Thema KI in der Klasse 6 (NRW)
KI ist ein faszinierendes Thema, das immer mehr Einfluss auf unser tägliches Leben hat. Aber was ist KI eigentlich?
Was ist KI? Wie nähert man sich dem Thema?
KI bezieht sich auf Maschinen oder Computerprogramme, die menschenähnliche Fähigkeiten besitzen, wie z.B. Spracherkennung, Bilderkennung, Mustererkennung und Entscheidungsfindung. Im Gegensatz zu herkömmlichen Programmen, die nur nach vordefinierten Regeln und Mustern arbeiten können, können KI-Systeme “lernen”, indem sie Daten analysieren und Muster erkennen.
Genau bei den Themen “Daten analysieren” und “Muster erkennen” setzt die folgende Reihe ein, da hier ein schöner und wichtiger Kontext mit gutem Material das Erarbeiten der grundlegenden Funktionsweise von KI erleichtert. Ein wichtiger Anwendungsbereich von Künstlicher Intelligenz ist nämlich der Umweltschutz. Schaut man sich die Meere an, so identifiziert man immer öfter Müll im Wasser. Das Beseitigen des Mülls ist bisher nicht so einfach. Grund genug sich einmal mit der Idee zu beschäftigen, das Ganze automatisiert von Robotern durchführen zu lassen. Durch den Einsatz von KI-Systemen können Wissenschaftler und Umweltschützer Bilder und Videos von Unterwasserumgebungen analysieren, um automatisch Müll von natürlichen Lebewesen zu unterscheiden. Die KI-Systeme verwenden dabei Algorithmen, die auf maschinellem Lernen basieren, um Muster in den Bildern zu erkennen. Sie können so verschiedene Arten von Müll wie Plastiktüten, Fischernetze oder Kunststoffteile von Tieren wie Fischen, Delphinen oder Haien unterscheiden. Durch den Einsatz von KI-Systemen können Umweltschützer so schnell und effizient große Datenmengen analysieren und dadurch gezielte Maßnahmen zum Schutz der Ozeane ergreifen. Sie können beispielsweise Verschmutzungsquellen identifizieren oder Bereiche schützen, in denen gefährdete Tierarten leben.
Die Schüler:innen erarbeiten am Kontext “Umweltschutz” das Thema KI. Mit Hilfe des Einsatzes des Materials von Code.org zu diesem Thema gelingt es den Schülerinnen und Schülern schnell die wesentlichen Funktionsweisen und Voraussetzungen von KI zu benennen. *
* Teile dieses Abschnittes wurden mit ChatGPT erstellt. In der Klasse 6 ist das Programm im Moment (Stand 2023) noch kein Thema…
Von der KI zur Robotik!
Im Anschluss daran sollen die Schülerinnen und Schüler das Gelernte auf ihre Schulumgebung übertragen. Bei uns an der Schule hat jede Klasse in größeren Abständen eine Woche lang die Aufgabe den Schulhof vom Müll zu befreien. Sie laufen in kleinen Gruppen über den Schulhof und sammeln die Überreste der Pausen ein. Auch hier könnte man auf die Idee kommen, diese Aufgabe von einem Roboter erledigen zu lassen. Genau das sollen die Schüler:innen nun planen. Erst alleine und dann im Entwicklerteam planen sie einen “Pickdienstroboter” und stellen diesen in Form einer beschrifteten Skizze vor. Hier lernen die Schülerinnen und Schüler, dass die Umsetzung eines solchen Projektes viel Planung benötigt, sie aber prinzipiell bereits in der Lage sind, solche Roboter zu bauen. An dieser Stelle wäre ein Kontakt in die freie Wirtschaft oder Forschung wünschenswert, der den Schülerinnen und Schülern noch einmal in einer Videokonferenz Rede und Antwort steht.
Die eigene KI! Jetzt wird es produktiv
Ganz praktisch wird das Wissen nun auch selbst beim Erstellen einer eigenen KI angewendet. Dabei nutzen die Schüler:innen die KI-Webseite machinelearningforkids.co.uk um mit dem zuvor gesammelten Müll, eine Müll-KI zu erstellen. Da die Herstellung eines Roboters zu lange dauern würde, übernehmen die Schüler:innen in einem kleinen Rollenspiel die Rolle des Roboters. Mit der KI auf dem Tablet bewaffnet, gehen Sie über den Schulhof und sammeln alles ein, was die KI als Müll erkennt.
Hat man noch ein wenig Zeit, kann man hieran auch die Erstellung anderer KI’s anschließen. Mit Hilfe des Materials von AppCamps (MakeMeHappy, ChatBot oder EmojiMask) trainieren die Schüler:innen zunächst eine KI und binden diese anschließend in das jeweilige Projekt ein. Dabei werden auch die schon vorher erworbenen Programmierkenntnisse weiter eingeübt, vertieft und auf eine weiteres Projekt angewendet.
Um auch den kritischen Umgang mit KI zu schulen, sollen die Schüler:innen sich einen weiteren Bereich bei der KI-Anwendung aussuchen und die Vor- und Nachteile herausarbeiten. Zur Auswahl stehen die Bereiche Handel, Polizei, Medizin, Landwirtschaft und Wirtschaft, wobei man auch noch weitere Bereiche hinzufügen kann.
Der Schocker zum Schluss! Oder auch nicht?
Je nach Lerngruppe kann man entscheiden, ob man noch einen Schritt weiter geht. Das Video von der Firma “DUST” ist nicht ganz ohne, da es sich hierbei um “autonome Kriegsführung” handelt.
Und doch könnte man die erste Sequenz dazu verwenden um ethische Fragestellungen aufzuwerfen und zu diskutieren. Manch eine Klasse ist dafür schon bereit, manch eine andere eher nicht.