Sie bewerten Fragen nicht, erklären ohne mit der Wimper zu zucken und formulieren bei Bedarf zehnmal um. Sie sind flexibel, stehen immer zur Verfügung und sparen bei vielen Aufgaben Zeit. Bei all diesen Vorteilen ist es verständlich, dass die grossen Sprachmodelle (LLM), allen voran ChatGPT, die Studentengemeinde weltweit erobert haben. Laut zwei Umfragen, die 2024 an der EPFL durchgeführt wurden, nutzen auf Studentenseite 79 % der Befragten diese Tools im Rahmen ihres Studiums. Auf der Lehrerseite beläuft sich diese Zahl auf 61,5 %. "Für den Bildungsbereich sehe ich das Potenzial der generativen KI auf drei Achsen: Hilfe beim Verständnis, wie Menschen lernen, Automatisierung von Aufgaben und Individualisierung der Lernerfahrung, mit der Möglichkeit, Feedback oder personalisierte Übungen zu geben. Meiner Meinung nach sind die erste und die letzte Achse am interessantesten", sagt Tanja Käser, Assistenzprofessorin mit Tenure Track an der EPFL und Leiterin des Laboratoire machine learning for education (ML4ED)
Tauschen Sie die Rollen
Die LLM von ChatGPT für pädagogische Zwecke zu nutzen, ist das, was Ola Svensson, ausserordentlicher Professor an der EPFL, in seinen Kursen über Algorithmen tut. An seinem Bachelor-Kurs nehmen über 500 Studentinnen und Studenten teil. Um den Unterricht interaktiv zu gestalten, hat er beschlossen, die Rollen zu tauschen und den Studierenden die Möglichkeit zu geben, in seine Rolle als Lehrer zu schlüpfen. Wie soll das gehen? Mithilfe von generativer KI. "Studien zeigen jedoch, dass in grossen Klassen nur die guten Schüler und Schülerinnen diese Anstrengung unternehmen werden. Ich habe mir daher einen Chatbot ausgedacht, der Fragen stellt, anstatt Antworten zu geben. Kurz gesagt: Es liegt an den Schülerinnen und Schülern, Erklärungen zu liefern, und der Chatbot gibt dazu Feedback. Das Feedback ist superpositiv und die Statistiken zeigen, dass mit dieser Methode anstelle eines einfachen Vorlesens der Konzepterklärung die Personen die Übungsquizze besser und schneller beantworten."Feedback ist ein Schlüsselelement im Lernprozess, aber gutes Feedback setzt Fähigkeiten voraus. "Wir arbeiten an einem Sprachmodell, das eine Unterstützung für das von den studentischen Hilfskräften der EPFL übernommene Tutoring bietet. Das Ziel ist nicht, sie durch KI zu ersetzen, sondern ihnen zu helfen, pädagogisch wirksame Antworten zu formulieren", erklärt Patrick Jermann, Leiter des Zentrums für Bildung im digitalen Zeitalter, das dieses Projekt in Zusammenarbeit mit dem ML4ED durchführt.
In diesen Initiativen werden Modelle der retrieval-augmented generation (RAG) verwendet. Diese Modelle helfen den LLM, bessere Antworten zu geben, indem sie ihnen den Zugang zu Informationsquellen ermöglichen, die in einem bestimmten Kontext relevant sind (Recherchen, Kursmaterialien, Übungen usw.). Die Expertise einer Person mit den entsprechenden Kenntnissen ist entscheidend, nicht nur um die Datenbank der RAG-Modelle zu "füttern", sondern auch um die Qualität der Rückmeldungen zu gewährleisten und deren Umsetzung in die Praxis zu fördern. Studentinnen und Studenten haben weniger Vertrauen in KI-Feedback, wie eine aktuelle Studie von ML4ED zeigt.
Man lernt ein Konzept besser, wenn man es erklären muss, aber Studien zeigen, dass in grossen Klassen nur gute Schüler oder Schülerinnen diese Anstrengung unternehmen werden.
Ola Svensson, ausserordentlicher Professor an der EPFL
Kein Lernen ohne Anstrengung
Wenn es umgekehrt darum geht, die Nutzung ihrer Zeit zu optimieren, scheinen Studentinnen und Studenten manchmal zu vergessen, kritisch zu denken. Francesco Mondada, akademischer Direktor des LEARN-Zentrums für Lernwissenschaften und Professor für Robotik, erlaubte für seine Prüfung den Zugriff auf Systeme wie ChatGPT. "Bei den Studentinnen und Studenten, die behaupteten, KI eingesetzt zu haben, sah ich eine Korrelation zwischen der Qualität ihrer Antworten und denen von ChatGPT. Wo das Tool völlig falsch lag, lagen auch sie falsch. Ich hatte die Klasse jedoch darauf hingewiesen, dass ich mich mit ChatGPT auf die Prüfung vorbereitet hatte. Das zeigt, wie wichtig es ist, über den richtigen Umgang mit generativen KI-Systemen zu unterrichten, und zwar so früh wie möglich in der Schulzeit." In diesem Sinne hat das LEARN-Zentrum verschiedene interaktive KI-Schulungen und Ressourcen für Lehrerinnen und Lehrer der Sekundarstufe entwickelt. Innerhalb der EPFL koordiniert es verschiedene Aktionen, um die Ergebnisse der auf dem Campus und anderswo gemachten Erfahrungen in praktische Ratschläge und Schulungen für die Lehrerschaft umzusetzen.Wenn sie nicht richtig beherrscht werden, sind generative KI-Tools keine guten Lerncoaches. Francesco Mondada hat dies letztes Jahr in seinem Kurs gemessen: Diejenigen, die ChatGPT für ihre Übungen nutzten, kamen schneller voran, lernten aber weniger gut. "Die Herausforderung ist der Verlust von Wissen und Fähigkeiten. Lernen erfordert Anstrengung und diese kann man nicht einfach übergehen. Dies setzt ein gründliches Nachdenken voraus. Es ist wichtig, den Lernprozess und nicht die Leistung zu bewerten, zum Beispiel mit einem Projektansatz, bei dem man eine Nachverfolgung des Prozesses hat." Probleme, die ChatGPT zehnmal umformuliert, aber mit einer falschen Antwort. Für den Moment
