Praxisorientiertes Lehr-Lern-Labor ausgezeichnet: AI und Data Literacy in der MINT-LehrkräfteausbildungZusammenarbeit zwischen Schülerforschungszentrum und Universität Hamburg mit LernortLabor (LeLa) Preis 2024 ausgezeichnet

22. März 2024

Foto: Matt Stark

Die Preisträger:innen des LeLa Preis 2024 - darunter Moritz Kreinsen (2. v. l.)

Das Seminar „Future Skills für Lehrkräfte: Künstliche Intelligenz im MINT-Schülerlabor“ unter der Leitung von Moritz Kreinsen (wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Didaktik der Informatik und im Digital and Data Literacy in Teaching Lab), Prof. Dr. Sandra Schulz (Didaktik der Informatik) und Prof. Dr. Sandra Sprenger (Didaktik der Geographie) wurde gemeinsam mit dem Kooperationspartner Schülerforschungszentrum Hamburg sowie der – gleichzeitig stattgefundenen und ähnlich konzeptionierten – Forschungswerkstatt zum Thema „Offenes Experimentieren im naturwissenschaftlichen Unterricht“ unter Leitung von Patrick André Schuck (Didaktik der Physik) am 11.03. mit dem LernortLabor (LeLa) Preis 2024 des Bundesverbandes der Schüler[:innen]labore in der Rubrik „Innovatives Schülerforschungszentrum“ ausgezeichnet. Das Seminar „Future Skills für Lehrkräfte: Künstliche Intelligenz im MINT-Schülerlabor“ fand im Rahmen des Projektes „Teacher AID Lab - Interdisciplinary AI + Data Lab in Teacher Education“ statt, welches zum Dachprojekt Digital and Data Literacy in Teaching Lab (DDLitLab) gehört. Wir stellen das Projekt vor und haben mit Moritz Kreinsen gesprochen.

Das „Interdisciplinary AI + Data Lab in Teacher Education“ (kurz: Teacher AID Lab) ist ein innovatives und interdisziplinäres Lehr-Lern-Angebot in der Lehrkräfteausbildung der MINT-Fächer (Naturwissenschaften, Geo- und Raumwissenschaften, Mathematik, Informatik und Technik sowie MINT im Sachunterricht) zum Erwerb von AI Literacy und Data Literacy. Das Projekt läuft in Kooperation mit dem Schülerforschungszentrum Hamburg (SFZ) und soll als dauerhaft fakultativ nutzbares Angebot in der MINT-Lehrkräfteausbildung dienen. „Im Lehr-Lern-Labor (Lab) treffen die Studierenden auf einen außerschulischen Lernraum, in dem sie zum einen selbst umfangreiche KI- und Datenkompetenzen und zum anderen didaktische Kompetenzen durch praktische und niedrigschwellige Übungen erwerben und dabei gleichzeitig Unterrichtserfahrungen mit Schüler:innen der Sekundarstufe I sammeln“, heißt es in der Selbstbeschreibung des Teacher AID Lab. Es leistet damit einen Beitrag zum stärkeren Praxisbezug in der universitären Lehrkräfteausbildung.

Im Rahmen des Projektes wurde unter anderem im laufenden Wintersemester das Seminar „Prioritäre Themen der Erziehungswissenschaft: Future Skills für Lehrkräfte: Künstliche Intelligenz im MINT-Schülerlabor“ umgesetzt. Das Seminar sowie das übergeordnete Projekt Teacher AID Lab begegnen damit den sich wandelnden Herausforderungen im Umgang mit KI, die spätestens seit Veröffentlichung von ChatGPT ins allgemeine Bewusstsein gerückt sind. Hier sei auch die Rolle von Daten und Datenpraktiken in diesem Kontext relevant, da diese eine entscheidende Rolle für KI-Systeme spielen. Umso mehr sei es erforderlich, dass sich angehende Lehrkräfte bereits im Studium damit auseinandersetzen und insbesondere in ihrer Rolle als Multiplikator:innen für Generationen von Schüler:innen grundlegende KI-Kompetenzen (AI Literacy) sowie Datenkompetenzen (Data Literacy) erwerben und vermitteln lernen.

Im Seminar von Kreinsen, Prof. Dr. Schulz und Prof. Dr. Sprenger wurden praxisnah und projektbasiert zukunftsrelevantes Wissen, Fähigkeiten, Fertigkeiten und Haltungen (kurz: „Future Skills”) rund um Künstliche Intelligenz aufgebaut. Im Flipped-Classroom-Format lernten Studierende die Grundlagen des projektbasierten, problemorientierten und forschenden Lernens, sowie zentrale Daten- und KI-Konzepte niedrigschwellig anhand von sogenannten „Unplugged-Aktivitäten“ kennen. In kleinen angeleiteten KI- und datengetriebenen Projekten im Anwendungskontext der MINT-Fächer setzten sie anschließend in Teams mit Schüler:innen diese Aktivitäten im SFZ Hamburg um und betreuten sie in der Erarbeitung dieser Projekte über mehrere Sitzungen. Informationen, Ergebnisse und Aufgaben wurden über eine digitale Lernplattform festgehalten und ausgetauscht. Dieses Format bot damit nicht nur Raum für den Erwerb von Fachwissen, sondern auch für das Ausprobieren von Unterrichtsmethoden und der Vertiefung fachdidaktischen Wissens. Das nun ausgezeichnete Format wird in einem Video auf dem Youtube-Kanal des SFZ noch einmal genauer vorgestellt.

Kreinsen erläutert zum Seminar: „In der Schule versuchen wir digitale bzw. informatische Phänomene, Situationen oder Artefakte – wie auch Künstliche Intelligenz – stets aus drei Perspektiven zu betrachten: anwendungsorientiert (Wie nutze ich das?), technologisch (Wie funktioniert das?) und gesellschaftlich-kulturell (Wie wirkt das?). Mit diesem Angebot nehmen wir alle drei Perspektiven in den Blick und ergänzen damit das universitäre Leitbild zur Förderung von Digital und Data Literacy, welches bereits in anderen Angeboten der Lehramtsausbildung in den Blick genommen wird, um praxisorientierte AI Literacy in der Lehrkräftebildung“.

Er spricht damit das Seminar „Digital + Data Literacy verstehen und im Unterricht fördern – Meinungsbildung in einer digitalen Gesellschaft“ von Regina Schulz und Christina Schwalbe an, welches ebenfalls unter dem Dach des DDLitLab-Projektes entwickelt und nun längerfristig als wahlobligatorisches Angebot für Lehramtsstudierende zur Verfügung steht. „Ich nehme die sogenannte AI Literacy in den Blick und lasse die Lehramtsstudierenden mit Schüler:innen der Sekundarstufe I im Seminar zusammen an KI-Projekten arbeiten, welche fachdidaktisch und fachwissenschaftlich in die Theorien des projektbasierten, problemorientierten und forschenden Lernens eingebettet sind. Parallel dazu erforschen wir, wie sich die Präkonzepte zu KI bei den Lehramtsstudierenden in dem Seminar verändern.“, so Kreinsen. Das Seminar ist damit wichtiger Bestandteil des Gesamtprojektes DDLitLab und bildet gleichsam angehende Lehrkräfte und Schüler:innen in ihren Kompetenzen der AI Literacy und Data Literacy.

Im Sommersemester 2024 geht es direkt mit dem Angebot „Experimentelles, forschendes Lernen im Schülerforschungszentrum“ von Wolfgang Fraedrich (Didaktik der Geographie) in dieser Kooperation weiter, bevor im Wintersemester erneut Künstliche Intelligenz und Data Science durch das Teacher AID Lab Projekt von Kreinsen, Prof. Dr. Sprenger und Prof. Dr. Schulz in den Blick genommen wird.