M1 — KI verstehen

Grundlagen der Künstlichen Intelligenz für Lehrpersonen

T — Technologie ⏱ 90 Minuten

Lernziel: Sie können die Funktionsweise generativer KI erklären, verschiedene KI-Typen unterscheiden und die Stärken und Grenzen aktueller Systeme realistisch einschätzen.

Kompetenz: K1 — KI-Grundlagenwissen

📊 Präsentation zu diesem Modul →

1.1 Was ist Künstliche Intelligenz?

⏱ 25 Minuten

Künstliche Intelligenz (KI) bezeichnet Computersysteme, die Aufgaben ausführen können, die üblicherweise menschliche Intelligenz erfordern — Sprachverständnis, Mustererkennung, Problemlösung.

Wichtige Unterscheidung:

  • Schwache KI (narrow AI): Trainiert für spezifische Aufgaben — alle aktuellen Systeme gehören hierher
  • Starke KI (general AI): Theoretisches Konzept menschenähnlicher Flexibilität — existiert noch nicht

Für das Verständnis aktueller KI sind drei Konzepte zentral: Maschinelles Lernen (Systeme lernen aus Daten), Neuronale Netze (mathematische Modelle nach Vorbild des Gehirns), und Transformer-Architekturen (die Grundlage für ChatGPT & Co. seit 2017).

Quelle: Holmes, Bialik & Fadel (2019); Kasneci et al. (2023)

Aufgabe: Fragen Sie einen Chatbot: „Bist du eine schwache oder eine starke KI?” Was antwortet er? Stimmt das mit dem überein, was Sie gerade gelernt haben?
Beispielantwort anzeigen
ChatGPT antwortet: Ich bin eine schwache KI. Das stimmt!
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Video: So funktioniert ChatGPT

Large Language Modelle einfach erklärt — So erstellt ChatGPT deine Antwort — 6 min

Denken wie eine KI: Das Wort-Vorhersage-Spiel

Sprachmodelle sagen das wahrscheinlichste nächste Wort vorher. Versuchen Sie es selbst — welches Wort fehlt? (Klicken Sie auf ??? zum Aufdecken)

1. Leicht: Bei schönem Wetter gehe ich gerne in den ???
2. Leicht: Morgen früh klingelt der ??? um 6 Uhr.
3. Mittel: Die Schüler*innen schrieben mit Bleistift und ???
4. Mittel: Der Lehrer erklärte das Thema an der ???
5. Schwer: ChatGPT wurde am 30. November 2022 veröffentlicht und erreichte in nur zwei Monaten hundert Millionen ???
6. Falle: Der beste Weg, KI im Unterricht einzusetzen, ist ???

Erkenntnis: Bei Sätzen 1–4 ist das nächste Wort fast sicher vorhersagbar — genau so funktioniert KI. Bei Satz 5 muss man den Kontext verstehen, um das richtige Wort zu finden. Bei Satz 6 gibt es viele mögliche Fortsetzungen — hier würfelt die KI. Je offener die Frage, desto kreativer (und unvorhersehbarer) wird die Antwort.

Video: Was ist Künstliche Intelligenz? | Die Maus

WDR / Die Sendung mit der Maus — Ja, das ist ein Kindervideo! Aber genau deshalb so gut: Ralph erklärt Token-Vorhersage und Halluzinationen so klar, dass es jeder versteht. Und: Sie können es direkt im Unterricht einsetzen. — 5 min

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1.2 Wie funktionieren Sprachmodelle?

⏱ 25 Minuten

Große Sprachmodelle (Large Language Models, LLMs) wie ChatGPT werden auf riesigen Textmengen trainiert. Sie lernen statistische Muster — welches Wort folgt wahrscheinlich auf welches?

Das bedeutet:

  • LLMs generieren Text Wort für Wort — sie "denken" nicht wie Menschen
  • Sie können überzeugend klingende, aber falsche Informationen erzeugen — sogenannte "Halluzinationen"
  • Ihre Antworten basieren auf Trainingsdaten — sie haben kein aktuelles Wissen
  • Dieselbe Frage kann unterschiedliche Antworten liefern

Die neueste Generation (GPT-4.5, Claude, Gemini) bietet verbesserte Fähigkeiten im logischen Schlussfolgern, bleibt aber grundsätzlich ein Wahrscheinlichkeitsmodell.

Aufgabe: Stellen Sie ChatGPT dieselbe Frage dreimal hintereinander. Vergleichen Sie die Antworten — was ist gleich, was ist unterschiedlich? Warum?
Beispielantwort anzeigen
Kerninhalt gleich, Aufbau und Wortwahl unterschiedlich. Die Textgenerierung ist probabilistisch.

Audio: Wie funktioniert ChatGPT?

Die Funktionsweise von Sprachmodellen anschaulich erklärt.
Erstellt mit NotebookLM (Google) von T. Schroffenegger & K. Peböck

1.3 Das Frankfurt-Dreieck als Orientierungsrahmen

⏱ 20 Minuten

Das Frankfurt-Dreieck (Brinda, Missomelius et al., 2020) bietet einen interdisziplinären Rahmen für digitale Bildung — und damit auch für KI:

  • T — Technologisch-medial Wie funktioniert KI? Welche Prinzipien, Möglichkeiten, Grenzen?
  • G — Gesellschaftlich-kulturell Wie verändert KI Bildung, Teilhabe, Ethik?
  • I — Interaktion Wie nutzen Lehrende und Lernende KI konkret?

Alle drei Perspektiven sind gleichwertig. Ein rein technischer oder rein pädagogischer Zugang zu KI greift zu kurz.

Dieses Farbleitsystem zieht sich durch das gesamte Curriculum: Blau = Technologie, Rot = Gesellschaft, Grün = Interaktion.

Quelle: Brinda et al. (2020); Dagstuhl-Erklärung (GI, 2016)

Aufgabe: Nehmen Sie ein KI-Werkzeug, das Sie kennen (z.B. ChatGPT) und analysieren Sie es aus allen drei Perspektiven des Frankfurt-Dreiecks: Wie funktioniert es (T)? Welche gesellschaftlichen Auswirkungen hat es (G)? Wie nutzen Sie es konkret (I)?
Beispielantwort anzeigen
T: Transformer-Modell. G: Fragen zur Integrität. I: Für Materialerstellung, Qualität hängt vom Prompt ab.
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1.4 KI-Landschaft für Lehrpersonen

⏱ 20 Minuten

Textgenerierung:

  • ChatGPT (OpenAI) — am weitesten verbreitet
  • Claude (Anthropic) — besonders sorgfältig, lange Texte
  • Gemini (Google) — Zugang zur Google-Suche

Bildgenerierung:

  • Midjourney, DALL-E, Stable Diffusion — erzeugen Bilder aus Textbeschreibungen

Schulspezifische Plattformen (DSGVO-konform):

  • Fobizz — in Liechtenstein landesweit, auch in AT, DE, CH
  • SchulKI — weitere DSGVO-konforme Alternative

Intelligente Tutorsysteme:

  • Adaptive Lernsysteme (ALEKS, Q-interactive) — passen sich an Leistungsniveaus an
Aufgabe: Testen Sie mindestens zwei verschiedene KI-Werkzeuge aus der Liste oben mit derselben Frage. Notieren Sie: Welches gefällt Ihnen besser — und warum?
Beispielantwort anzeigen
ChatGPT ausführlicher, Claude präziser, Gemini mit Websuche.

Audio: Wie funktioniert ChatGPT?

Ein Audio-Beitrag, der die Funktionsweise von Sprachmodellen anschaulich erklärt.
Erstellt mit NotebookLM (Google) von T. Schroffenegger & K. Peböck

🎯 Selbsteinschätzung — Modul 1: KI verstehen

Bewerten Sie sich selbst auf einer Skala von 1 (stimme nicht zu) bis 5 (stimme voll zu):

Ich kann den Unterschied zwischen schwacher und starker KI erklären.
Ich verstehe, warum ChatGPT "halluzinieren" kann.
Ich kann die drei Perspektiven des Frankfurt-Dreiecks benennen.
Ich kenne mindestens drei verschiedene KI-Werkzeuge für den Schulbereich.
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