Ministerin Feller: Mit KI in Mathematik und Deutsch neue Lernmöglichkeiten erproben

Im Mathematikunterricht den Beweis für den Satz der Innenwinkelsumme eines Dreiecks erarbeiten und dabei nach jedem Schritt eine unmittelbare Rückmeldung von einer Künstlichen Intelligenz (KI) erhalten, die beim Lösen dieser Geometrieaufgabe zur Seite steht – so kann das Lernen mit einer KI in der Schule beispielsweise aussehen.

Das Schulministerium startet in Nordrhein-Westfalen nun ein Pilotprojekt, um an 25 Schulen der Sekundartstufe I den kompetenzfördernden Einsatz generativer KI in den Fächern Mathematik und Deutsch zu erproben. Dazu erhalten die Schulen Zugang zu Large Language Models (LLM). Prof. Dr. Ingo Witzke und Prof. Dr. Torsten Steinhoff von der Universität Siegen werden die Schulen dabei mit ihren Teams wissenschaftlich begleiten.

Für die Teilnahme am Projekt „Künstliche Intelligenz im Mathematik- und Deutschunterricht“ (KIMADU) können sich Hauptschulen, Realschulen, Gymnasien, Gesamt-, Sekundar- und Primusschulen in allen Regierungsbezirken ab sofort bewerben.

Schulministerin Dorothee Feller: „Mit dem landesweiten Pilotprojekt gehören 25 Schulen in Nordrhein-Westfalen zu den Pionieren, die KI im Unterricht unter wissenschaftlicher Begleitung einsetzen. Wir erhoffen uns neue Erkenntnisse zu Möglichkeiten individueller Förderung über das Lehren und Lernen mit KI, an denen sich andere Schulen orientieren können. Durch den Einsatz in zwei zentralen Schulfächern wollen wir die mathematischen und sprachlichen Basiskompetenzen und weiterführenden Kompetenzen bei jeder Schülerin und jedem Schüler individuell stärken. KI hat für den Schulunterricht ein großes Potential, braucht aber einen klaren Rahmen. Sinnvoll eingesetzt, kann Lernen mit KI ganz gezielt auf die Stärken und Schwächen der Schülerinnen und Schüler eingehen und sie über direktes Feedback in ihrem Lernprozess unterstützen. Gleichzeitig ist es wichtig, dass Schülerinnen und Schüler von Anfang an reflektiert mit den neuen Möglichkeiten umgehen und sich der Grenzen bewusst sind.“

Projektleiter Prof. Dr. Ingo Witzke (Mathematikdidaktik): „Wir möchten im Rahmen des Projektes Forschung auf hohem Niveau mit der Unterrichtspraxis in den Schulen verbinden, um einen sinnvollen und produktiven Umgang mit dem komplexen und gleichzeitig hochaktuellen Thema KI zu entwickeln. 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 teilnehmenden Schulen.“

Projektleiter Prof. Dr. Torsten Steinhoff (Deutschdidaktik): „Mathematische und sprachliche Kompetenzen bleiben in Zeiten von KI nicht nur weiterhin grundlegend für die Entwicklung des Individuums und seine Teilhabe an der Gesellschaft, sondern können nun sogar noch besser gefördert werden. Das geht aber nicht von allein, sondern nur in konstanter und enger Kooperation von Bildungspolitik, Schulen und Wissenschaft und mit geeigneten Unterrichtskonzepten. Das Projekt KIMADU setzt auf die Entwicklung und Umsetzung lernförderlicher Mathematik- und Deutschaufgaben, in denen Lehrkräfte KI einsetzen, um Lernprozesse der Schülerinnen und Schüler konstruktiv zu begleiten.“

Das Projekt wird an den Schulen vom 1. Februar 2025 bis zum 31. Juli 2027 durchgeführt. Hierfür stellt die Landesregierung insgesamt über eine Million Euro bereit. Die Schulen erhalten einen datenschutzkonformen Zugang zu verschiedenen Large Language Models (LLM), mit denen sie geeignete Mathematik- und Deutschaufgaben im Unterricht erproben können. LLM sind Sprachmodelle, die mit großen Datenmengen trainiert wurden und auf dieser Basis Texte generieren. Anbieter für den Zugang zu den LLM ist das Unternehmen Tobit Laboratories AG. Ergänzend dazu werden Lizenzen der Feedback-App „fiete.ai“ zur Verfügung gestellt.

In einem geschützten Rahmen erhalten die Schulen die Möglichkeit, einen sicheren Umgang mit KI im Mathematik- und Deutschunterricht und in Leistungsüberprüfungen zu erproben. Formate, die sich dabei bewähren, können in die schulinternen Medienkonzepte und Curricula der Schulen aufgenommen werden, um so das Lernen mit KI nachhaltig zu verankern. Bereits ab dem ersten Projektjahr werden erste Ergebnisse der wissenschaftlichen Begleitung sowie Best-Practice-Beispiele auf der Homepage www.lernen-digital.nrwveröffentlicht, damit alle Schulen in Nordrhein-Westfalen frühzeitig von den Projektergebnissen profitieren können.

Interessierte Schulen können sich bis zum 22. November 2024 bewerben. Weitere Informationen zu den Bewerbungsvoraussetzungen unter: KI-Pilotprojekt KIMADU | Beteiligung NRW Ministerium für Schule und Bildung des Landes Nordrhein-Westfalen

Nordrhein-Westfalen hatte als erstes Bundesland den Schulen bereits zu Beginn des Jahres 2023 einen Leitfaden zum Umgang mit KI zur Verfügung gestellt. Derzeit erstellt die Kultusministerkonferenz unter Federführung von Nordrhein-Westfalen bundesweite Handlungsleitlinien für den Einsatz von KI im Unterricht.