Generative KI – Innovationspotenziale und Herausforderungen für den Mathematikunterricht

Seit spätestens 2022 ist generative KI Gegenstand eines lebhaften gesellschaftlichen und auch speziell mathematikdidaktischen Diskurses. Bei Fragen nach Potenzial und Herausforderungen generativer KI können zwei Hauptperspektiven unterschieden werden: einerseits die Unterstützung von Lernprozessen durch KI und andererseits die Nutzung von KI durch Lehrkräfte zur Unterstützung im Berufsalltag. Nach einer Zusammenfassung aktueller Forschungsergebnisse aus der Mathematikdidaktik folgt ein Überblick über rechtliche Aspekte. Anschließend werden die beiden genannten Perspektiven vorgestellt, praxisnah erkundet, diskutiert und von den Teilnehmenden aktiv weiterentwickelt. Lernziele: Ziele 1. Teil bei SuS und LuL nach didaktischem Doppeldecker: Die SuS prüfen das textgenerierende System ChatGPT auf seine Anwendbarkeit zu mathematikhaltigen Fragen zur Unterstützung bei Lernprozessen. TZ 1: Die Schüler*innen erlangen ein intuitives Verständnis zur Funktionalität von ChatGPT durch den anfänglichen Lehrervortrag oder ein Video zur Funktionsweise. TZ 2: Die Schüler*innen üben sich im Umgang mit ChatGPT, indem Sie Fragen an ChatGPT stellen und die Ausgaben bewerten. TZ 3: Die SuS erkennen, dass textgenerierende KI wie ChatGPT (noch) nicht rechnen kann (ohne erweiternde Tools wie Wolfram Alpha oder Python), indem Sie die Aufgaben in Partnerarbeit bearbeiten. TZ 4: Die SuS beurteilen, inwieweit ChatGPT ihnen persönlich beim Lernen und Verstehen mathematischer Zusammenhänge helfen kann, indem sie auf Grundlage der bearbeiteten Aufgaben den Beobachtungsbogen ausfüllen. TZ 5: Die SuS entscheiden sich (zukünftig) begründet für oder gegen den Einsatz generativer KI beim eigenen Mathematiklernen. Lernziele zweiter Teil: Grobziel: Die Lehrkräfte treffen eine fundierte Entscheidung über die Nutzung von ChatGPT in der Unterrichtsplanung, indem sie einen Teilprozess der mathematischen Unterrichtsplanung mithilfe von ChatGPT durchlaufen, verschiedene Prompt-Techniken einsetzen und die Ergebnisse analysieren. Teilziel 1: Die Lehrkräfte können die Schritte des Prozesses der KI-gestützten Unterrichtsplanung wiedergeben. Teilziel 2: Die Lehrkräfte können Unterschiede der verschiedenen Prompt-Techniken in eigenen Worten beschreiben. Teilziel 3: Die Lehrkräfte entwickeln bestehende ChatGPT Prompt-Vorlagen zur Unterrichtsplanung eigenständig weiter, indem sie z. B. Prompt-Techniken (vgl. TZ2) einsetzen. Teilziel 4: Die Lehrkräfte analysieren die Ergebnisse der entwickelten Prompts und identifizieren Schwachstellen sowie Verbesserungsmöglichkeiten. Teilziel 5: Die Lehrkräfte bewerten die Eignung von ChatGPT für ihre Unterrichtsplanung und begründen ihre Entscheidung zur zukünftigen Nutzung. Der zeitliche Umfang dieser Fortbildung liegt bei 90 Minuten. Der Zeitrahmen beträgt eine Veranstaltung. Fortbildungsformat: Präsenz. Digitale Kompetenzen: Digitale Weiterbildung, Lehren, Lernbegleitung, Selbstgesteuertes Lernen