Förderung des Verständnisses, des kritischen Denkens und der Kreativität von Kindern durch die gemeinsame Entwicklung von KI-Apps

Das Verständnis von Kindern und Jugendlichen für künstliche Intelligenz und KI-Technologien verbessert sich, wenn ihnen die Grundlagen der KI in der Schule durch praktische Aktivitäten und unterstützt durch neue Bildungstechnologien vermittelt werden. Dies zeigt eine aktuelle Studie unter mehr als 200 finnischen Schülern der vierten und siebten Klasse.

Die Studie untersuchte, wie sich das Verständnis und die Erklärungen von Kindern für KI entwickelten, während sie gemeinsam KI-Apps entwarfen und die Auswirkungen und Ethik von KI untersuchten. Die Arbeit ist veröffentlicht In Informatik im Bildungswesen Und Neue Medien und Gesellschaft.

KI-Technologien sind ein wesentlicher Bestandteil unseres täglichen Lebens, auch wenn wir ihre Existenz nicht bemerken. KI-Algorithmen empfehlen uns beispielsweise Nachrichten, Musik und Filme, die uns gefallen könnten, und sie senden uns gezielt personalisierte Werbung. Viele Schulen mangelt es jedoch daran, Kindern beizubringen, wo KI eingesetzt wird, wie sie funktioniert und welche Auswirkungen sie hat.

Unter der Leitung der Universität Ostfinnland und unter Beteiligung dreier weiterer Universitäten sowie verschiedener anderer Partner versucht das Projekt Generation AI, dieser Herausforderung zu begegnen, indem es forschungsbasierte pädagogische Modelle, Bildungstechnologien und Lehrmaterialien für die KI-Ausbildung entwickelt. Im Frühjahr 2023 fand die erste Runde der KI-Ausbildung an Schulen in Joensuu, Finnland, statt, die auch die Grundlage für die Forschung bildete.

In drei Workshops wurden Kinder in die Grundlagen der KI eingeführt. Die Forscher untersuchten, wie Kinder algorithmische Verzerrungen erklärten und wie sich diese Erklärungen im Laufe der Workshops entwickelten. Die Ergebnisse zeigen, dass sich die datenbasierten Erklärungen der Kinder zu den Ursachen algorithmischer Verzerrungen im Laufe der Workshops deutlich weiterentwickelten.

„Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Workshops das konzeptionelle Verständnis der Kinder für künstliche Intelligenz und die damit verbundenen ethischen Aspekte verbessert haben. Die Workshops haben ihnen auch beigebracht, KI-Technologien kritisch zu bewerten“, stellt die leitende Forscherin Henriikka Vartiainen von der Universität Ostfinnland fest.

Ihrer Ansicht nach unterstreichen die Ergebnisse die Bedeutung eines pädagogisch fundierten KI-Unterrichts an Schulen. Dieser sollte durch Bildungstechnologien und Lehrplanaktivitäten unterstützt werden, die die Handlungsfähigkeit, das Verständnis und das ethische Bewusstsein der Kinder im Zeitalter der KI fördern.

„Die Workshops nutzten konkrete Beispiele aus dem Alltag der Kinder. Während der ersten Workshops führten die Kinder ein Brainstorming durch und erstellten mithilfe unserer neuen, für Anfänger konzipierten Bildungstechnologie ihre eigenen KI-Apps“, sagt Juho Kahila, Postdoktorand an der Universität Ostfinnland.

„Mithilfe des Lerntools erstellten die Kinder ihre eigene, auf Bildklassifizierung basierende App, indem sie dem datengesteuerten Design-Workflow folgten, und sie testeten auch die von anderen erstellten Apps. Dadurch wurde das Verständnis der Kinder für die Funktionsweise künstlicher Intelligenz verbessert.“

Der dritte und letzte Workshop konzentrierte sich auf die gesellschaftlichen und ethischen Auswirkungen von künstlicher Intelligenz. So erstellten Kinder beispielsweise Bilder mit generativer KI, suchten darin nach algorithmischen Verzerrungen und beschäftigten sich mit kritischen Reflexionen und Diskussionen über gesellschaftliche und ethische Auswirkungen von KI.

„Indem wir künstliche Intelligenz mit dem täglichen Leben der Kinder verknüpften und ihnen die Möglichkeit gaben, gemeinsam mit Klassenkameraden KI-Apps zu entwerfen und zu erstellen, wurde das Lernen von und mit KI für Kinder sinnvoll und spannend“, bemerkt Kahila.