Wie KI Studenten helfen kann, ihre Lernerfahrung zu verbessern

Abirami Vina

5 Minuten lesen

20. September 2024

Die künstliche Intelligenz verändert das Leben der Schüler auf vielfältige Weise. Seien Sie dabei, wenn wir die Auswirkungen der KI auf die Lernerfahrungen der Schüler und die damit verbundenen Vor- und Nachteile untersuchen.

Da künstliche Intelligenz (KI) weiter wächst und immer mehr akzeptiert und angenommen wird, tauchen KI-Innovationen immer häufiger in unserem Alltag auf. Ein spannendes Beispiel ist der Einsatz von KI im Bildungswesen, um das Lernen der Schüler zu verbessern. Von der Entwicklung interaktiver und personalisierter Lerntools bis hin zu einer attraktiveren Gestaltung des Unterrichts - KI macht einen großen Schritt weg von traditionellen Tafeln und Lehrbüchern. Interessanterweise findet dies nicht nur im Klassenzimmer statt, sondern KI hilft den Schülern auch zu Hause durch Apps und virtuelle Tutoren.

Darüber hinaus kann die KI den Lehrkräften wertvolle Einblicke in die Lernmuster, häufigen Fehler und Lerngewohnheiten der Schüler geben. Mit Hilfe von KI können Lehrer Lernpläne erstellen, die auf die Stärken und verbesserungswürdigen Bereiche jedes Schülers ausgerichtet sind. Laut Forbes Advisor setzen bereits 60 % der Pädagogen KI-Tools ein, um ihre Lehrmethoden zu verbessern. Sehen wir uns an, wie KI die Lernerfahrungen von Schülern verändert und welche Vorteile und Herausforderungen mit solchen technologischen Fortschritten verbunden sind.

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Abbildung 1. Die Einführung von KI im Klassenzimmer durch Lehrkräfte.

Die Rolle von KI-gestützten Lernwerkzeugen im Leben eines Schülers

KI-Technologien wie Computer Vision, Verarbeitung natürlicher Sprache und maschinelles Lernen können Maschinen helfen, visuelle Informationen, Texte und Daten zu verstehen und zu interpretieren. Im Bildungsbereich können diese Tools einen großen Unterschied machen, indem sie den Schülern neue Möglichkeiten zum Lernen, zur Zusammenarbeit und zur Auseinandersetzung mit Inhalten bieten. Werfen wir einen Blick auf einige Beispiele aus der Praxis, wie Schüler KI nutzen können.

Wie KI bei den Hausaufgaben helfen kann

Hausaufgaben sind eine tägliche Aufgabe, die Schülerinnen und Schüler oft überfordert, aber mit Hilfe von KI lassen sie sich viel einfacher und angenehmer erledigen. OCR (Optical Character Recognition) zum Beispiel kann Text aus Lehrbüchern oder gescannten Dokumenten schnell extrahieren und in ein digitales Format umwandeln. Die Schüler können diese Informationen dann leicht organisieren, durchsuchen und jederzeit auf ihren Geräten abrufen. Außerdem können KI-Tools den Schülern helfen, auf dem Laufenden zu bleiben, indem sie personalisierte Lerntipps oder Erinnerungen anbieten. Dank KI können Hausaufgaben interaktiver gestaltet werden, was das Lernen, Wiederholen und Abrufen zusätzlicher Unterstützung wie Zusammenfassungen oder Übersetzungen vereinfacht.

Ein großartiges Beispiel dafür ist Photomath, eine KI-gestützte App, die Schülern bei der Lösung von Matheaufgaben hilft, indem sie sofortige Lösungen und Erklärungen liefert. Bei den Hausaufgaben haben Schüler oft Zweifel und Fragen, die traditionell erst am nächsten Tag von einem Lehrer beantwortet werden können. Apps wie Photomath können den Schülern Schritt für Schritt Erklärungen, visuelle Tipps und Verweise auf Lösungen geben. Mithilfe von Computer-Vision-Techniken wie OCR scannt und erkennt die App mathematische Gleichungen und Problemstellungen. Anschließend kann sie das Problem analysieren und eine detaillierte, schrittweise Lösung erstellen. Die App kann sogar mehrere Methoden zur Lösung desselben Problems anbieten und den Schülern ein tieferes Verständnis des Stoffes vermitteln.

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Abb. 2. Ein Beispiel für die Verwendung der Photomath-App zur Lösung einer quadratischen Gleichung.

Wie KI die Hochschulbildung durch Überbrückung von Sprachbarrieren verändert

KI-Tools können für Studierende auch in alltäglichen Situationen nützlich sein, etwa beim Abbau von Sprachbarrieren. Heutzutage ist es durchaus üblich, dass Studierende ihr Studium in verschiedenen Ländern absolvieren, wo sie sowohl innerhalb als auch außerhalb des Klassenzimmers mit sprachlichen Herausforderungen konfrontiert werden können. Ob es um das Lesen von Straßenschildern, das Verstehen von Speisekarten oder das Verfolgen von Vorlesungsmitschriften in einer fremden Sprache geht, diese Situationen können für Studierende, die sich an eine neue Umgebung anpassen müssen, schwierig sein.

Mit Apps wie Google Lens können Schülerinnen und Schüler ganz einfach Text von einem Bild oder Poster übersetzen, indem sie ein Foto machen. Die App verwendet zunächst OCR, um den Text auf dem Bild zu erkennen. Dann stützt sie sich auf die Verarbeitung natürlicher Sprache, um den Kontext und die Struktur der Sprache zu verstehen, bevor sie eine sofortige Übersetzung liefert. Der übersetzte Text wird direkt über das Originalbild gelegt, so dass die Schüler die Bedeutung von Schildern, Speisekarten oder Lehrbüchern in einer Fremdsprache schnell erfassen können. Mit solchen KI-Tools können Schüler Sprachbarrieren im Klassenzimmer oder bei der Erkundung einer neuen Stadt schnell überwinden.

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Abb. 3. Ein Beispiel für die Verwendung von Google Lens zur Übersetzung eines Zeichens.

KI im Klassenzimmer: AR-Technologie für den Unterricht nutzen

Mit Technologien wie Augmented Reality (AR) können Schüler auf eine Art und Weise mit Lernmaterialien interagieren, die das Lernen interessanter und einprägsamer macht. AR nutzt Computer Vision, um die reale Welt zu scannen und zu verstehen und digitale Bilder über physische Objekte im Klassenzimmer zu legen. So entsteht eine gemischte Umgebung, in der die Schüler sowohl reale als auch virtuelle Elemente sehen und mit ihnen interagieren können, was den Unterricht dynamischer und interaktiver macht.

Viele AR-basierte Tools werden bereits in Schulen und Universitäten eingesetzt. Ein Beispiel ist Assemblr EDU, das Schülern und Lehrern bei der Erstellung von 3D- und AR-Lernerfahrungen hilft. Lehrer können vorgefertigte 3D-Assets und Animationen für die Erstellung von Lektionen verwenden oder sogar ihre eigenen interaktiven Materialien mit einem einfachen Drag-and-Drop-Editor erstellen. Indem sie visuelle und praktische Informationen zum Leben erweckt, macht AR es den Schülern leichter, komplexe Konzepte zu verstehen, während das Lernen mehr Spaß macht.

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Abb. 4. Schüler interagieren mit einem Assemblr 3D-Modell mit AR.

Wie AI zur Unterstützung von Schülern mit besonderen Bedürfnissen eingesetzt werden kann

Studien zufolge sind schätzungsweise 216,6 Millionen Menschen sehbehindert, und die Zahl der Sehbehinderungen bei jungen Menschen steigt. Intelligente Brillen mit integrierter KI können sehbehinderten Schülern durch die Erkennung von Gesichtern, Texten, Bildern in Büchern und Farben ein besseres Lernerlebnis bieten. Dies ist ein großartiges Beispiel dafür, wie KI die Bildung zugänglicher macht.

Die Envision Glasses zum Beispiel sind intelligente Brillen, die mit ChatGPT integriert sind und visuelle Informationen in Sprache umwandeln können. Diese Brille kann beschreiben, was die Schüler in der realen Welt sehen. Die eingebaute Kamera nimmt reale Umgebungen auf und verarbeitet sie mithilfe von Computer-Vision-Techniken wie der Objekterkennung. Durch die Verarbeitung natürlicher Sprache werden die verarbeiteten Informationen dann über den Lautsprecher der Brille per Audio übertragen. Die Brille ermöglicht sehbehinderten Schülern mehr Selbstständigkeit bei alltäglichen Aufgaben wie Lesen, Schreiben oder auch dem Erkennen von Personen und Orten.

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Abb. 5. Die Envision-Brille verwendet GPT-4 von OpenAI.

Vor- und Nachteile des Einsatzes von KI im Leben von Schülern

Künstliche Intelligenz bietet Studierenden viele Vorteile, die das Studium und das Studentenleben im Allgemeinen erleichtern. Dies gilt auch für die verschiedenen Altersgruppen. So sind beispielsweise mehr als 56 % der Duolingo-Nutzer unter 24 Jahre alt. Die App nutzt KI-Funktionen wie GPT-4-gestützte Rollenspiele, mit denen Schüler reale Konversationen mit KI üben können. Solche KI-gestützten Tools machen das Sprachenlernen interaktiver. 

In der Hochschulbildung unterstützen Tools wie ChatGPT (ein KI-Chatbot zur Texterstellung), Grammarly (ein KI-Schreibassistent für Grammatik und Stil) und Consensus (eine KI-Suchmaschine für akademische Zwecke) die Studierenden bei Aufgaben wie Recherche und Schreiben. Eine Studie ergab, dass 70 % der Universitätsstudenten der Meinung sind, dass sich KI positiv auf ihr Studium auswirkt, obwohl 40 % Bedenken hinsichtlich der ethischen Auswirkungen äußerten. Um die Auswirkungen der KI auf die Studierenden wirklich zu verstehen, ist es wichtig, sowohl die Vorteile als auch die Nachteile der KI zu betrachten.

Mit der zunehmenden Verbreitung von KI in der Bildung eröffnen sich für Studierende neue Möglichkeiten des Lernens, des Zeitmanagements und der Verbesserung ihres akademischen Erfolgs. Hier sind einige der positiven Auswirkungen, die KI auf Studierende haben kann:

  • Sofortige Rückmeldung: Die Schüler können sofort Antworten auf ihre Fragen erhalten, was ihre Produktivität steigert und sie zum eigenständigen Lernen ermutigt.
  • Verbesserte Zusammenarbeit: KI-Tools können die Zusammenarbeit zwischen Studierenden erleichtern, auch wenn sie sich an verschiedenen Standorten befinden, indem sie gemeinsame Plattformen für Projekte, Diskussionen und Lernressourcen bereitstellen.
  • Automatisierte Verwaltungsaufgaben: KI kann Benotungs-, Anwesenheits- und Terminplanungsaufgaben automatisieren, so dass sich die Lehrkräfte mehr auf die Arbeit mit den Schülern und die Verbesserung der Unterrichtsqualität konzentrieren können.

KI verbessert zwar das Lernen und macht das Lernen bequemer, aber es gibt auch einige Einschränkungen zu beachten. Wenn man sich zu sehr auf KI verlässt, kann dies die Kreativität und die Problemlösungsfähigkeiten der Schüler beeinträchtigen. Hier sind einige Nachteile, die Sie im Auge behalten sollten:

  • Belange des Datenschutzes: Der Einsatz von KI erfordert die Erfassung und Verarbeitung großer Datenmengen, was Bedenken hinsichtlich der Speicherung und Verwendung der persönlichen Daten der Schüler aufwirft.
  • Geringere menschliche Interaktion: Ein übermäßiger Einsatz von KI-Tools könnte die wertvolle Interaktion zwischen Lehrer und Schüler verringern, die für die persönliche Entwicklung und Beratung wichtig ist.
  • Digitale Kluft: Bestimmte KI-Tools können kostspielig und für Schüler, die sich keine teuren Abonnements oder Geräte leisten können, schwer zugänglich sein.

Die wichtigsten Erkenntnisse

KI kann die Art und Weise, wie Studierende lernen, neu definieren, indem sie ihnen hilft, bessere Lerngewohnheiten zu entwickeln, ihre Techniken zu verbessern und ihre Produktivität zu steigern. Durch die Personalisierung des Unterrichts und die Unterstützung rund um die Uhr ermöglicht die KI den Schülern, die Kontrolle über ihre Ausbildung zu übernehmen und in ihrem eigenen Tempo zu lernen. Mit diesen Vorteilen gehen jedoch auch wichtige Überlegungen einher, wie ethische Bedenken und Risiken für die Privatsphäre. Da KI immer häufiger in den Unterricht integriert wird, müssen wir unbedingt sicherstellen, dass sie verantwortungsvoll eingesetzt wird. Letztendlich wird das richtige Gleichgewicht die Zukunft der Bildung sowohl für Schüler als auch für Pädagogen bestimmen.

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