11 Mai Schreiben lernen mit KI: Kaligo macht es möglich

Posted at 14:42h in Aktuelles von Kaligo by

Kaum eine Innovation hat in letzter Zeit so viel Aufruhr erregt wie ChatGPT. Der Chatbot des amerikanischen Unternehmens OpenAI ermöglicht es Nutzern, Unterhaltungen zu führen, welche nahezu identisch sind zu menschlichen Austauschen sind. Bereits fünf Tagen nach seiner Veröffentlichung zählte der Chatbot über eine Million registrierte Nutzer.

Aber die schnelle Entwicklung solcher Tools wirft einige Fragen auf: wie weit kann und darf eine künstliche Intelligenz (KI) gehen? Wie werden solche Technologien in Zukunft unseren Alltag beeinflussen? Unsere Berufe, unsere Beziehungen zu anderen, unsere Erziehung? Tatsächlich wird die KI heute in immer mehr Feldern und Disziplinen angewendet. Auch in Klassenzimmern dringen Hilfsmittel wie ChatGPT immer öfters ein. Einige Universitäten in den Vereinigten Staaten gingen sogar so weit, ChatGPT auf ihren Campus völlig zu verbieten, aus Angst, Studierende würden kaum noch selber schreiben. Auch an deutschen Schulen sorgt der Aufschwung von ChatGPT für Sorge. Eine Herausforderung wäre, dass „es zusehends schwieriger werden könnte, die Vortäuschung eigenständiger Erkenntnisleistungen zum Beispiel in Hausarbeiten zu erkennen“, erklärt Matthias Jaroch, Sprecher des Deutschen Hochschulverbands.

Wenn bei der Erwähnung von KI vielen oft der Blockbuster von Steven Spielberg in den Sinn kommt, bleibt die KI meist ein konkretes Mysterium. Wie funktioniert sie? Was steckt dahinter? Wie sicher ist es?  Seit über 10 Jahren arbeiten wir an Kaligo, um die KI in den Dienst des Lernens aller zu stellen. Im heutigen Artikel befassen wir uns etwas näher mit der KI von Kaligo und was es denn wirklich damit auf sich hat.

KI, was ist das eigentlich?

 

Unter der Bezeichnung „künstliche Intelligenz“ lässt sich vielen verstehen. Über eine einzige, allumfassende Definition streiten Forscher noch heute (sofern es denn überhaupt eine geben würde). Am ehesten wäre die KI in unserem Sinn die „künstliche Nachbildung der kognitiven Fähigkeiten der menschlichen Intelligenz, mit dem Ziel, Software oder Maschinen zu entwickeln, die in der Lage sind, Funktionen auszuführen, die normalerweise der menschlichen Intelligenz zugeordnet sind.“  Ausschlaggebend für die KI ist die Fähigkeit, Elemente (aus einem Gespräch, eines Bildes, usw.) analysieren und identifizieren zu können, um darauf basierend eine konkrete Gegenleistung vorgeben zu können (eine Antwort auf eine Frage, eine Verbesserung eines Textes, usw.).

Dieses Vorzeigen einer Form von Antwort ist stark davon abhängig, was die Nutzer zuvor angegeben hat. Eine weitere Charakteristik der KI ist die Fähigkeit, aus vergangenen Ereignissen zu lernen. Je mehr Elemente in die KI eingespeist werden, desto präziser werden mit der Zeit auch die Antworten dieser sein. Dies kann jedoch nur unter der Bedingung geschehen, dass der Nutzer zu dem, was die KI vorzeigt, eine Form von Feedback gibt (richtig, falsch, angebracht oder nicht, usw.). Diese Befähigungen auf Aufforderungen zu reagieren, sich an diese anzupassen und diese Erkenntnisse für weitere Interaktionen wiederzuverwenden, zeichnen die KI aus. Sie etablieren somit die Parallele zur menschlichen Intelligenz, welche lange Zeit  mit diesen kognitiven Fähigkeiten verbunden war.

Wie hilft die KI meinen SuS, schrieben zu lernen?

 

Um zu verstehen, wie die KI hinter Kaligo den SuS hilft, das Schrieben zu erlernen, muss zuerst erläutert werden, wie diese erstellt wird. Um die KI von Kaligo zu erstellen, sind 3 Schritte notwendig:

  • Die Planung des Inhalts der KI durch eine vorläufige Studie: Kaligo wird seit über 10 Jahren für und mit Pädagogen entwickelt. Jede neue KI basiert somit auf lokalen Lehrmethoden, mit Inhalten, welche mit Lehrpersonen erarbeitet und bestätigt wurden.

 

  • Die Sammlung der Inhalte der KI durch eine Datensammlung: Nachdem feststeht, welche Buchstabenmodelle in die KI eingefügt werden sollen, schreiben mehrere Kinder an unseren Partnerschulen diese auf, damit diese Schriftzüge später von unseren Technikern ausgewertet werden können. In der deutschsprachigen Version von Kaligo wurden über 100000 Schriftzüge von Kindern verarbeitet.

 

  • Die Validierung der KI durch eine Testphase: Sobald die KI fertiggestellt ist, testen die Schulen, welche diese mitentwickelt haben, die neue Version mehrere Wochen lang. Hier wird festgestellt, ob die KI den Erwartungen der Lehrpersonen gerecht wird oder welche Veränderungen noch zu erledigen sind.

 

Auf diese Weise erkennt die KI nicht nur, welche Buchstaben die Kinder erlernen, sondern auch genau, wie diese zu schreiben sind. Abweichungen und Fehler können somit identifiziert werden.

Alle Daten, welche in die KI einfließen, bleiben anonym und  werden in keinster Weise an Dritte vermitteln. Kaligo und alle unsere Arbeitsprozesse sind DSGVO-konform und durch ein Datenverarbeitungsabkommen abgesichert. Wir sind ein französisches Unternehmen, welches seine Daten auf ihrem Staatsgebiet sichert. Wir verpflichten uns zu einer strengen Datenverarbeitungs- und Datenschutzpolitik, um effektiv mit Instanzen wie dem französischen Bildungs- und Jugendministerium oder dem Großherzogtum Luxemburg zusammenzuarbeiten.

Dieser komplexe Aufbau der KI ermöglicht es Kaligo, den Schülern auf 2 Weisen beim Schreiben lernen zu verhelfen: einerseits durch eine automatische Fehlererkennung, andererseits durch eine selbständige Erstellungen von personalisierten Lernwegen.

Fehlererkennung dank KI

 

Die KI analysiert jeden Buchstaben einzeln nach einem festgelegtem Prozess, in 3 Phasen. Diese werden am folgenden Beispiel verdeutlicht:

Am Anfang der Übung wird dem Kind hier das Word «FROST» vorgezeigt. Jeder Buchstabe wird einzeln abgespielt, im Einklang mit dem Model, welche die Lehrperson ausgewählt hat (mehr dazu hier). Der Schüler hat dann die Möglichkeit frei so zu schreiben, wie er es für richtig hält. Die KI von Kaligo analysiert dann diesen Buchstaben und gibt dem Kind entsprechendes Feedback. Kaligo ist in der Lage, 5 Komponenten des Schriftzuges zu analysieren:

  • Stiftanhebung
  • Falsche Richtung des Schriftzugs
  • Falsche Position des Buchstabens zwischen den Linien
  • Falsche Reihenfolge des Schriftzugs
  • Umlautfehler

 

Die 3 Phasen der Analyse werden daher auf der Grundlage dieser Kriterien wie folgt durchgeführt:

Erste Phase der Analyse: erste Analyse

    • Wurde der Buchstabe richtig geschrieben?

Zweite Phase der Analyse: Bewertung des Schriftzuges

    • Der Buchstabe ist richtig: wie gut wurde er geschrieben? (hier F, O und T)
    • Der Buchstabe ist falsch: wo liegt das Problem? (hier R und S)

Dritte Phase der Analyse: Feedback

    • Der Buchstabe ist richtig: ein grünes Feedback mit oder ohne Stern wird angezeigt
    • Der Buchstabe ist falsch:
      • Entweder es handelt sich um ein anderes, toleriertes Model: das Feedback wird problematisch, aber weniger streng ausfallen
      • Entweder ist ein spezifisches Problem vorhanden (Richtung, Form, usw.): ein oranges oder rotes Feedback wird angezeigt

 

Basierend auf dieser Analyse wird das Kind dann einen, mehreren oder keinen Buchstaben erneut üben können.

 

Aber wie kann die KI von Kaligo wissen, was richtig und was falsch ist?

 

Wie bereits erwähnt, wird die KI von Kaligo mit Schulen erstellt und danach von unseren Technikern bearbeitet. Hier wird die KI so programmiert, dass sie erkennen kann, inwiefern der geschriebene Buchstabe mit dem vorgezeigten Buchstaben übereinstimmt oder nicht:

So wird ein Kind, das mit Kaligo arbeitet und den Buchstaben „k” auf diese Weise schreibt, eine positive Rückmeldung erhalten, da die KI erkannt hat, dass der geschriebene Buchstabe dem erwarteten Buchstaben entspricht. Das gleiche Prinzip wird in dem Fall angewendet, wenn das Kind einen falschen Buchstaben schreibt oder einen, welcher zwar ebenfalls toleriert wird, aber nicht mit dem übereinstimmt, welche angezeigt wurde:

 

Diese Analyse wird somit Buchstabe für Buchstabe vorgesetzt, bis das ganze Wort geschrieben worden ist. Konkret bedeutet die Analyse des Buchstaben „k“ zum Beispiel im Wort „kaufen“, folgendes:

Erstellung persönlicher Lernwege, um in seinem eigenen Tempo fortschreiten zu können

Getreu der Charakteristiken einer KI ist Kaligo hier nicht nur in der Lage, die Fehler der Schüler zu erkennen, sondern auch diese zu berücksichtigen, um auf dieser Grundlage eine für das Kind stimmige Fortsetzung vorzuschlagen. Diese entwickelt sich ständig weiter und stimmt mit seinen Lernbedürfnissen überein.

Dies wird im unteren Beispiel verdeutlicht. Hier haben zwei Kinder, Tim und Paul, das gleiche Wort „Apfel“ bearbeitet:

Hier war die KI in der Lage zu erkennen, nicht nur, dass der Buchstabe „p“ und „f“ für die Kinder eine Schwierigkeit dargestellt hat, sondern auch, welcher Buchstabe erneut von jedem Kind geübt werden musste:

  • Tim hat beim Schreiben des Buchstabens „p“ seinen Stift angehoben, obwohl er seinen Schriftzug hätte durchziehen müssen. Die KI von Kaligo hat dies erkannt und durch einen roten Punkt angezeigt. Die anderen Buchstaben (also A, f, e und l) waren für Tim kein Problem.
  • Paul hat beim Schreiben des Buchstabens „f“ die Form spiegelverkehrt geschrieben. Die KI von Kaligo hat dieses Problem ebenfalls erkannt und durch ein rotes Feedback angezeigt. Die anderen Buchstaben (also A, p, e und l) waren für Paul kein Problem.

 

Durch das Eingreifen der KI haben Paul und Tim hier die Möglichkeit, dort weiterzuarbeiten, wo sie Schwierigkeiten hatten. Die KI baut persönliche Lernwege auf, welche nur die Buchstaben vorzeigen, welche für die Kinder problematisch waren. Die Schüler können ihre ganze Aufmerksamkeit und Energie auf die Buchstaben konzentrieren, welche sie noch nicht gemeistert haben. Es wird dank der KI auch kein Frust aufgebaut oder Energie verbraucht, um Buchstaben zu üben, welche bereits beherrscht werden. Dies kann für einen Buchstaben der Fall sein oder auch für keinen, mehrere oder das ganze Wort, wie an diesem Beispiel mit einer höheren Anzahl von Schüler verdeutlicht wird:

 

Unterrichten mit KI: ein Hilfsmittel für Lehrpersonen

 

Durch die Fehlererkennung und das Erstellen von persönlichen Lernwegen ist die KI von Kaligo nicht nur für die Schüler eine Hilfe, sondern auch für die Lehrpersonen, welche die gleichen Übungen der ganzen Klasse aufgeben können. Diese passen sich dann dank der KI automatisch die Bedürfnisse der einzelnen Schüler an. Die Lehrperson muss nicht hinter jedem Schüler stehen, um die Übung an seine persönlichen Bedürfnisse anzupassen. Die Klasse kann zusammen, aber dennoch differenziert arbeiten.

Und, neugierig?

 

Wir arbeiten seit über 10 Jahren daran, die KI an die Bedürfnisse von Schulen anzupassen, um das Lernerlebnis zu fördern und den Lehrpersonen zu verhelfen, die Kinder so gut wie möglich begleiten zu können. Sie möchten unsere KI selber auf die Probe stellen? Unser Artikel hat Sie neugierig gemacht? Dann fühlen Sie einfach unser Kontaktformular aus und testen Sie Kaligo noch heute völlig kostenfrei und unverbindlich. Sie brauchen Hilfe? Schreiben Sie uns via Mail oder direkt durch den Chat, wir helfen Ihnen gerne weiter!