KI in der Unterstufe

KI in Klasse 5/6

Petra Wolfbeiß
wolfbeiss@eichendorff-gymnasium.de

Petra Wolfbeiß

Künstliche Intelligenz (KI):

Überbegriff für Systeme der Informatik, die Aufgaben auf vergleichbare Art wie Menschen erfüllen können. Algorithmen simulieren menschenähnliche Intelligenz, z.B.

Mustererkennung
Entscheidungsfindung
Problemlösung

Anwendungen, die KI verwenden

Autokorrektur und Textvorschläge am Smartphone
FaceID zum Entsperren des Smartphones
Film- oder Musikempfehlungen auf Streamingplattformen
Produktempfehlungen beim Onlineshopping
u.v.m.

Vorgaben der Lesehilfe

Vorgaben in der Lesehilfe

Vorgaben der Lesehilfe

Vorgaben in der Lesehilfe

→ Medienbildung

Vorgaben der Lesehilfe

Vorgaben in der Lesehilfe

→ Medienbildung

Vorgaben der Lesehilfe

Vorgaben in der Lesehilfe

→ INFORMATIK

Ein möglicher Unterrichtsgang 1

Ein möglicher Unterrichtsgang - Teil 1

Lernziel	Inhalte
Die Schüler*innen lernen ein KI-Tool kennen und nutzen. (ca. 2 Stunden)	- erster Kontakt mit einem LLM (AB )
	- Wahrheitsgehalt der Antworten
	- (Vor-)Prompting
	- Abgrenzung Suchmaschine und LLM-Chat-Tool
	- Reflexion über sinnvollen Einsatz eines LLM-Chat-Tools

Lernziel

Inhalte

Die Schüler*innen lernen ein KI-Tool kennen und nutzen. (ca. 2 Stunden)

- erster Kontakt mit einem LLM (AB )

- Wahrheitsgehalt der Antworten

- (Vor-)Prompting

- Abgrenzung Suchmaschine und LLM-Chat-Tool

- Reflexion über sinnvollen Einsatz eines LLM-Chat-Tools

Sprachmodelle (LLMs), Prompting

Large Language Models (LLMs) werden mit großen Datenmengen trainiert und verwenden dann einen bestimmten Algorithmus, um neue Texte zu konstruieren.

Anfragen an solche Sprachmodelle nennt man "Prompts".

Wahrheitsgehalt

LLMs können "Fehler" machen

Sprachmodelle kennen den Inhalt ihrer Aussagen nicht.

→ Antworten können Fehler enthalten.

Wahrheitsgehalt

LLMs können "Fehler" machen - Beispiele

ChatGPT 4 am 21.01.25:

Frage: Lena hat zwei Brüder und eine Schwester. Wie viele Schwestern hat ihr Bruder?

Antwort: Lenas Bruder hat eine Schwester, nämlich Lena.

Wahrheitsgehalt

LLMs können "Fehler" machen - Beispiele

ChatGPT 4 am 21.01.25:

Frage: Wie viele ”r” hat Strawberry?

Antwort: Das Wort Strawberry enthält zwei ”r”.

Wahrheitsgehalt

LLMs können "Fehler" machen - Beispiele

ChatGPT 4 am 21.01.25:

Frage: Was ist die größte Zahl bis hundert, die kein ”u” enthält?

Antwort: Die größte Zahl bis 100, die kein ”u” enthält, ist sechsundneunzig.

Wahrheitsgehalt

LLMs können "Fehler" machen - Beispiele

ChatGPT-4o am 23.04.25:

alle drei Fragen sehr ausführlich und völlig korrekt beantwortet!

fAIrChat am 24.04.25:

Antwort auf 1. korrekt, die anderen beiden nicht auf Anhieb.

Sprachmodelle (LLMs), Prompting

Prompting hat den Charakter eines Gesprächs.

Durch geschicktes "Vorprompten" können die Antworten an den Benutzer angepasst werden.

"Ich bin Mathematiklehrerin und mag kurz gefasste Antworten."

Arbeitsauftrag

Arbeitsauftrag (20 min)

Bearbeiten Sie zu zweit folgende Aufgaben auf den Arbeitsblättern:

01_KI_Einführung_LLM - Aufgaben 2-4
02_KI_Prompting - Aufgabe 1 (Puffer: Aufgabe 3)

Verwenden Sie dazu fAIrChat auf dem ZSL-Server oder F13 auf bw.schule.

Suchmaschinen vs. LLM-Chat-Tools

Suchmaschinen liefern aktuelle Suchergebnisse aus dem Internet, die zu eingegebenen Stichworten passen.

LLM-Chat-Tools erzeugen Antworten aus trainierten Daten, nicht zwingend mit Internetrecherche.

→ Antworten sind nicht immer aktuell.

Sinnvoller Einsatz von LLM-Chat-Tools

Aus der Fülle an Möglichkeiten für die Schule gewinnbringende Verwendung zu finden, ist anfangs schwierig.

KI soll Lernen unterstützen nicht ersetzen!

Arbeitsauftrag

Arbeitsauftrag (10 min)

Bearbeiten Sie in zweier-Teams das Arbeitsblatt
03_KI_sinnvoller_Einsatz - Aufgaben 1 (Puffer: Aufgabe 2)

Verwenden Sie eine Suchmaschine Ihrer Wahl und fAIrChat bzw. F13.

Tauschen Sie sich anschließend kurz über Ihre Ergebnisse mit einem anderen Team aus.

Ein möglicher Unterrichtsgang 2

Ein möglicher Unterrichtsgang - Teil 2

Lernziel	Inhalte
Die Schüler*innen erfahren anhand einfacher Modelle, wie eine KI lernt und arbeitet. (ca. 2 Stunden)	- Begriff der "generativen KI"
	- Generieren von Bildern und Texten auf Papier - Wo liegt die "Intelligenz"?
	- Wie wird das LLM "intelligent"? (Märchengenerator trainieren- auf Papier grafisch dargestellt)
	- Wie generiert das LLM neue Texte? (Märchengenerator anwenden)

Lernziel

Inhalte

Die Schüler*innen erfahren anhand einfacher Modelle, wie eine KI lernt und arbeitet. (ca. 2 Stunden)

- Begriff der "generativen KI"

- Generieren von Bildern und Texten auf Papier - Wo liegt die "Intelligenz"?

- Wie wird das LLM "intelligent"? (Märchengenerator trainieren- auf Papier grafisch dargestellt)

- Wie generiert das LLM neue Texte? (Märchengenerator anwenden)

generative KI

Was bedeutet "generative KI"?

Eine generative KI lernt Muster aus Trainingsdaten und erzeugt (generiert) dann in vielen Einzelschritten neue Ergebnisse mit ähnlichen statistischen Eigenschaften.

generative KI Unterrichtsphase 1

Generative KI - Unterrichtsphase 1

Die Lernenden erstellen in Einzelschritten zuerst ein Bild…

(Keiner weiß dabei, was davor gezeichnet wurde.)

generative KI Unterrichtsphase 1

Generative KI - Unterrichtsphase 1

…und anschließend einen Satz.

(Dabei sieht jeder nur drei vorangehende Wörter.)

generative KI Unterrichtsphase 1

Generative KI - Unterrichtsphase 1

…und anschließend einen Satz.

(Dabei sieht jeder nur drei vorangehende Wörter.)

Die Intelligenz liegt in der Vorerfahrung der Schülerinnen und Schüler im Umgang mit Bildern und Texten. Sie haben schon ihr ganzes Leben lang trainiert.

Arbeitsauftrag

Arbeitsauftrag zur Phase 1 (10 min)

Schauen Sie sich das AB "05_KI_Papier_Generatoren" an und bearbeiten Sie dann in einer 3er-Gruppe die Aufgaben 5-9.

generative KI Unterrichtsphase 2

Generative KI - Unterrichtsphase 2

Das Sprachmodell hat schon einen Satz gespeichert.

Nun wird es mit weiteren Sätzen trainiert.

generative KI Unterrichtsphase 2

Generative KI - Unterrichtsphase 2

generative KI Unterrichtsphase 2

Generative KI - Unterrichtsphase 2

generative KI Unterrichtsphase 2

Generative KI - Unterrichtsphase 2

generative KI Unterrichtsphase 2

Generative KI - Unterrichtsphase 2

generative KI Unterrichtsphase 2

Generative KI - Unterrichtsphase 2

generative KI Unterrichtsphase 2

Generative KI - Unterrichtsphase 2

generative KI Unterrichtsphase 2

Generative KI - Unterrichtsphase 2

generative KI Unterrichtsphase 2

Generative KI - Unterrichtsphase 2

generative KI Unterrichtsphase 2

Generative KI - Unterrichtsphase 2

generative KI Unterrichtsphase 2

Generative KI - Unterrichtsphase 2

Es war einmal ein junger Bauer, der bekam Lust in Frieden miteinander und hatten zwölf Kinder.

generative KI Unterrichtsphase 2

Generative KI - Unterrichtsphase 2

Es war einmal ein junger Bauer, der bekam Lust in Frieden miteinander und hatten zwölf Kinder.

Arbeitsauftrag

Arbeitsauftrag zur Phase 2 (15 min)

Bilden Sie 3er-Gruppen.

Sie bekommen pro Gruppe einen Graphen und zum Training zwei Märchenanfänge.
Trainieren Sie, wie in der Präsentation gezeigt, mit den Märchenanfängen Ihren Graphen.
Notieren Sie anschließend einen möglichen Märchenanfang durch zufälliges Ablaufen eines Pfades in Ihrem Graphen.