Methoden des maschinellen Lernens werden zunehmend in ganz unterschiedlichen Lebensbereichen eingesetzt und bringen zahlreiche Anwendungen der künstlichen Intelligenz (KI) hervor. Grundlegend dafür sind große Datenmengen und ein Verständnis ihrer Anwendungs- und Auswertungsmöglichkeiten. Diese Entwicklung wird seit einiger Zeit von der Forderung begleitet, Data Science und maschinelles Lernen schon in der Schule zu unterrichten. Als Ziel wird das Leitbild eines informierten und kritischen Konsumenten datengetriebener Phänomene genannt. Ein neues Vorhaben der Universität Paderborn bietet Lehramtsstudierenden und Lehrkräften deshalb die Gelegenheit, eigene KI-Projekte im Rahmen eines frei zugänglichen Onlinekurses zu entwickeln. Die Inhalte und Konzepte sind dabei eng mit dem bereits etablierten ProDaBi-Projekt der Universität Paderborn verzahnt.
Entscheidungsbäume selbst erstellen
Sogenannte Entscheidungsbäume – grafisch veranschaulichbare Regelsysteme – werden durch maschinelles Lernen automatisiert aus Daten erstellt. Aufgrund ihrer Anschaulichkeit sind sie besonders geeignet, um künstliche Intelligenz in der Schule zu thematisieren. Allerdings fehlt Lehrenden häufig die Möglichkeit, die Methode interaktiv zu erkunden. „Das wollen wir mit unserem Projekt ändern und Lehramtsstudierenden sowie Lehrkräften Gelegenheit geben, echte Daten zeit- und ortsunabhängig zu analysieren und den Ansatz nicht nur konzeptionell zu verstehen, sondern auch konkret anzuwenden und eigene Entscheidungsbäume mit Softwareunterstützung zu erstellen”, sagt Projektleiterin Dr. Susanne Podworny von der Universität Paderborn. Unterrichtskonzepte sollen ebenso vorgestellt werden. Zum Einsatz kommt dabei die kostenlose, browserbasierte Data-Science-Umgebung „CODAP“, mit der auch in der Schule gearbeitet werden kann. In den kommenden sieben Monaten wird ein kostenloser, frei zugänglicher Kurs entwickelt, der auf der überregionalen Plattform „KI-Campus“ veröffentlicht wird. Der genaue Zeitpunkt wird noch bekanntgegeben.
Informatik als Pflichtfach in Klasse 5/6
Das Projekt baut auf Materialien und Forschungen auf, die im Rahmen des Paderborner ProDaBi-Projekts bereits erfolgreich in Schulen und Lehrerfortbildungen eingesetzt werden. „Mit Einführung des Pflichtfachs Informatik für die Klassen 5 und 6 und dem dort verankerten Themenbereich der künstlichen Intelligenz in Nordrhein-Westfalen ist ein gesteigertes Interesse von Informatiklehrkräften zu erwarten”, sagt Projektmitarbeiter Yannik Fleischer. Deshalb wollen die Wissenschaftler*innen zusammen mit den Lehrkräften geeignete schulnahe Kompetenzen und Materialien in einem Online-Selbstlernkurs ausbauen, entwickeln und deren Einsatz erforschen. „Das ist eine hervorragende Möglichkeit, um im ProDaBi-Projekt entstandene Konzepte über einen kostenlosen Online-Selbstlernkurs einer breiten Öffentlichkeit zugänglich zu machen”, ergänzt Podworny. Das Vorhaben wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) über eine Dauer von sieben Monaten mit rund 69.000 Euro gefördert.
Weitere Informationen zum ProDaBi-Projekt und zur Vermittlung von Data-Science-Inhalten in der Schule gibt es unter:
Lehrerfortbildungen ab September 2021
Interessierte Lehrkräfte können sich bereits jetzt für kostenlose Lehrerfortbildungen im Bereich Data Science und künstliche Intelligenz, die im Schuljahr 2021/2022 an verschiedenen Standorten in Westfalen angeboten werden, anmelden unter www.prodabi.de/anmeldung-fortbildungen. Die Inhalte sind für die Klassen 9 und 10 konzipiert. Jede Fortbildung startet an einem anderen Termin und beinhaltet zwei Präsenztage, zwei Online-Termine und eine Erprobungsphase. Eine Anmeldung ist jeweils bis eine Woche vor Fortbildungsbeginn möglich.
