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Bildung und Bots

Digitalisierung: Bildungbots

Bots lernen selbstständig durch künstliche Intelligenz. Im Alltag kommunizieren wir bereits täglich mit KIs, befragen sie zum Fernsehprogramm und zum Wetter. Im Bildungsbereich revolutionieren sie das digitale Lernen.

Wie wäre es, wenn sich jeder einzelne Schüler  im  Englischunterricht  mit einem Muttersprachler unterhalten und seine Sprachkenntnisse verbessern könnte? Und wäre es nicht auch eine  enorme  Arbeitserleichterung, wenn Hausaufgaben nicht mehr allein von der Lehrkraft kontrolliert werden müssten? Diese Szenarien können bald Realität werden. Denn Bots könnten diese und viele weitere Aufgaben in der Schule übernehmen.

Bot ist die Kurzform für Ro-bot-er. Viele Bots leisten sinnvolle Dienste, darunter beispielsweise Chatbots. Sie nutzen Künstliche Intelligenz – kurz KI –, um zum Beispiel automatisierte Kundendienst-Lösungen im Internet via Chatfunktion anzubieten. Trotz der Vielzahl an unterschiedlichen Bots ist ihre Funktionsweise meist gleich: Sie sammeln Daten und speichern sie ab. Sobald ein Nutzer mit einem Chatbot agiert, sucht dieser in seinem Datenspeicher nach passenden Antworten. Da mittlerweile viele Menschen Chatbots nutzen, wird die Datenmenge immer größer. Für Chatbots ist dies wie ein intensives Training. Man nennt dies auch Big Data Analyse.

Chatbots sind nicht nur für den Kundendienst, sondern auch für den Bildungssektor interessant. Ob Routinegespräche über alltägliche Fragen der Schüler: „Welche Hausaufgaben habe ich heute in Deutsch auf?“ oder offene Fragen zu wichtigen Unterrichtsinhalten: „Welche Schritte gehören zu einer Kurvendiskussion?“ – Durch KI können Chatbots den Bildungssektor revolutionieren.

„Jeder Vierte will Chatbots nutzen“

Im Jahr 2017 gab der Digitalverband Bitkom eine repräsentative Umfrage über die Nutzungsbereitschaft von Chatbots in Auftrag. Das Ergebnis der Studie: Rund ein Viertel der Befragten können sich vorstellen, Chatbots im Alltag zu nutzen. Ein Großteil, 68 Prozent, wünscht sich einen Bot, der per Sprachbefehl die persönliche Terminplanung übernimmt – dicht gefolgt von den Wünschen nach Hilfe bei der Buchung von Veranstaltungstickets mit 64 Prozent und beim
Online-Shopping mit 58 Prozent. Andererseits zeigt die Umfrage: Rund zwei Drittel aller Befragten möchten keine Chatbots im Alltag nutzen. Der Grund ist die mangelnde Ausgereiftheit, die diesen Technologien aktuell noch attestiert wird.

 

Sophie, Siri und andere intelligente Assistenten

Das Angebot an Chatbots wächst stetig. Man unterscheidet zwischen allgemeinen und spezialisierten Chatbots. Allgemeine Chatbots sind nicht auf einen speziellen Bereich beschränkt, sondern haben ein breites Anwendungsfeld. Die Nutzer können die unterschiedlichsten Fragen an sie richten. Beispiele für solche Bots sind Siri oder Google Now – die Sprachassistenten von Smartphones. Diese und andere allgemeine Chatbots werden meist in privaten Kontexten genutzt. Daher pflegen sie einen umgangssprachlichen Sprachstil.

Daneben gibt es spezialisierte Chatbots. Sie kommen in einem ganz bestimmten Bereich zum Einsatz, beispielsweise in Onlineshops. Häufig spricht man mit ihnen über Details bei der Bestellung, wie der Versanddauer, Zahlungsmöglichkeiten  oder  den  Lieferstatus. Dementsprechend individuell sind Wortschatz und Sprachstil eines spezialisierten Chatbots.

Ein einfacher Chatbot reagiert auf bestimmte Schlüsselbegriffe. Fällt in einem schriftlichen oder mündlichen Chat ein solcher Schlüsselbegriff wie „zahlen“, sucht der Bot automatisch nach einer dazu passenden Antwort: „In unserem Shop haben Sie die Möglichkeit, zwischen folgenden Zahlungsmöglichkeiten zu wählen: …“. Ein Beispiel hierfür ist der Chatbot Sophie des Mobilfunkunternehmens  Congstar. Auf  die Frage, welche Angebote es derzeit gebe, antwortet Sophie: „Du interessierst dich für unsere aktuellen Angebote? Einfach mal ins Meincong-star-Kundencenter einloggen! Auch über unseren Newsletter halten wir dich auf dem Laufenden. Zusätzlich findest du auf unserer Angebotsseite alle aktuellen Handy-Angebote von Congstar.“ Mittlerweile gibt es solche spezialisierten Chatbots auch für viele weitere Bereiche des Alltags wie beispielsweise für das Wetter WetterOnline und Hi Poncho.

Sophie ist ein Beispiel für eine weniger komplexe Form von KI. Es existieren darüber hinaus Beispiele für komplexe Formen, die realistisch kommunizieren  –  sogenannte  intelligente Assistenten. Ihr Alleinstellungsmerkmal: Sie sind nicht nur auf Schlüsselbegriffe trainiert, sondern haben viele Merkmale der menschlichen Kommunikation verinnerlicht. Das zeigt sich unter anderem daran, dass sie ein Gespräch beginnen und sich am Ende des Gesprächs verabschieden können. Sie kennen unterschiedliche Antwortmöglichkeiten auf viele Fragen. Das Besondere an ihnen: Sie beherrschen das sogenannte Deep Learning – sie lernen selbst dazu. Was Menschen ihnen schreiben, nehmen sie nicht nur zur Kenntnis, sondern werten es aus und merken es sich. Zum Beispiel erinnern sich Siri oder Google Now an bereits gesuchte Routen und bieten automatisch eine Navigation zur Arbeitsstelle oder dem Fitnessstudio an. Kann ein Bot eine Frage nicht beantworten oder kennt ein Thema nicht, merkt er sich das. Aus den eingespeisten Daten wird eine neue Lösungsmöglichkeit gebildet – beispielsweise merkt sich ein intelligenter Assistent, welche Webseiten der Nutzer häufig aufruft, wenn er nach Neuigkeiten sucht.

Auf einen Blick

  • Bot ist die Kurzform für Ro-bot-er
  • Am stärksten verbreitet sind derzeit  sogenannte Chatbots in der Kundenkommunikation, die durch künstliche Intelligenz Fragen  beantworten können.
  • Im Bildungsbereich unterstützen Bots aktuell das Sprachenlernen.

 

Bots für "Chats" im Bildungsbereich

Chatbots gibt es viele. Sie übernehmen je nach Ziel ganz unterschiedliche Aufgaben.

Duolingo - eine App nutzt Chatbots

Die Kommunikation mit anderen Menschen ist beim Sprachenlernen unersetzlich. Die App Duolingo macht sich zu diesem Zweck schon seit einigen Jahren Chatbots zu Nutze. Die Nutzer können mit der App nicht nur Grammatikübungen machen, sondern auch in den drei Sprachen Französisch, Englisch oder Spanisch kommunizieren – und das bequem per Chat. Das Besondere an Duolingo: Der Chatpartner ist kein Mensch, sondern ein Bot. Der Vorteil liegt auf der Hand: In einer Sprache zu kommunizieren, die man noch nicht gut beherrscht, ist oft unangenehm. Chatbots ermöglichen es Lernern, ihre Fähigkeiten unter realistischen Bedingungen zu verbessern. Und das ganz ohne Angst und Scham. Bislang wird Duolingo nur genutzt, um ungezwungene Gespräche zu führen. Lernt der Chatbot jedoch, zukünftig auch während des Sprechens auf sprachliche Fehler zu reagieren und Feedback zu geben, dann wird er zu einem kompetenten Sprachentrainer.
https://de.duolingo.com

Jill Watson - ein Chatbot für Hochschulen

Bots dienen nicht nur dazu, vorgefertigte Informationen zu vermitteln. KI-basierte Bots können auch individuelle Fragen beantworten. Ein Beispiel hierfür ist Jill Watson – ein Chatbot für die Hochschulbildung. Studierende der Universität in Georgia stellten Professor Ashok Goel immer wieder die gleichen Fragen, die er aus zeitlichen Gründen nicht jedes Mal neu beantworten konnte. Kurzerhand entwickelte er den Chatbot Jill, der für ihn diese Arbeit erledigte. Der Mehrwert: Professor Goel musste keine Fragen mehrmals beantworten – dennoch erhielten alle Seminarteilnehmer schnelle Hilfe. Das funktionierte sogar so gut, dass viele gar nicht bemerkten, dass sie mit einem Bot  kommunizierten.

Endurances Alzheimer-Bot

Chatbots können auch Informationen über ihre Gesprächspartner sammeln. Endurance entwickelt einen Bot zur Therapie von Alzheimerpatienten. Es ist nachgewiesen, dass regelmäßige Unterhaltungen den Gedächtnisverlust verlangsamen. Allerdings müssen solche Gespräche beinahe rund um die Uhr stattfi nden. Verwandte oder Pfl egekräfte können das kaum leisten. Der Bot unterstützt die Therapie, indem er intelligente Kommunikation möglich macht. Patienten können sich mit ihm unterhalten und dadurch ihr Gedächtnis länger erhalten. Das Besondere: Der Bot ist cloud-basiert. Er zeichnet die Gespräche auf und lädt sie in eine virtuelle Datenbank. Angehörige und vor allem Ärzte können darauf zugreifen und die Gespräche auswerten. Dadurch lassen sich Rückschlüsse auf den Verlauf der Erkrankung ziehen.

Disney’s Zoomania - ein Bot für den Facebook Messenger

Vor einigen Jahren bei Kindern hoch im Kurs: der Disney-Film Zoomania. Offi cer Judy Hopps löst darin spannende Kriminalfälle. Passend dazu produzierte Disney einen Bot für den Facebook Messenger. Kinder konnten darin mit Hopps chatten. Sie erzählte ihnen von ihren neuesten Fällen und bat die Kinder um ihre Mithilfe – die Kinder erhielten einen konkreten Fall „Wer hat Clawhausers  Müslischale  gestohlen?“  und einige Hinweise auf denjenigen Charakter im Film, der als Täter infrage kommt. Gelangten die Kinder zu einem falschen Ergebnis, lieferte Hopps weitere Hinweise zum Fall.

Bot-Potenziale bereichern die Bildung

Die  meisten  Bots  gibt  es  gegenwärtig  für die Kundenkommunikation. Viele dieser Bots sind  auf  ein  spezielles Anwendungsgebiet beschränkt, beispielsweise bei der Bestellung in einem Online-Shop. Einen Bot, der mehrere Potenziale für den Bildungsbereich in sich vereint, gibt es aktuell noch nicht. Betrachtet man die Summe der Potenziale, fällt aber schnell auf: Bots können Bildung auf verschiedene Weise bereichern.

Personalisierte Informationsvermittlung durch Bots

Durch Bots lässt sich Wissen vermitteln, das individuell bestimmbar ist. Die Inhalte können unterschiedlichster Art sein: Informationen über die Steinzeit für die Grundschule, die Quadratische Ergänzung im Mathematikunterricht der Sekundarstufe oder das Wichtigste über die Datenschutzgrundverordnung für Mitarbeiter einer Marketingagentur. Auch der Schwierigkeitsgrad lässt sich individuell bestimmen. Sind all diese Inhalte erst einmal programmiert, vermittelt der Chatbot den Lernern personalisierte Informationen.

Unmittelbares Feedback durch KI

Bots sind in der Lage, unmittelbares Feedback auf eine Leistung zu geben. Dazu muss der Bot nicht nur mit Schrift, sondern auch mit Bildern oder Sprache umgehen können. Zusätzlich erlaubt ein Bot Rückschlüsse darauf, wie erfolgreich die Nutzer gelernt haben – Learning Analytics. Das heißt, er sammelt die hochgeladenen Ergebnisse. So kann er die persönliche Entwicklung diagnostizieren und auch langfristige Unterstützung geben. Auch hier liegt der Vorteil auf der Hand: Jeder erhält individuelles, unmittelbares Feedback.

Bots: Individualisierte Hilfe für Lehrer

Als Lehrer hat man oft das Gefühl, nicht ausreichend Zeit und Möglichkeiten zur Beantwortung aller Schülerfragen zu haben. Ein Bot könnte Lehrkräfte zukünftig dabei unterstützen. Statt die Lehrkraft oder die Ausbildungsleitung selbst zu befragen, können Schüler und Auszubildende ihre Fragen in einem Chat stellen.

Lernen: Motivation durch digitale Medien

Digitale Medien gehören zur Lebenswelt von Kindern,  Jugendlichen  und  Erwachsenen. Einen Messengerdienst auf dem Handy zu nutzen, entspricht dem heutigen Alltag. Und auch Videotelefonie oder Instagram-Livevideos werden immer populärer. Was läge näher, als die Kompetenzen, die Lerner ohnehin haben, für die Bildung nutzbar zu machen? Dies hat viele Vorteile: Sie fühlen sich ernst genommen, sind motivierter und ihre Lernbereitschaft wächst.

Mit Baukästen selbst Bots erstellen

Gegenwärtig kommen immer mehr „Baukästen“ für Bots auf den Markt, die Lehrkräfte oder Ausbildungsleiterinnen und -leiter eigene Chatbots mit Inhalten füllen lassen. So können bereits erste Klassenbots erstellt werden. Ein einfaches Beispiel für Chatbots im Bildungssektor sind sogenannte LearningSnacks auf learningsnacks.de. In einem simplen Editor können hier Frage-Antwort-Schemata zu frei wählbaren Themen programmiert werden. Auch Bilder und Umfragen sind integrierbar. Anschließend kommunizieren die Nutzer mit dem Chatbot, indem sie aus verschiedenen Antworten auf seine Fragen wählen.

Diese Angebote kommen im Moment jedoch schnell an ihre Grenzen. Das Problem: Bestehende Bots decken nur einen kleinen Bereich von Schule, Aus- oder Weiterbildung ab. Viele Bots sind nur für ein bestimmtes Schulfach nutzbar. Auch Bots, die es ermöglichen, selbst Informationen einzuspeisen, können nicht flexibel genutzt werden. Denn gegenwärtig lassen sich Inhalte nur sehr aufwändig in die App integrieren. Dies erfordert noch eine Zusammenarbeit mit den Entwicklern oder ein langwieriges Zusammenstellen der eigenen App im Baukasten.

Um diese Bots in Zukunft flexibel nutzen zu können, sind technische Weiterentwicklungen erforderlich. Denn gerade für die schulische Aus- und Weiterbildung bergen Bots großes Potenzial. Wünschenswert sind Bots, die mehrere Funktionen in sich vereinen. Wer wissen möchte, wann die nächste Abgabe einer Arbeit ist, befragt den Bot dazu. Wer am nächsten Tag Schwierigkeiten bei einem mathematischen Problem hat, lädt im selben Bot ein Foto der Formel hoch und erhält Hilfe. Wer sich in der darauffolgenden Woche auf die mündliche Französischprüfung vorbereiten möchte, nutzt hierfür ebenfalls den Bot. Als solche multimodalen intelligenten Assistenten könnten Bots bald schon einen festen Platz im Bildungssektor einnehmen.

Von didacta DIGITAL • Jannick Eckle, Julia Knopf und Johanna Mosbach • 24.04.2019

Dr. Julia Knopf

leitet den Lehrstuhl  Fachdidaktik Deutsch Primarstufe und das  Forschungsinstitut Bildung Digital an der  Universität des Saarlandes. Sie ist Gründungspartnerin der Beratungsunternehmen für digitale Medien KLEE – kreativ lernen und Erfolg erleben und der Didactic Innovations GmbH.
 

Johanna Mosbach

ist wissenschaftliche Mitarbeiterin am Lehrstuhl Fachdidaktik Deutsch Primarstufe und im Forschungsinstitut Bildung Digital an der Universität des Saarlandes. Ihre Arbeitsschwerpunkte liegen in der Erforschung digitaler Lehr- und Lernprozesse.
 

Jannick Eckle

ist wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl Fachdidaktik Deutsch Primarstufe der Universität des Saarlandes und Junior Consultant für digitale Bildung bei Didactic  Innovations.

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