Veranstaltungsprogramm

Künstliche Intelligenz (KI) hält zunehmend Einzug in schulische Kontexte (Holmes & Tuomi, 2022; Zawacki-Richter et al., 2019). Zum kritisch reflexiven Umgang benötigen Lehrkräfte Kompetenzen, die in bisherigen Aus- und Fortbildungskontexten nicht hinreichend adressiert werden (Fleckenstein et al., 2024; Laupichler et al., 2022).

Die kritische Reflexion von KI ist aber sowohl für einen didaktisch begründeten Umgang mit KI-Tools im schulischen Kontext als auch für die professionelle Ausbildung angehender Lehrkräfte unabdingbar (Celik, 2023; Deng & Zhang, 2023). Über technisches Hintergrundwissen hinaus spielen auch ethisch soziale Aspekte eine zentrale Rolle für pädagogisch sinnvolle Entscheidungen, insbesondere unter dem Gesichtspunkt, dass Lehrkräfte stets auf Makro-, Meso- und Mikroebene in einem stark sozial geprägten Handlungsfeld agieren (Akgun & Greenhow, 2022; Holmes et al., 2022).

Die Fähigkeit zum kritisch-reflexiven Umgang mit KI muss als Kernkompetenz des 21. Jahrhunderts in der Ausbildung von professionellem Wissen von angehenden Lehrkräften systematisch in die Ausbildung integriert werden, sodass diese über die eigene kritisch-reflexive KI-Kompetenz hinaus dazu befähigt sind, ein solches KI-Verständnis auch an deren Schüler:innen weiterzugeben (Konferenz der Kultusminister der Länder der Bundesrepublik Deutschland, 2021; OECD, 2020). Um dieser Herausforderung zukunftsorientiert zu begegnen, spielt die innercurriculare Ausbildung von angehenden Lehrkräften bezüglich des kritisch-reflexiven Umgangs mit KI in Lehr- und Lernkontexten eine zentrale Rolle. Dennoch hält die fachübergreifende Ausbildung von kritisch-reflexiver KI-Kompetenz – wenn überhaupt - nur sehr zögerlich Eingang in die universitären Curricula der Lehrkräfteausbildung (Kong et al., 2024; Laupichler et al., 2022).

Daher geht der vorliegende Beitrag der Frage nach, wie eine innercurriculare Ausbildung von angehenden Lehrkräften bezüglich kritisch-reflexiver KI-Kompetenz gefördert werden kann.

Für die Ausbildung von kritisch-reflexiver KI-Kompetenz benötigen Lehrkräfte integratives Wissen über grundlegende technische Funktionsweise von KI (technisches Wissen), Wissen über die pädagogischen Potentiale von KI für das Lehren und Lernen (pädagogisches Wissen) und der Passung zu den fachlichen Inhalten (fachliches Wissen), sowie über die ethisch gesellschaftlichen Implikationen (ethisches Wissen) (Celik, 2023; Deng & Zhang, 2023; Gómez-Trigueros, 2023). Im Sinne des TPACK-Modells müssen diese Wissensbereiche situationsspezifisch in ihrer Kombination angewendet werden, um (digitale) Lehr-Lernprozesse professionell zu gestalten (Mishra & Koehler, 2006).

Da bislang wenige konzeptuelle und empirisch geprüfte Vorarbeiten vorliegen, die eine explizite Wissensintegration fokussieren, um angehende Lehrkräfte zu einem kritisch-reflexiven Umgang mit KI in Lehr-Lernkontexten zu befähigen (Suna und Hoffmann, 2021), konzentriert sich der Beitrag auf die forschungsbasierte Erarbeitung eines überfachlichen theoretischen Lernkonzeptes. Wir stellen hierfür einen interdisziplinären Ansatz vor, der sowohl lernpsychologische, ethisch-gesellschaftliche als auch informatorische Wissensfacetten adressiert. Dieser wurde basierend auf Konzeptualisierungen der Digital Literacy (cf. multiple document literacy; Barzilai et al., 2018; Britt et al., 2013) und kompetenzorientierten Instructional Design Modellen (van Merriënboer et al., 2002) anwendungsbezogen entwickelt.

Das Lernkonzept wird unter dem systematischen Einbezug außerschulischer Makerspaces (Nichols et al., 2023; Karpa et al., 2015) entwickelt. Unter Makerspaces werden, trotz einer fehlenden eindeutigen Definition, Lernräume verstanden, die einen Fokus auf das Selbstentwickeln und Co-Designen von interdisziplinären, kreativen (digitalen) Produkten legen (Mersand, 2021). Die Integration von Makerspaces in die Lehrkräftebildung wird jedoch erst seit kurzem in den Blick genommen (Turakhia et al. 2024) und dementsprechend existiert wenig Literatur, die sich explizit auf die Vermittlung von KI-Kompetenzen durch Makerspaces in der Lehrkräftebildung bezieht (Bewersdorff & Nerdel, 2023, Schlemmer et al., 2023). Da Makerspaces keinen curricularen Beschränkungen unterliegen, eigenen sie sich besonders gut, um auf rasante technologische Entwicklungen wie KI zu reagieren. Dabei fördert der projektbasierte Ansatz in Makerspaces selbstbestimmtes und kooperatives Arbeiten, wodurch die Grundlage für das technische Verständnis und die kritische Reflexion des Umgangs mit diesen Technologien geschaffen werden kann (Schlemmer et al., 2023). Entsprechend dem 4C-ID-Modell lassen sich Makerspaces zur Einübung von Teilaufgaben und der Ausrichtung an Aufgaben mit Lebensweltbezug für die Lehrkräfteausbildung integrieren und fördern die Ausbildung von kritisch-reflexiver KI-Kompetenz.

Die Anforderungen an Lehrkräfte in einer digitalen Welt stellen eine große Herausforderung dar, insbesondere vor dem Hintergrund der rasanten Entwicklungen im Bereich der Künstlichen Intelligenz (KI). Schulen stehen vor der Aufgabe, die Thematik der KI (SWK, 2023) in den Unterricht zu integrieren und Schulentwicklungsprozesse so zu gestalten, dass die gesamte Schulgemeinschaft mitgenommen wird. Wie gehen Schulen mit diesen akuten Handlungserfordernissen um? Wie kann hier die Kooperation von Wissenschaft und Praxis genutzt werden, um ein Thema für eine Schulgemeinschaft bearbeitbar zu machen, das aufgrund seiner rasanten Entwicklung sowohl die Universität als auch die Schule vor massive Handlungsherausforderungen stellt?

Das Oberstufen-Kolleg Bielefeld, eine Versuchsschule des Landes Nordrhein-Westfalen, muss sich dieser Herausforderung ebenfalls stellen. Eine besondere Stärke ist hier die enge Zusammenarbeit zwischen Wissenschaftler*innen und Lehrkräften im direkten schulischen Umfeld, was die Verzahnung von Wissenschaft und Praxis zur gelebten Praxis macht. In sogenannten Forschungs- und Entwicklungsprojekten (FEPs) forschen Lehrpersonen in unterschiedlichen Konstellationen gemeinsam mit Wissenschaftler*innen, um "die (schulische) Praxis mittels Forschung weiterzuentwickeln" (Klewin & Heinrich, 2023, S. 10). Seit Oktober 2022 gibt es neben diesen FEPs zusätzlich das Format des reinen Entwicklungsprojekts (EP), um unter anderem auf ad hoc bestehende Erfordernisse, wie beispielsweise die Veröffentlichung von ChatGPT im November 2022 und die daraus resultierenden Folgen für die Schulgemeinschaft, reagieren zu können. Entwicklungsprojekte setzen dabei im Vergleich zu den auf eine lange Tradition zurückblickenden FEPs direkt am Veränderungsmoment an und orientieren sich nicht (immer) an im Vorfeld durchgeführten empirischen Untersuchungen, greifen aber den wissenschaftlichen und den schulpraktischen Diskurs zum Thema auf. Forschungen können sich nach einer ersten Entwicklungsphase anschließen (Klewin & Heinrich, 2023).

In einem Teilprojekt des aktuell durchgeführten EP "Digitale Unterrichts- und Personalentwicklung am Oberstufen-Kolleg" arbeiten eine Wissenschaftlerin der Wissenschaftlichen Einrichtung Oberstufen-Kolleg, eine Lehrkraft und die Referentin für Bildung in der digitalen Welt des Oberstufen-Kollegs gemeinsam daran, ein Konzept auf Schulentwicklungsebene zu gestalten, das Kolleg*innen dazu befähigt, KI in ihrem Unterricht zu etablieren und vor den drei Perspektiven des Dagstuhl-Dreiecks kritisch zu reflektieren(Gesellschaft für Informatik e.V., 2016). Die Perspektivenvielfalt des Dagstuhl-Dreiecks, die ursprünglich aus der Arbeit der Wissenschaftlerin eingebracht wurde, erlaubt es, nicht ausschließlich die Werkzeugfunktion der großen Sprachmodelle und Bild-KI-Systeme in den Fokus zu stellen, sondern auch die gesellschaftlich-kulturellen wie technischen Perspektiven so zu etablieren, dass Kolleg*innen und Schüler*innen die Anwendung von KI vor diesem Hintergrund hinterfragen.

Dieser Beitrag stellt zunächst die entwickelten Konzepte im Rahmen des Projekts vor. Dazu gehören unteranderem die Konzeption von Fortbildungstagen zum Thema KI und Digitalisierung mit Schüler*innenpartizipation an außerschulischen Lernorten, zahlreiche Implementationsangebote, die die Schulgemeinschaft bei der Arbeit mit digitalen Technologien im Allgemeinen und KI im Besonderen unterstützen sowie auf Schüler*innen abzielende Projektphasen. Im Anschluss daran wird basierend auf den Rückmeldungen und Erfahrungen aus der Praxis ein erstes Fazit zum Transfererfolg gezogen und davon ausgehend darüber diskutiert, welche Leerstellen bleiben und inwiefern die enge Kooperation von Wissenschaft und Praxis vor dem Hintergrund dieser komplexen und sich schnell wandelnden Thematik gewinnbringend ist und welche Konsequenzen sich daraus für andere Fortbildungskooperationen ergeben (könnten).

Literatur

Gesellschaft für Informatik e.V. (Hrsg.). (2016). Dagstuhl-Erklärung. Bildung in der digitalen vernetzten Welt. Eine gemeinsame Erklärung der Teilnehmerinnen und Teilnehmer des Seminars auf Schloss Dagstuhl – Leibniz-Zentrum für Informatik GmbH. https://gi.de/fileadmin/GI/Hauptseite/Themen/Dagstuhl-Erkla__rung_201 6-03-23.pdf

Klewin, G., & Heinrich, M. (2023). Ist das noch Praxisforschung? Entwicklung von Forschungsformaten als Forschungs- und Entwicklungsprozess. WE_OS-Jb – Jahrbuch Der Wissenschaftlichen Einrichtung Oberstufen-Kolleg, 6, 8–27. https://doi.org/10.11576/we_os-6914

Ständige Wissenschaftliche Kommission der Kultusministerkonferenz (SWK) (2023). Large Language Models und ihre Potenziale im Bildungssystem. Impulspapier der Ständigen Wissenschaftlichen Kommission (SWK) der Kultusministerkonferenz. http://dx.doi.org/10.25656/01:28303

Die Diskussion um Künstliche Intelligenz (KI) hat erheblich an Dynamik gewonnen. Begriffe wie „(Bildungs-)Revolution“, „Schlüsseltechnologie“ und „Disruption“ zirkulieren in öffentlichen und wissenschaftlichen Auseinandersetzungen und schwanken zwischen utopischen und dystopischen Visionen KI geprägter Zukünfte (u.a. Adeshola & Adepoju, 2023; Costa, 2023; Potter, 2023; Schmohl et al., 2023; Weich et al., 2021). Die aktuellen Debatte erinnert zum einen an frühere Diskurse um technologiegetriebene Transformationen in Bildungskontexten (Mayes 1995, Gouseti 2010), die oft einen ernüchternden zyklischer Charakter erkennen lassen: Nach anfänglicher Euphorie folgt Ernüchterung über begrenzte, kurzfristige Effekte. Parallel dazu entstehen neue Hypes, bevor eine tiefgehende Betrachtung der vorherigen Technologien erfolgt ist (u.a. Autor*innen 2024). Zum anderen wird in aktuellen Diskursen - wie es im Kontext neuer Technologien ebenfalls häufig erfolgt - die Förderung der Fähigkeiten im Umgang mit Digitalität, Daten und sozio-technischen Systemen, insbesondere in Form von GPT-Assistenzsystemen, die oft verkürzt mit „der KI“ adressiert werden, gefordert (Chiu et al., 2023; Friedrichsen & Wersig, 2020; Ng et al., 2023; Soßdorf, 2023).

Der Beitrag stellt das „Name_anonymisiert“-Projekt vor, welches darauf abzielt, den Diskurs um KI konstruktiv und kritisch zu gestalten und Impulse für Wissenschaft, Bildungspraxis und Bildungspolitik zu setzen. In Anlehnung an das Frankfurt-Dreieck (Brinda et al. 2020) werden drei zentrale Perspektiven auf KI in der Bildung interdisziplinär miteinander verwoben und im Vortrag vertieft vorgestellt. 1) Die didaktisch-interaktionsorientierte Perspektive fokussiert die Entwicklung innovativer, didaktisch fundierter, lerner*innenzentrierter Ansätze zur Integration und Thematisierung von KI in Lehr- und Lernprozesse, um eine kritische, kompetenzorientierte und inklusive Bildung zu fördern. 2) Die technologisch-mediale Perspektive nimmt die Analyse und Gestaltung digitaler Phänomene unter Berücksichtigung ihrer technischen und kulturell-politischen Implikationen in den Blick. 3) Die gesellschaftlich-kulturelle Perspektive interessiert sich für die Untersuchung der Beziehungen zwischen digitalen Systemen und Gesellschaft, mit besonderem Augenmerk auf ethische, kulturelle und soziale Aspekte des digitalen Wandels und KI in der Bildung.

Der Beitrag versteht sich in Anlehnung an Science and Technology Studies (u.a. Decuypere et al., 2021; Schneider et al., 2021; Selwyn et al., 2020) und didaktische Konzepte (u.a. Klafki 2007) als kritische und zugleich konstruktive Auseinandersetzung mit dem Einsatz und der Thematisierung von KI im Bildungskontext. Unter dem Begriff „Beyond Prompting“ wird eine vertiefte Diskussion angestrebt, die über die aktuellen, oft oberflächlichen Anwendungen „der KI“ hinausgeht und „einfach“ mit einem Prompt „bedient“ werden kann.

Die drei kritisch-konstruktiven Perspektiven vereinen zwei Herangehensweisen: die kritische Betrachtung bestehender Diskurse und die konstruktive, zukünftige Entwicklung, Distribution und Anwendung praxisorientierter, ethischer und demokratischer KI in Bildungskontexten. Das Projekt adressiert dabei die Themenfelder "Bildungstechnologie und Medien", "Transferforschung" und "(interdisziplinäre) Forschungsansätze". Im Vortrag zeigen wir exemplarisch, wie sich aus dem Zusammenwirken der drei Perspektiven Handlungsimplikationen für die Gestaltung von schulischen Transformationsprozessen auf Ebene der Lehrkräftebildung und der Unterrichtsgestaltung ebenso wie in der Berücksichtigung gesellschaftlicher Debatten in Lehr-Lern-Kontexten ableiten lassen.

Neben dem Impuls für die Bildungspraxis schafft der Vortrag eine fundierte Grundlage für einen interdisziplinären Diskurs über KI in der Bildung, der den menschlichen Faktor in der Mensch-Maschine-Interaktion in den Vordergrund stellt. Er bietet kritische und konstruktive Perspektiven, um den oft von Marketinginteressen gesteuerten Diskurs kommerzieller Anbieter zu bereichern und eine differenzierte Auseinandersetzung jenseits von Chancen und Herausforderungen von KI im Bildungskontext zu fördern. Dabei wird besonderer Wert auf die Anwendbarkeit der Forschungsergebnisse in der Praxis gelegt, um Lehrkräfte und Schulleitungen gezielt in ihrer Fort- und Weiterbildung sowie in der Schulentwicklung zu unterstützen. Ziel ist es, wissenschaftlich fundierte, evidenzbasierte Strategien zu entwickeln, die eine nachhaltige und zukunftsorientierte digitale Transformation von Schule und Unterricht ermöglichen.

Anwendungen der künstlichen Intelligenz (KI) haben weitreichende Auswirkungen auf das Bildungssystem (Seufert et al., 2021; UNESCO, 2023; Zawacki-Richter et al., 2019). Für eine erfolgreiche Integration von Technologie, und damit KI, in den Unterricht, spielen die professionellen Kompetenzen von Lehrkräften eine zentrale Rolle (Scheiter, 2021). Im Sinne eines ganzheitlichen Verständnisses kann Kompetenz als ein Kontinuum betrachtet werden (Blömeke et al., 2015), welches Dispositionen (Wissen und Einstellungen), situationsspezifische Fähigkeiten (Wahrnehmen, Interpretieren, Entscheidungen treffen) und beobachtbares Verhalten einschließt. Die Betrachtung von Kompetenz als Kontinuum findet im Bereich der Untersuchung professioneller Kompetenzen von Lehrkräften breite Akzeptanz (Blömeke et al., 2022). Für ein systematisches Verständnis einer KI-bezogenen professionellen Kompetenz (KI-Kompetenz), gilt es neben dem Konstrukt (Kompetenz) auch zu erschließen, wie KI-Kompetenz bei (angehenden) Lehrkräften gemessen (Assessment) werden kann (Seufert et al., 2021). Die Forschungsfrage ist demnach: Welche KI-Kompetenzen benötigen (angehende) Lehrkräfte und wie können diese gemessen werden? Ein systematischer Literaturüberblick (SLR) dient als Methode zur Beantwortung der Forschungsfrage. Im Rahmen des SLR dient das Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses (PRISMA) Protokoll als Orientierung (Page et al., 2021). Als Datenbanken dienten Web of Science, Scopus, ERIC und das Fachportal Pädagogik. Die Stichwortsuche fand im Januar 2024 statt. Bei der Sichtung der hierüber 3840 identifizierten Abstracts unterstützte ASReview. ASReview ist eine KI-basierte Software, die die zu sichtende Literatur nach Relevanz sortiert (Campos et al., 2024). Konform mit einer entsprechenden Studie (Campos et al., 2024), trug das zur Effizienzsteigerung der Literaturanalyse bei: Es mussten lediglich 57 Prozent der Abstracts gesichtet werden. Final identifizierten wir über die Stichwortsuche 40 Studien, die die Modellierung und/oder Messung von KI-bezogenen Kompetenzen von (angehenden) Lehrkräften adressieren. Befunde sind: Zur Erfassung kognitiver Dispositionen bildet primär das TPACK-Modell oder Erweiterungen wie das DPACK-Modell den theoretischen Hintergrund (z.B. Celik, 2023; Kim et al., 2021; Kim & Kwon, 2023; Lorenz & Romeike, 2023; Ng et al., 2021, Sun et al., 2023). Im Bereich der non-kognitiven Dispositionen dominieren Technologieakzeptanzmodelle und Erweiterungen als konzeptionelle Basis (z.B. An et al., 2023; Ma & Lei, 2024; Zhang et al., 2023). Gemessen werden kognitive und non-kognitive Dispositionen in den gesichteten Studien grundsätzlich mit Selbsteinschätzungsinstrumenten. Im Bereich der situationsspezifischen Fähigkeiten und des beobachtbaren Verhaltens ist der Forschungsstand defizitär: unter anderem wird auf konzeptioneller Ebene erörtert, wie Lehrkräfte mit KI zusammenarbeiten können (z.B. Fang et al., 2022; Kim, 2023; Holstein et al., 2020; Ley et al., 2023). Unsere Forschung geht über frühere Literaturarbeiten, beispielsweise von Celik (2023), Kim et al. (2021) sowie Lorenz und Romeike (2023) hinaus, weil sie auf das Konzept der professionellen Kompetenzen rekurriert und damit zu einem ganzheitlichen Verständnis beiträgt. Bisherige Befunde differenzieren nicht nach den adressierten Elementen des Kompetenzkontinuums. Das ist problematisch, weil jeweils unterschiedliche Instrumente zur Messung (und Förderung) angemessen sind (Blömeke et al., 2015). Die gewonnenen Erkenntnisse leisten einen Beitrag zur gezielten Fort- und Weiterbildung von Lehrkräften im Projekt KIWi-MOOC. Darüber hinaus wird ein Beitrag zur methodischen Weiterentwicklung der bildungswissenschaftlichen Forschung geleistet, indem Erfahrungen aus einer KI-unterstützten Literaturanalyse vorgestellt werden. Insbesondere im Bereich der situationsspezifischen Fähigkeiten wird die Notwendigkeit weiterer Forschung deutlich. Auch die Entwicklung von Leistungstests im Bereich der KI-Kompetenzen scheint vor dem Hintergrund unseres SLR ein (dringend) zu bearbeitendes Forschungsfeld.