Bereitschaft zur Auseinandersetzung mit KI stärken und Ängste im Umgang mit der Technologie reduzieren. Besonders hervorzuheben ist, dass Schülerinnen und Schüler mit geringer KI-Affinität durch das erfahrungsbasierte Lernen überproportional profitierten.

Projektzeitraum: 2022 - 2024

Transfer

Ein wesentlicher Schwerpunkt des Projekts war der Praxistransfer, um Lehrkräften eine einfach einsetzbare, erprobte Lösung zur Vermittlung von KI-Kompetenzen bereitzustellen. Die entwickelten Unterrichtsmaterialien, bestehend aus dem Tool und einem didaktischen Konzept, sind frei verfügbar und können direkt im Unterricht der Sekundarstufe eingesetzt werden.  Lehrkräfte erhalten damit eine praxisnahe, interaktive Methode, um Schülerinnen und Schüler an KI-Technologien heranzuführen und AI Literacy gezielt aufzubauen. 

Die Unterrichtsmaterialien bieten nicht nur eine klare Struktur, sondern fördern auch das eigenständige Experimentieren mit KI und regen zur Reflexion über deren Funktionsweise und Anwendungsmöglichkeiten an. Damit tragen sie maßgeblich dazu bei, Schülerinnen und Schüler frühzeitig auf die technologischen Herausforderungen und Chancen der Zukunft vorzubereiten.

Hier finden Sie die Unterrichtsmaterialien, die in dem Forschungsprojekt entwickelt wurden. Die Materialien werden zur weiteren Verwendung zur Verfügung gestellt (CC-By Attribution 4.0 International https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).