Mit KI unsere Umwelt kennenlernen

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Nachhaltigkeit durch Technologie entdecken. Unterrichtsbeispiel ab Klasse 3 für NaWi und Informatik.

Das Unterrichtsbeispiel „Mit KI unsere Umwelt kennenlernen“ von *Coding For Tomorrow* verknüpft das Thema Künstliche Intelligenz (KI) mit Umweltbildung.  Es werden KI-basierte Apps genutzt, um Pflanzen zu erkennen, gleichzeitig werden den Lernenden die Vorteile von Entscheidungsbäumen aufgezeigt, mit denen sowohl KI-Systeme, als auch Menschen Entscheidungen treffen. Am Ende der Reihe werden die Schüler:innen selbst handeln und eigene Ökosysteme in Flaschen bauen.

Dieses Material ist besonders für den naturwissenschaftlichen Unterricht (Biologie, Geografie) sowie für Informatik und fächerübergreifende Projektarbeiten geeignet. Es richtet sich an Schüler:innen ab Klassenstufe 3. Die Themen Umwelt und KI bieten einen spannenden Ansatzpunkt für den interdisziplinären Unterricht und ermöglichen es, aktuelle Fragestellungen praxisnah zu behandeln.

In den sechs Einheiten zu je 45 Minuten wird mit den Apps Seek und Flora Incognita gearbeitet, die auf den von den Lernenden genutzten Endgeräten installiert sein müssen. Beide Apps sind zur Pflanzenbestimmung entwickelt worden, beide sind kosten- und anmeldefrei und sehr kinderfreundlich.

Die Einheit beginnt mit einer Pflanzenbestimmungsrallye im Klassenraum, bei der Bildkarten von Pflanzen und Tieren im Raum versteckt werden. Die Schüler:innen nutzen die Apps zur Bestimmung und erstellen Steckbriefe zu den gefundenen Bildkarten. Nicht alle werden fehlerfrei erkannt werden, so kann im Anschluss gemeinsam über KI und deren Nutzung reflektiert werden.
In der zweiten Stunde beschäftigen sich die Schüler:innen mit Entscheidungsbäumen und sollen ein vorgefertigtes Arbeitsblatt ausfüllen um zwei mitgebrachte Pflanzen definitiv unterscheiden zu können. Hier wird in der Reflektionsphase wieder auf das maschinelle Lernen und Entscheidungsbäume eingegangen. In Stunde drei und vier schließt sich eine Exkursion zur Bestimmung heimischer Pflanzen mit Hilfe von KI und Büchern an. In den letzten beiden Stunden bauen die Lernenden einen eigenes Miniökosystem in einer Flasche und wenden das Wissen aus den vorhergehenden Stunden an.

Die Reihe bietet eine tolle Verknüpfung von handelndem und digitalem Lernen und hat großen Mehrwert.

Unsere Einschätzung: 

Besonders die Verknüpfung von Umwelt und Digitalität ist sehr wünschenswert. Die Reihe lädt zum vorurteilsfreien Umgang mit KI ein, zeigt aber auch Probleme und Grenzen von KI auf. Die sechs Stunden sind sehr abwechslungsreich gestaltet und können einen großen Lernzuwachs in kurzer Zeit ermöglichen. Für Lehrkräfte sind die Inhalte sehr komprimiert erklärt und alle Arbeitsmaterialien stehen kostenlos zum Download bereit.

Wie bei der Arbeit mit KI-Tools üblich, muss der Datenschutz beachtet werden. Es sollte darauf geachtet werden, dass bei der Nutzung der verwendeten KI-Tools keine sensiblen oder personenbezogenen Daten der Schüler*innen genutzt werden, insbesondere Fotos von Gesichtern.

Das Konzept „Mit KI unsere Umwelt kennenlernen“ ist Teil des Programms *Coding For Tomorrow*, das von der Vodafone Stiftung Deutschland entwickelt wurde. Die Unterrichtsmaterialien sind kostenfrei auf der Webseite https://coding-for-tomorrow.de/konzepte/mit-ki-unsere-umwelt-kennenlernen abrufbar. Neben den Unterrichtsmaterialien werden auch Workshops und Fortbildungen für Lehrkräfte angeboten, um sie beim Einsatz der digitalen Tools und der Vermittlung von KI im Unterricht zu unterstützen.

© Solen Feyissa via Unsplash