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Werkzeug · Künstliche Intelligenz · Grundschule

Lernmaschine

Bringt der KI etwas bei: Kinder zeigen ihr eigene Beispiele vor der Kamera und erleben, wie sie lernt, woran sie sich orientiert und wann sie sich täuscht.

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Kurz gesagt: Die KI lernt nur aus dem, was sie gezeigt bekommt. Mit der Lernmaschine erleben Kinder das in zehn Minuten selbst, und sie entdecken dabei, wie Voreingenommenheit (Bias) entsteht. Die Gruppen sind frei wählbar: Obst, Formen, Kuscheltiere, Buchstaben, selbst gemalte Symbole.

So geht es, in drei Schritten

  1. Gruppen anlegen. Zwei oder mehr Gruppen festlegen, zum Beispiel „Apfel“ und „Birne“. Name und Symbol lassen sich antippen und ändern, Symbole reichen auch ohne Schrift.
  2. Beispiele zeigen. Den Knopf einer Gruppe gedrückt halten und das Objekt vor die Kamera halten. Schon wenige Bilder reichen; mit mehr und vielfältigeren Bildern wird die KI sicherer.
  3. Testen und staunen. Auf „Trainieren & Ausprobieren“ tippen und verschiedene Dinge zeigen. Die Balken zeigen, wie sicher sich die KI ist. Zeigt man ihr nur einseitige Beispiele, täuscht sie sich. Genau das ist Bias.

Die Lernmaschine braucht eine Kamera und einen aktuellen Browser (Safari auf dem iPad, Chrome, Firefox). Nach dem ersten Laden funktioniert sie auch ohne Internet. Alle Bilder bleiben auf dem Gerät.

Worum es didaktisch geht

Kinder begegnen KI täglich, aber selten als etwas, das sie selbst formen können. Die Lernmaschine dreht das um: Die Kinder sind die Lehrenden. Sie entscheiden, welche Beispiele die KI sieht, und sie sehen sofort, was daraus wird. Drei Einsichten lassen sich daran erarbeiten:

  • Lernen aus Beispielen. Eine KI kennt keine Regeln, sie kennt nur das Gezeigte. Mehr Vielfalt, bessere Erkennung.
  • Bias entsteht aus einseitigen Daten. Wer der Gruppe „Apfel“ nur rote Äpfel zeigt, bekommt eine KI, die grüne Äpfel für Birnen hält. Bei großen KI-Systemen passiert dasselbe, nur mit Millionen Bildern und ohne dass jemand zusieht.
  • Menschen entscheiden. Welche Beispiele gezeigt werden, ist eine Entscheidung. Die Frage „Wer entscheidet, was die KI lernt?“ ist der Kern von Demokratiebildung im Umgang mit KI.

Unterrichtsideen

Das Bias-Experiment (ab Klasse 2, 20 Minuten)

  1. Gruppe „Apfel“ nur mit roten Äpfeln trainieren, Gruppe „Birne“ ganz normal.
  2. Trainieren, dann einen grünen Apfel zeigen. Die KI tippt auf Birne. Warum?
  3. Gemeinsam sammeln: Woran hat die KI sich orientiert? Was hätten wir ihr zeigen müssen? Dann nachtrainieren und erneut testen.
  4. Transfer: Wo könnte so etwas im echten Leben passieren, wenn eine KI nur bestimmte Menschen, Orte oder Dinge gezeigt bekommt?

Der Hintergrund-Trick

Alle Beispiele einer Gruppe vor derselben Tischdecke aufnehmen, die andere Gruppe vor der Wand. Dann nur die Tischdecke zeigen. Die KI hat den Hintergrund mitgelernt, nicht das Objekt. Ein starkes Bild dafür, dass KI nicht „versteht“, sondern Muster zählt.

Sortieren im Sachunterricht

Obst und Gemüse, Blätter von drei Baumarten, Müll in die richtige Tonne, Kuscheltiere nach Tierart. Die Kinder bauen ihre eigene Sortiermaschine und prüfen, ob sie mit neuen Exemplaren zurechtkommt.

Kunst, Mathe, Deutsch

Drei selbst gemalte Symbole, Formen aus Pappe, Farbkarten. Buchstaben- oder Zahlenkarten in eigener Handschrift: Erkennt die KI das A von allen Kindern, oder nur das der Kinder, die mittrainiert haben? Wetter-Symbole, Verkehrsschilder, Piktogramme aus dem Klassenraum.

Forschende Fragen für Klasse 4 bis 6

  • Zwei Bilder pro Gruppe gegen zwanzig: Wie verändert sich die Erkennung?
  • Anderes Licht, andere Hand, anderer Abstand: Klappt es noch?
  • Zwei Gruppen, die sich sehr ähneln (Apfel und Tomate): Wo liegt die Grenze?
  • Kann man die KI absichtlich hereinlegen? Wie?

Diklusiv unterrichten mit der Lernmaschine

  • Partnerarbeit mit festen Rollen: Eine Person hält das Objekt, eine bedient den Knopf, dann wird gewechselt. So prompten alle, auch zurückhaltende Kinder.
  • Symbole statt Schrift: Gruppennamen können leer bleiben, das Emoji reicht. Für Kinder, die noch nicht lesen, oder als Entlastung.
  • Sprache sichtbar machen: Wortspeicher mit „Gruppe, Beispiel, trainieren, raten, sicher, unsicher“ und Satzanfängen wie „Ich vermute, die KI sagt …, weil …“ und „Zuerst dachte ich …, jetzt weiß ich …“.
  • Motorik: Der Knopf reagiert auf Gedrückthalten, mit Finger, Hand oder Stift. Das Tablet kann auf einem Ständer stehen, dann bleibt eine Hand frei.
  • Gesprächsanlass statt Arbeitsblatt: Die Vorhersage-Balken sind ein gemeinsames Bild, über das alle sprechen können, unabhängig vom Lesestand.

Datenschutz und Technik

  • Alle Bilder und das Gelernte bleiben auf dem Gerät. Beim Schließen des Tabs ist alles weg. Kein Konto, kein Upload, keine Auswertung.
  • Bitte keine Gesichter trainieren. Gegenstände, Zeichnungen und Symbole funktionieren besser und schützen die Kinder.
  • Kein Kamerabild? Die Adresse muss mit https:// beginnen und der Kamerazugriff im Browser erlaubt sein.
  • Das KI-Modell (MobileNet, Open Source) wird mit der Seite ausgeliefert und läuft im Browser. Es wird keine Verbindung zu einem KI-Anbieter aufgebaut.

Herkunft

Die Lernmaschine ist im Projekt „Die Bias-Detektiv:innen“ (Netzwerk Diklusion, gefördert von der Robert Bosch Stiftung) entstanden und wurde dort mit Grundschulkindern erprobt. Hier liegt sie als allgemeine Fassung für alle Themen und Fächer vor. Quelltext und Inhalte stehen unter CC BY 4.0.

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