24.11.2022 | 6 min

Conversational Learning: Können Chatbots lehren?

Chatbot, Pädagogik 3.0, Künstliche Intelligenz

In diesem Beitrag möchten wir tiefer in die Lehr-/Lernmethode des „Conversional Learning“ eintauchen. Was wird unter Conversional Learning verstanden, wie gut sind die aktuellen Tools und welche Lernbereiche können damit abgedeckt werden?

Content

Was ist Conversional Learning?

Was ist ein Chatbot?

Chatbots in der Schule (Vor- und Nachteile)

Welche Lernbereiche können mit Conversional Learning abgedeckt werden?

Voraussetzungen für einen gelungenen Einsatz von Chatbots

Fazit

Was ist Conversational Learning?

Der Begriff Conversational Learning (Konversationelles Lehren oder Lernen durch Konversation) beschreibt im Allgemeinen eine Lernmethode, bei der die Kommunikation zwischen Lehrenden und Unterrichteten im Vordergrund steht. Wissen soll durch Dialoge besser und nachhaltiger vermittelt werden. In Verbindung mit der Digitalisierung und der Pädagogik 3.0 geht es beim Conversational Learning um Software-Programme, die sich z.B. an die Lerngeschwindigkeit eines Schülers anpassen können, wodurch das individuelle Lernen gefördert wird. Im Optimalfall kann eine Software (z.B. ein Chatbot) die Person der Lehrenden ergänzen und so ein effektiveres Lernen möglich machen.

Was ist ein Chatbot?

Technisch gesehen ist ein Chatbot eine Benutzeroberfläche, mit der wir Menschen mit einem Computer oder einem Netzwerk kommunizieren können und so durch Text oder Spracheingabe einem technischen System klar machen was wir von ihm wollen. (z.B. “Ich will eine Taxifahrt buchen.”) Der Chatbot muss also durch unsere Eingabe wissen, was das Ziel unserer Kommunikation ist und worauf er hinarbeiten muss. (3)

Grundsätzlich gibt es zwei Möglichkeiten, wie ein Chatbot funktioniert. Die erste Variante ist ein gescripteter Bot. Bei gescripteten Bots haben Menschen im Vorfeld festgelegt, welche Fragen der Bot beantworten kann und über welche Antwortmöglichkeiten der Bot verfügt. Sobald man als Benutzer die vorgegebene Schiene verlässt, ist der Bot praktisch nutzlos. Man endet in einer Sackgasse. Diese Variante ist aufgrund ihrer geringeren Komplexität weit verbreitet und hat es vermehrt in unseren Alltag geschafft.

Die zweite Variante sind Chatbots auf Grundlage eines neuronalen Netzwerks (künstliche Intelligenz, KI). Bei KI basierten Bots werden die Programme nicht mit vorgefertigten Textbausteinen gefüttert, sondern fortlaufend mit Informationen. So ist die trainierte KI in der Lage, Fragen zu erkennen und zu beantworten, obwohl die gestellte Frage oder die passende Antwort nicht in fertigen Textbausteinen vorliegt. Als Basis dafür nutzt die KI alle Informationen die ihr zu Verfügung stehen (bzw. die Informationen, die sie für einen bestimmten Zweck braucht) um unser Anliegen zu klären und in Text, Sprache, Bild oder Video auszugeben. Bekannte Beispiele dafür ist z.B. die KI von Apple (Siri).

Die meisten von uns sind im Alltag schon mit Chatbots in Berührung gekommen, vielleicht sogar ohne dass wir es bemerkt haben. Immer mehr Firmen stellen den von Menschen geführten Support auf eine von Bots geführte Kommunikation um, womit z.B. im 1st Level Support einige Fälle automatisiert bearbeitet und so menschliche Kapazitäten für komplexere Probleme frei gehalten werden. Die Plattform Uber beispielsweise nutzt Chatbots, um alle Informationen, die für eine Fahrt notwendig sind, abzufragen bevor Angebote für Fahrten angezeigt werden.

Chatbots in der Schule

Wenn es im Bereich der Bildungsbranche um Chatbots geht, ist natürlich nicht die Rede von Support oder Standard-Nachrichten Bots. Vielmehr geht es um einen digitalen Partner der durch einen Dialog Wissen und Fähigkeiten lehren soll. Die Bots bieten Informationen und Erarbeitungsmöglichkeiten an, nehmen Wissen oder Erkenntnisse auf, halten es bereit und stellen es auf Anfrage zur Verfügung. Dabei gibt es viele Vorteile, jedoch auch negative Aspekte, die beim dialogischen Lernen mit Chatbots beachtet werden müssen.

Vorteile von Chatbots im Unterricht

• Förderung des individuellen Lernens
• Niedrige Hemmschwelle beim Nachfragen von SuS
• Förderung des selbstorganisierten Lernens
• Förderung des Micro-Learnings (lernen in kleinen Häppchen)
• Kann als “Wissensspeicher” eingesetzt werden (Bilder, Video-Links, Podcasts oder andere Inhalte einfach zugänglich machen)
• Flexibel einsetzbar
• Viele Kombinationsmöglichkeiten (z.B. mit dem Flipped Classroom)
• Ergänzung für die Lehrenden

Nachteile von Chatbots im Unterricht

• Aktuell Großteils noch nicht ausgereift
• Undurchsichtige KI´s
• Einige potenzielle Fehlerquellen
• Aktuell hohe Entwicklungskosten
• technische Ausstattung der SuS

Welche Lernbereiche können mit Conversional Learning abgedeckt werden?

Am weitesten fortgeschritten sind die intelligenten Programme im Bereich der Spracherkernung. Auf dem Markt gibt es bereits einige Angebote die damit werben, mit Hilfe von künstlicher Intelligenz eine Sprache effektiver zu erlernen. Duolingo ist ein Beispiel für einen Chatbot Erlernen von verschiedenen Fremdsprachen.

Vorstellbar sind auch Chatbots, die z.B. im Fach Geschichte Wissen durch ein Gespräch mit den SuS vermitteln. Die SuS könnten so z.B. Fragen, die zuvor mit den Lehrenden und der Klasse erarbeitet wurden, dem Bot stellen und dann die Antworten vom “Geschichtsbot” bekommen. Es könnten vom Bot auch direkt Gegenfragen gestellt werden, um das Wissen zu vertiefen oder den Bogen zu einem anderen Thema zu spannen.

Die Einsatzgebiete solcher Lernpartner für SuS sind sehr vielseitig. Überall wo es theoretische Inhalte zu lernen gibt, ist der Einsatz von kommunikativer Lernsoftware denkbar. Ob in Mathe zum Vertiefen von benötigen Formeln und Regeln oder in den Naturwissenschaften das Abfragen der menschlichen Knochen, durch den Chatbot ist vieles möglich.

Große Vorteile bei solch einem Szenario sind die hohe Flexibilität der intelligenten Programme und die Kombinationsvielfalt im Einsatz und der Ergänzung mit den Lehrenden. Lehrende sind unter den richtigen Voraussetzungen in der Lage, die intelligenten Programme auf einzelne Lerntypen (Lerngeschwindigkeit oder Lernvorlieben) anzupassen und so einigen SuS die Hürde, etwas (vor der gesamten Klasse) nachzufragen, nehmen. Wenn die Hemmschwelle im Bereich der Nachfragen verkleinert wird, indem man seinen persönlichen Lernbegleiter fragt, hat das positive Auswirkungen auf das Lernverhalten der SuS.

Voraussetzungen für einen gelungenen Einsatz von Chatbots

Um Chatbots langfristig und sinnvoll in den Unterricht zu integrieren und einen Mehrwert für SuS sowie Lehrende zu schaffen, sind einige Voraussetzungen notwendig. Die Grundvoraussetzung ist die passende technische Ausstattung der SuS. (Smartphone, Laptop, Tablet etc.) Von den SuS erfordert ein Bot, dass lesen und schreiben bereits erlernt ist. Auf Seiten der Chatbots gibt es zusätzliche Voraussetzungen: (3)

Keine Sackgassen
Um dialoge Lernprogramme sinnvoll einsetzen zu können, ist es essenziell, dass die Gespräche zwischen SuS und den Bots nicht in Gesprächssackgassen enden.

Negatives Fallbeispiel:
SuS: Was war der Auslöser für den 2. Weltkrieg?
Chatbot: Deutschland hat durch den Überfall auf Polen den Krieg ausgelöst.
SuS: Und wie ging es dann weiter?
Chatbot: Wenn du im Thema weiterspringen willst, klicke hier.

Wenn Gespräche mit einem Bot regelmäßig einen solchen Verlauf nehmen, ist das frustrierend und die Wahrscheinlichkeit, dass die SuS sich vom Bot abwenden erhöht sich enorm. Ein sinnvolles Lernen durch Interaktion mit einem Programm wird dadurch nicht mehr möglich.

Natürliche, menschliche Kommunikation
Ebenso wichtig für ein langfristiges Lernen mit Bots ist die Art und Weise wie der Bot mit einem spricht oder schreibt. Niemand interagiert gerne mit einer Maschine, bei der pausenlos auffällt, dass es eine Maschine ist. Im Optimalfall passt sich der Bot sogar an die jeweilige Ausdrucksweise des Gegenübers an, um so eine gemeinsame Sprachgrundlage zu schaffen mit der das Lernen erleichtert wird.

Umfangreiche Informationen in kleinen Blöcken darstellen
Um auszuschließen, dass SuS mit Informationen überhäuft werden (wie z.B. in einigen Wikipedia-Artikeln) muss der Bot in der Lage sein, umfangreiche Informationen in kleinen Blöcken darzustellen und zu erklären.

Zielorientiert Handeln
Der Bot muss wissen, was das Ziel der jeweiligen Lektion ist, und wie er seine Gegenüber so testen/abfragen kann um zu prüfen ob die SuS auch alle notwendigen Informationen verarbeitet und gelernt haben die für die nächste Klausur oder Prüfung vorausgesetzt werden.

Rückfragen stellen
Eine weitere essenzielle Fähigkeit eines schulischen Chatbots muss sein, Rückfragen stellen zu können. Ein wirkliches Gespräch kommt nur zustande, wenn der Chatbot auch mal nachhakt und einzelne Details detailliert wissen möchte. Auch prägt sich das vermittelte Wissen besser ein, wenn man zu einem späteren Zeitpunkt nochmal zu einem bestimmten Thema befragt wird.

Feedback geben
Der letzte Punkt den ein Lernbot erfüllen muss ist es den SuS Feedback zu geben. Er muss erkennen, ob die gestellte Frage richtig beantwortet wurde oder ob ein wichtiger Teil der Antwort noch fehlt. Auch über eine ganze Lektion hinweg sollte der Bot den SuS Feedback zum Lernfortschritt geben können um z.B. darauf hinzuweisen, dass in einem bestimmten Bereich noch Wissenslücken vorhanden sind oder ob alles super läuft und die SuS auf einem guten Weg sind.

Diese Voraussetzungen haben es durchaus in sich. Dies alles technisch in einem Programm oder einer KI umzusetzen ist enorm schwer und es braucht eine lange Entwicklungs- und Testphase. Die potenziellen Fehlerquellen sind enorm und es braucht viel Zeit um möglichst viele von ihnen auszuschließen. Auf die Kosten eines Chatbots für den Gebrauch an Schulen hat dies große Auswirkungen.

Fazit

Die Möglichkeiten von KI unterstütztem Lernen sind sehr vielseitig. Die Chancen, die sich für Lehrende und SuS in Zukunft bei richtiger Umsetzung ergeben können, sind sehr groß und vielversprechend. Die flexible Gestaltungsmöglichkeit eines Chatbots erlaubt es für eine Vielzahl an Anwendungsvarianten die jeweils passende Konfiguration zusammenzustellen und so ein besseres Lernerlebnis für SuS zu realisieren.

Im Moment sind das jedoch zum größten Teil noch Zukunftsvisionen – wir sollten dieses Thema aber nicht ignorieren, denn die Entwicklung intelligenter Programme schreitet sehr schnell voran. 

Leider sind KI basierte Programme aktuell noch eher undurchsichtig. In den meisten Fällen lassen sich die Entwickler der jeweiligen KI nicht in die Karten schauen, sodass es für Außenstehende unmöglich zu beurteilen ist, wie die KI genau funktioniert, wie sie lernt oder ob sie überhaupt für Anwendungen im Bildungsbereich geeignet ist. Was das für Auswirkungen haben kann, zeigt ein Fall eines auf KI basierten Bots der Firma Microsoft. Weil die auf Twitter eingesetzte KI keinen Sarkasmus verstand, postete sie nach kurzer Zeit Rassistische Aussagen und musste von der Plattform genommen werden. (4)