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Blockchain-Technologie

Lernen neu erfinden mit Blockchains

Blockchains können das Lernen neu erfinden - als virtuelle Bildungskette. Sie bündeln alle Informationen zu einem Lerner und sind fälschungssicher.

Seit etwa zwei Jahren ist die Technologie „Blockchain“, zu Deutsch „Kette aus Blöcken“, bekannt – auch seit dem Erfolg der Bitcoins. Selbst die Bildungsbranche interessiert sich allmählich für diese Technologie und lotet erste Anwendungsmöglichkeiten aus. Nur wenige wissen allerdings, was sich hinter einer Blockchain verbirgt.

Blockchain: Eine Kette von Informationen

Grundsätzlich ist eine Blockchain eine Kette von Informationen. Je nachdem, in welcher Branche die Blockchain Anwendung findet, handelt es sich dabei um ganz unterschiedliche Informationen: In der Finanzbranche werden Kontonummern oder getätigte Käufe in der Blockchain gespeichert, in der Immobilienbranche besteht sie aus Mietverträgen, Mietzahlungsbestätigungen oder Nebenkostenabrechnungen. Im Bildungsbereich sind es beispielsweise Bewertungen wie Noten oder die individuelle Lösung einer Mathematikaufgabe. Aber was sind die Vorteile einer Blockchain? Um diese Frage zu beantworten, sind drei Eigenschaften der Blockchain wichtig: ihre Reihenfolge, ihr Netzwerk und ihre Sicherheit.

Blockchain

  • Eine Blockchain ist eine Kette von Informationen.
  • Bekannt wurden sie vor allem durch den bekannten Blockchain „Bitcoin“.
  • In der Bildung können sie zukünftig eine wichtige Rolle spielen, in dem sie Informationen zu Lernern speichern.

Blockchain: Die Reihenfolge ist entscheidend

In der Blockchain sind alle Informationen chronologisch in einer Kette miteinander verbunden. Jede Information wird als Block – als Glied der Kette – gespeichert. Ein Beispiel: Zwei Informationen über einen Schüler, Klausur Mathematik am 21. März und Zensur: 11 Punkte, werden miteinander verkettet. Die Blockchain versieht beide Informationen mit einer verschlüsselten Prüfziffer, einem sogenannten Hash, sowie einem Zeitstempel. Dieser Hash ist nun auf Block 1 - Klausur Mathematik am 21. März - und Block 2 - Zensur: 11 Punkte - gleich. Das heißt: Block 1 und Block 2 sind untrennbar miteinander verbunden, nur Block 2 kann auf Block 1 folgen. Die Reihenfolge der Blöcke ist demnach exakt bestimmt. Werden viele Blöcke auf diese Weise verkettet, entsteht eine Blockchain. Am Beispiel der Mathematiknoten könnte sie beispielsweise folgendermaßen aussehen: „Zeugnisnote 1. Halbjahr: 12 Punkte – Klausur Mathematik am 21. März – Zensur: 11 Punkte – Klausur am 14. Mai – Zensur: 9 Punkte – Klausur Mathematik am 3. Juli – Zensur: 13 Punkte – Zeugnisnote 2. Halbjahr: 11 Punkte“.

Blockchain als Netzwerk

Eine Blockchain wie diese ist Teil eines Blockchain-Netzwerkes. Dieses Netzwerk ist vergleichbar mit einer herkömmlichen Webseite: Es braucht ein spezielles Programm, um das Netzwerk mit dem eigenen Computer zu betreten. Dieses programmieren IT-Spezialisten. Das Programm funktioniert wie ein Internet-Browser, zum Beispiel Safari oder Firefox. Mitglied des Netzwerks zur Mathematik-Blockchain aus dem obigen Beispiel sind alle Personen, die zu den Mathematikklausuren dieses Schülers einen Bezug haben, beispielsweise die Mathematiklehrkraft, der Schüler, der Mathematikprüfer, der Schulleiter und andere.

Sicherheit - der Vorteil einer Blockchain

Eine Blockchain ist dezentral. Das heißt, sie ist nicht auf einem, sondern auf allen Computern im dazugehörigen Blockchain-Netzwerk gespeichert. Die Computer kontrollieren sich innerhalb des Blockchain-Netzwerkes gegenseitig und stellen sicher, dass die Blockchain überall identisch ist. Ohne diese Blockchain-Art der Speicherung wären die Informationen fehler- und manipulationsanfällig. Wird eine Manipulation von den Computern im Netzwerk entdeckt, bricht die manipulierte Kette in sich zusammen.

Ein Beispiel: Der Schüler aus dem obigen Beispiel ist unzufrieden mit seiner Zensur, 11 Punkte in Mathematik, weil er einen Studiengang mit hohem Numerus Clausus anstrebt. Kurz vor Notenschluss schleicht er sich ins Lehrerzimmer und fälscht in der Notenkartei seines Kurses die eigene Mathematiknote: Er gibt sich 13 Punkte. In der Blockchain ist eine solche Manipulation nicht möglich. Versucht jemand, die Blockchain zu verändern, wird dies sofort vom Blockchain-Netzwerk registriert. Verändert sich nur ein Block, zum Beispiel eine Zensur, innerhalb der Blockchain, stimmen die Hashs – die Prüfziffern – der nebeneinander liegenden Blöcke nicht mehr überein.

Die Blockchain als Bildungsnetzwerk

Viele Lehrkräfte nutzen derzeit noch Moodle oder Clix –  Programme zur Organisation von Lerninhalten oder Administrativem. Auf solchen Plattformen finden Schülerinnen und Schüler häufig Aufgaben, die ihre Lehrkräfte im Vorfeld für sie eingestellt und ihnen zugewiesen haben. Aufgabe der Schülerinnen und Schüler ist es, diese zu bearbeiten. Problematisch an solchen Plattformen ist allerdings, wie isoliert die Arbeit in ihnen stattfindet: Jede Lehrkraft richtet eigene Kurse und Aufgaben für ihre Fächer und ihre Klassen ein. Fächer- und lehrkraftübergreifend bestehen keine Bezüge zwischen den Lernergebnissen der Schülerinnen und Schüler. Bestehende Plattformen sind nicht in der Lage, Auskunft über individuelle Stärken und Schwächen eines Schülers oder einer Schülerin zu geben.

Die Blockchain macht genau das möglich: Alle Akteure im Schulalltag sind Teil eines Schul-Blockchain-Netzwerks. Die Einzelinformationen sind in diesem Netzwerk beispielsweise Lernaufgaben, die unterschiedliche Lehrkräfte einstellen, die Ergebnisse der Schülerinnen und Schüler sowie die dazugehörigen Bewertungen. Auch hier gilt: Zueinander passende Blöcke werden automatisch verbunden – es ergibt sich für einen Schüler beispielsweise eine solche Kette:

„Französischaufgabe – Lösung – Bewertung der Lösung durch die Fachlehrkraft – Rückmeldung dieser Lehrkraft“.

Im Laufe eines Schuljahres wird diese Kette für unzählige bearbeitete Aufgaben aus den unterschiedlichsten Schulfächern weitergeführt. Es entsteht so ein tagesaktuelles Bildungsprofil.

Blockchain als Qualifikationsnetzwerk

Im Laufe des eigenen Bildungsweges sammeln sich unzählige voneinander unabhängige Dokumente  wie  Zeugnisse  und  Zertifikate  an.  Fälschungssicher sind diese Dokumente nicht.

In der Blockchain-Bildung der Zukunft sieht das anders aus: Hier werden sämtliche Bildungsetappen in der Blockchain dokumentiert. Ein Schüler ist Teil eines Qualifikations-Blockchain-Netzwerks. Auch dieses Netzwerk besteht aus unterschiedlichen Einzelinformationen. Zueinander passende Informationen – eine erbrachte Leistung und die dafür vorgesehene Qualifikation – werden automatisch zusammengefügt. Wann immer dieser Schüler also beispielsweise ein Zeugnis, einen Schulabschluss oder auch die Bescheinigung einer Weiterbildungsmaßnahme im Beruf erhält, wird diese Information in seine Qualifikations-Blockchain eingespeist. Ist dieser Schüler im Erwachsenenalter angekommen, spiegelt die manipulationssichere Blockchain seinen persönlichen Bildungsweg wider.

Blockchain in der Bildung: erste Konzepte

Die Blockchain-Technologie erfordert eine digitale Infrastruktur, die es heute noch nicht flächendeckend gibt. Dennoch existieren international erste Initiativen, die Blockchain-Netzwerke in der Bildung nutzen.

Disciplina: Die Plattform aus Estland setzt sich zum Ziel, ein Netzwerk zu entwickeln, in dem Blockchains zur persönlichen Bildungslaufbahn einer Person entstehen. Informationen über besuchte Schulen, Ausbildungsbetriebe und Hochschulen sind in einer Blockchain enthalten. Damit möchte die Plattform individuelle Bildungsprofile entwickeln.

Odem: Es handelt sich dabei um ein Netzwerk aus der Schweiz, in dem Lehrkräfte aus unterschiedlichen Kontexten ihre Lernaufgaben, ihr Material oder ihre Lehre anbieten können. Lernende haben Zugriff darauf, können entsprechende Kurse buchen oder Materialien kaufen. Alle Aktivitäten werden in einer Blockchain gespeichert.

Gilgamesh: Die Plattform des US-Unternehmens Skiral Incorporation möchte Leser, Autoren und  Verlage näher zusammenbringen. Sie alle diskutieren, rezensieren oder kommentieren dort Literatur. Alle Aktivitäten werden in der Blockchain gespeichert.

Blockchain als Kooperationsnetzwerk

Ein Potenzial der Blockchain-Technologie ist die Kooperation. Eine Blockchain besteht aus Informationen  vieler  Einzelpersonen.  Im  Bildungskontext sind es verschiedene Informationen von Lehrkräften, Lernenden, Prüfenden und so weiter. Die Kooperation, die zwischen diesen Personen zwangsläufig herrscht, kann von der Blockchain genutzt werden. So ist es denkbar, ein Kooperations-Blockchain-Netzwerk ähnlich eines Sozialen Netzwerks aufzubauen, das Informationen und Wissen in Blockchains bündelt.

Ein Beispiel: Für eine Schülerin der zehnten Klasse steht bald die Abschlussprüfung an – in Deutsch ist ein Roman prüfungsrelevant. Um sich auf die kommende Prüfung vorzubereiten, nutzt diese Schülerin das beschriebene Kooperations-Blockchain-Netzwerk. Es macht den Austausch, die Diskussion aber auch das Rezensieren über die Literatur möglich. Die einzelnen Informationen innerhalb dieses Netzwerks sind sämtliche Beiträge, die seine Nutzerinnen und Nutzer zu literarischen Werken getätigt haben. Die Blockchain-Technologie registriert die Aktivität aller Nutzerinnen und Nutzer und fügt Informationen über jede Person zu deren persönlicher Blockchain zusammen – die eigene Nutzungshistorie. Für Lehrkräfte bedeutet das, dass sich Wissen, Kompetenzen und auch Interessen vieler Personen in einem solchen Kooperations-Blockchain-Netzwerk bündeln lassen. Blockchain ermöglicht den Austausch über Unterrichtsthemen. Auch ist es denkbar, ein solches Netzwerk in kooperativen Arbeitsphasen zu nutzen.

 

Von didacta DIGITAL • Erstveröffentlichung: didacta - Das Magazin für lebenslanges Lernen 04/2019, S:32-35 • 05.11.2019

Die Autoren

Prof. 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.  

Michael Nagel ist Lehrbeauftragter an der Universität des Saarlandes und Consultant bei der Didactic Innovations GmbH.

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