Studie entwickelt Rahmen für die Lehre von künstlicher Intelligenz und Robotik neu

So wie Computer, das Internet und Smartphones in unserem täglichen Leben alltäglich geworden sind, sind künstliche Intelligenz und Robotik (AIR) die nächsten Technologien, die die Art und Weise, wie wir mit der Welt und untereinander interagieren, drastisch verändern werden. Verschiedene KI-gesteuerte Anwendungen wie Siri, Google Assistant und ChatGPT sind bereits weit verbreitet, und sowohl Industrie- als auch Verbraucherroboter werden immer leistungsfähiger und zugänglicher.

In unseren modernen Gesellschaften, in denen Menschen zunehmend auf AIR-Systeme angewiesen sind, um Aufgaben auszuführen, ist es wichtig, Kinder und Jugendliche darauf vorzubereiten, diese Werkzeuge zu verstehen und effektiv zu nutzen. Zu diesem Zweck wurde die AI4K12-Initiative entwickelt, die eine Reihe von Richtlinien für die Vermittlung von KI im K-12-Unterricht umfasst. AI4K12 beschreibt insbesondere „fünf große Ideen der KI“ als grundlegende Konzepte oder Schlüsselprinzipien, die als wesentlich für das Verständnis von KI gelten. Allerdings sind diese großen Ideen für Kinder unter sechs Jahren zu komplex.

Vor diesem Hintergrund beschloss ein Forschungsteam bestehend aus Dr. Weipeng Yang, einem Assistenzprofessor an der Education University of Hong Kong, und Jiahong Su von der University of Hong Kong, das Framework von AI4K12 zu überarbeiten und fünf große KI-Ideen zu identifizieren, die besser für junge Menschen geeignet sind Kinder, insbesondere Vorschulkinder.

Ihr Studium war online in der Zeitschrift veröffentlicht ECNU-Überprüfung der Bildung am 10. Dezember 2023. Bemerkenswerterweise hatten diese Autoren am 19. April 2023 eine weitere Studie veröffentlicht, in der sie einen theoretischen Rahmen zur Steuerung des Einsatzes von KI-Tools wie ChatGPT im Bildungswesen vorschlugen.

Die erste große Idee befasst sich mit dem Konzept der AIR-Wahrnehmung. Kinder sollten verstehen, dass Roboter und Computer mithilfe verschiedener Sensoren ihre Umgebung wahrnehmen und entsprechende Entscheidungen treffen können. Eine Möglichkeit, dieses Konzept zu lehren, besteht in der Demonstration, indem man entweder einen einfachen Roboter mit einer Erkundungsaufgabe verwendet oder indem man Kinder in Rollenspiele versetzen lässt, die umherwandernde Roboter mit eingeschränkten oder veränderten Wahrnehmungsfähigkeiten darstellen.

Die zweite große Idee führt in die Konzepte der KI-Darstellung und Argumentation ein. Dr. Yang erklärt: „KI-Systeme arbeiten mit Algorithmen und verwenden Codes, um Informationen zu interpretieren, was sich von unserem Verständnis und Denkprozess unterscheidet. Kleine Kinder müssen verstehen, dass der Prozess der KI, die Welt wahrzunehmen, sich von dem des Menschen unterscheidet. Sie sollten das anerkennen.“ einzigartige Merkmale der KI, die menschliche Qualitäten ergänzen.“

Eine praktische Aktivität wie das Sortieren von Formen zusammen mit einem Roboterfreund kann diese große Idee auf eine für Kinder verständliche Weise veranschaulichen.

Die dritte große Idee betrifft das KI-Lernen. Kinder sollten verstehen, dass AIR-Systeme sehr große Datenmengen verarbeiten können, um zu den vorgeschlagenen Ergebnissen oder Lösungen zu gelangen. Darüber hinaus sollten sie wissen, dass KI aus neuen Informationen lernen kann, um Menschen bei der Lösung von Aufgaben zu unterstützen.

Die vierte große Idee dreht sich um das Konzept der natürlichen Interaktionen zwischen LUFT und Menschen. Kinder sollten verstehen, dass AIR-Systeme von Menschen entwickelt werden und ihnen das Bewusstsein oder die Selbstwahrnehmung fehlt.

Schließlich befasst sich die fünfte große Idee mit den gesellschaftlichen Auswirkungen von AIR. Kindern muss beigebracht werden, dass KI einen tiefgreifenden Einfluss auf das menschliche Leben und die Welt haben wird (oder bereits gehabt hat). „Die Aufklärung von Kindern über KI bereits im Vorschulalter wird eine effektive Anwendung von KI-Tools durch Schüler gewährleisten“, sagt Dr. Yang.

Der Artikel schlägt außerdem verschiedene Möglichkeiten vor, wie man kleine Kinder durch den Einsatz von Robotik dazu bringen kann, etwas über die fünf großen Ideen der KI zu lernen. Insbesondere betonen die Forscher die Bedeutung interaktiver und unvergesslicher Erlebnisse, insbesondere durch spielerische Handlungen und andere praktische Möglichkeiten zur Interaktion mit AIR-Systemen.

„Unsere fünf großen Ideen eines KI-Frameworks, die aus AI4K12 neu entwickelt wurden, werden Kindern helfen, KI und ihre Bedeutung in der sich schnell entwickelnden digitalen Gesellschaft besser zu verstehen“, schließt Dr. Yang.

Es bleibt zu hoffen, dass Kinder jeden Alters bald in der Lage sein werden, KI auf gesunde und verantwortungsvolle Weise zu erleben und zu verstehen, was zu neuen Anwendungen und Lernmöglichkeiten führt.