Universität Siegen betreut landesweites Pilotprojekt zu KI an Schulen

Das Schulministerium startet in NRW ein Pilotprojekt, um den Einsatz von Künstlicher Intelligenz (KI) in den Fächern Mathematik und Deutsch zu erproben. Die wissenschaftliche Leitung übernehmen zwei Arbeitsgruppen der Universität Siegen. Das Land fördert das Projekt mit über einer Million Euro.

Wird generative Künstliche Intelligenz (KI) wie etwa ChatGPT durchdacht und verantwortungsvoll eingesetzt, hat sie ein großes Potential für die Weiterentwicklung des Schulunterrichts. Sie kann Lehrkräfte zum Beispiel dabei entlasten und unterstützen, Lernprozesse von Schüler*innen zu begleiten. Ob es darum geht, im Fach Mathematik eine Geometrieaufgabe zu lösen oder darum, im Fach Deutsch eine schriftliche Argumentation zu verfassen: KI kann Schüler*innen während solcher Arbeitsprozesse individuell und wiederholt Rückmeldungen geben – vorausgesetzt, sie wird von den Lehrkräften kompetent eingebunden.

Wie das gelingen kann, soll in Nordrhein-Westfalen nun im Rahmen eines Pilotprojektes mit 25 Schulen der Sekundarstufe I erprobt werden. Das Projekt KIMADU (Künstliche Intelligenz im Mathematik- und Deutschunterricht) wurde vom Ministerium für Schule und Bildung (MSB) initiiert und wird vom Land NRW mit über einer Million Euro gefördert. Die wissenschaftliche Leitung übernehmen die Teams von Prof. Dr. Ingo Witzke (Mathematikdidaktik) und Prof. Dr. Torsten Steinhoff (Didaktik der deutschen Sprache) der Universität Siegen.

„Mit dem landesweiten Pilotprojekt gehören 25 Schulen in NRW zu den Pionieren, die KI im Unterricht unter wissenschaftlicher Begleitung einsetzen. Wir erhoffen uns neue Erkenntnisse zu den Möglichkeiten individueller Förderung über das Lehren und Lernen mit KI, an denen sich andere Schulen orientieren können“, sagt Schulministerin Dorothee Feller. KI habe für den Unterricht ein großes Potential, brauche aber einen klaren Rahmen. Gleichzeitig sei wichtig, dass Schüler*innen von Anfang an reflektiert mit den neuen Möglichkeiten umgehen und sich der Grenzen bewusst sind.

Die beiden Siegener Projektleiter Prof. Dr. Ingo Witzke und Prof. Dr. Torsten Steinhoff möchten in dem Projekt Forschung auf hohem Niveau mit der Unterrichtspraxis in den Schulen verbinden. „Es geht uns darum, gute didaktische Orte zu identifizieren, um KI im Unterricht einzusetzen. Dazu müssen wir auch die Lern-, Aufgaben- und Prüfungskultur an den Schulen überdenken. Besonders wichtig ist uns dabei eine enge und auf gemeinsamen Zielvorstellungen basierende Zusammenarbeit mit den Schulen“, sagt Prof. Witzke. „Mathematische und sprachliche Kompetenzen bleiben auch in Zeiten von KI wichtig und können nun sogar noch besser gefördert werden. Voraussetzung dafür ist, dass KI den Lehrer*innen und Schüler*innen Lehr- und Lernprozesse nicht einfach abnimmt, sondern diese Prozesse konstruktiv – wie ein Tutor oder Partner – unterstützt. Dazu wollen wir einen Beitrag leisten“, sagt Prof. Steinhoff.

Das Forschungsinteresse von KIMADU richtet sich auf die Erarbeitung von Rahmenkonzepten für Mathematik- und Deutschaufgaben, die KI sinnvoll integrieren, die Beobachtung des Unterrichts und die Untersuchung der Entwicklung der Einstellungen und Kompetenzen von Lehrer*innen und Schüler*innen im Projektverlauf. Die teilnehmenden Schulen erhalten einen datenschutzkonformen Zugang zu verschiedenen Large Language Models (LLM), mit denen sie die Aufgaben im Unterricht erproben können. LLM sind Sprachmodelle, die mit großen Datenmengen trainiert wurden und auf dieser Basis Texte generieren. Das Siegener Projektteam plant zudem Besuche an allen 25 Schulen, wöchentliche Online-Sprechstunden sowie mehrere Fachtagungen zum gegenseitigen Austausch.

„Wir möchten an der Universität Siegen gemeinsam die konzeptionellen Grundlagen für gute KI-Lernarrangements schaffen. Der Unterricht selbst wird aber von den Fachlehrer*innen vor Ort umgesetzt“, sagt Witzke. „Dafür besuchen unsere Teams die teilnehmenden Schulen und tauschen sich intensiv und regelmäßig im Rahmen von Fachtagen und Online-Sprechstunden mit Lehrkräften aus“, so Steinhoff. Formate, die sich dabei bewähren, sollen am Ende in die schulinternen Medienkonzepte und Curricula aufgenommen werden, um das Lernen mit KI nachhaltig zu verankern. Die Ergebnisse der wissenschaftlichen Begleitung sowie Best-Practice-Beispiele werden projektbegleitend auf der Homepage www.lernen-digital.de veröffentlicht, damit alle Schulen in NRW davon profitieren können.

Das Projekt wird an den Schulen vom 1. Februar 2025 bis zum 31. Juli 2027 durchgeführt. Interessierte Hauptschulen, Realschulen, Gymnasien, Gesamt-, Sekundar- und Primusschulen aus allen Regierungsbezirken können sich bis zum 22. November 2024 für die Teilnahme bewerben. Weitere Infos zu den Voraussetzungen finden Sie unter: https://kimadu.de

Kontakt:
Prof. Dr. Ingo Witzke (Mathematikdidaktik, Universität Siegen)
E-Mail: witzke@mathematik.uni-siegen.de
Tel.: 0271 740-3579

Prof. Dr. Torsten Steinhoff (Didaktik der deutschen Sprache, Universität Siegen)
E-Mail: steinhoff@germanistik.uni-siegen.de
Tel.: 0271 740-2936