KI in der Kiste
An der FAU entsteht für Schülerinnen und Schüler ein neuartiges Lernlabor zur künstlichen Intelligenz.
In der Forschung zur Künstlichen Intelligenz hat sich in den letzten Jahren einiges getan und der rasante Fortschritt führt zu immer neueren und faszinierenderen Technologien. Doch darüber weiß die Gesellschaft recht wenig und auch in Schulen wird KI bisher kaum thematisiert. „Das wird zunehmend zum Problem, da der Umgang mit KI immer drängender politische und ethische Entscheidungen erfordert und entsprechende Sachkenntnis voraussetzt“, sagt Dr. Mathias Rösch, Leiter des Schulmuseums Nürnberg. Aus diesem Grund entwickelt das Schulmuseum Nürnberg gemeinsam mit den FAU-Lehrstühlen für Didaktik der Informatik von Prof. Dr. Marc Berges sowie für Informatik 3 (Rechnerarchitektur) von Prof. Dr. Dietmar Fey, ein Lernlabor, mit dem sich Wissen über KI vermitteln lässt. Das Labor wird ab Frühjahr 2022 kostenfrei an Schulen und Ausbildungseinrichtungen in der Metropolregion Nürnberg verliehen. Der Einsatz von Lernwerkstätten und Lernlaboren im Schulunterricht ist an Grundschulen seit langem üblich. Mit Lernarrangements zu arbeiten, die Kinder und Jugendliche anregen, sich mit Themen zu beschäftigen, unterstützt den Unterricht. „Dennoch ist dieses Lerninstrument an den weiterführenden Schulen, aber auch unter den Lehramtsstudierenden kaum bekannt“, erzählt Dr. Rösch.
Was und wie wird gezeigt?
Das neue KI-Lernlabor besteht aus 25 thematischen Stationen, die jeweils auf Schulbänken befestigt werden. So reicht für das gesamte Lernlabor ein durchschnittliches Klassenzimmer. Für die Themenstationen wird auf ein Modell aus leicht transportierbaren, robusten Kasten-Modulen zurückgegriffen, dass das Schulmuseum mit großem Erfolg seit längerem für den Verleih der Mathelernwerkstatt „Mathelier“ einsetzt. „Die Stationen ermöglichen den Jugendlichen, sich experimentell-spielerisch Phänomene, Fragestellungen und Alltagsanwendungen der KI zu erschließen“, sagt Lisa Bauereisen, wissenschaftliche Mitarbeiterin und Projektkoordinatorin am Schulmuseum Nürnberg. Die Lernarrangements sind überwiegend so angelegt, um sie in die Hand zu nehmen und nutzen bewusst nur im Ausnahmefall Medientechnik und elektronische Bauteile. „Das Lernlabor behandelt die Grundlagen der Künstlichen Intelligenz, deren historische Entwicklung, Anwendungen in der Industrie sowie aktuelle Forschung an verschiedenen Universitäten in Deutschland, vor allem aber an der FAU“, erklärt die Projektkoordinatorin. „Unter anderem haben wir Module zu Deep Learning, Robotik, Gesichtserkennung, KI und Rassismus sowie zur Analyse von Parkinson entwickelt.“
Die Inhalte sind so gewählt, dass sie unter Jugendlichen Interesse für die Technologie und ihr zukunftsweisendes Potenzial wecken, zugleich aber auch den dringenden bildungspolitischen und ethischen Handlungsbedarf vermitteln. „Letztlich sollen die Jugendlichen Kompetenz im Umgang mit KI, aber auch für ihre spätere Berufsentscheidung, gewinnen“, sagt Lisa Bauereisen.
Junge Menschen aus allen Schularten einbinden
Zielgruppe ist die achte bis elfte Jahrgangsstufe an Mittelschulen, Realschulen und Gymnasien. Das Projekt zeigt nämlich auch die Möglichkeiten, an der FAU entsprechende Studiengänge zu studieren. Darüber hinaus profitieren auch Lehramtsstudierende an der FAU – sie sind in die Entwicklung integriert und übernehmen die pädagogische Betreuung des Lernlabors. Das Konzept: Prototypen der Stationen werden gemeinsam mit Studierenden in Seminaren entwickelt und anschließend von Schüler/-innen getestet. Die Jugendlichen geben Feedback, das dann in die weitere Entwicklung der Lehrstationen fließt. Außerdem bauen Auszubildende der Schreinerlehrwerkstatt der Rudolf-Steiner-Schule in Nürnberg Teile des Lernlabors. „Damit sind in jeden Entwicklungsschritt Schülerinnen und Schüler unterschiedlicher Jahr- und Ausbildungsstufen integriert“, erklärt Lisa Bauereisen. Zum Start des Projektes ist eine Schülerinnen- und Schülerkonferenz geplant, bei der Forscher/-innen der FAU und die regionale Industrie ihre aktuellen KI-Aktivitäten vorstellen.
Schulmuseum Nürnberg. (Bild: Privat)
Die Kooperationspartner im Projekt ergänzen sich in idealer Weise. „Das Schulmuseum bringt viel Erfahrung bei der Entwicklung und Umsetzung von Lernlaboren und Lernwerkstätten ein“, sagt Museumsleiter Dr. Rösch. „Die Professur für die Didaktik der Informatik entwickelt seit längerem analoge und digitale Lernarrangements und der Lehrstuhl für Rechnerarchitektur wiederum baut seit langem dreidimensionale analoge Lernstationen.“ Gefördert wird das Projekt durch die Hans-Riegel-Stiftung, die Zukunftsstiftung der Sparkasse Nürnberg, die Joachim-Herz-Stiftung, den Innovationsfond Lehre und den Universitätsbund der FAU sowie durch die Siemens AG.
Von Lisa Bauereisen
Die Themen der neuen Ausgabe sind: ein Interview mit dem Präsidenten der FAU, Prof. Dr. Joachim Hornegger, und dem Markendesigner Claus Koch über die neue Zukunftsstrategie der FAU, eine Untersuchung über den Einfluss von Patenten auf Marktentwicklungen, die Studiengänge „Advanced Materials and Processes“ und „Clean Energy Processes“, ein Spaziergang durch unseren Aromagarten, der heuer sein 40. Jubiläum hat, und ein Interview mit dem Siemens-CEO Dr. Roland Busch.