Grenzen verschieben mit KI, Blockchain und Robotern
Smart Schools für smarte Kids
Andreas Schleicher, OECD
1
Die digitale Welt ist zur realen Welt geworden
• [PISA slide on technology use]
0 10 20 30 40 50 60
Denmark Sweden Chile New Zealand Uruguay United States Costa Rica Bulgaria Australia Serbia Latvia Thailand Iceland Luxembourg Estonia United Kingdom Hungary Poland Lithuania Brazil Finland Croatia Russia Belgium Singapore Italy Slovak Republic OECD average Spain Austria Malta France Israel Ireland Greece Brunei Darussalam Czech Republic Switzerland Macao (China) Chinese Taipei Slovenia Hong Kong (China) Georgia Dominican Republic Mexico Turkey Kazakhstan Panama Albania Japan Korea Morocco
Stunden
Anzahl der Stunden pro Woche, die 15-Jährige das Internet nutzen (PISA 2018)
Außerhalb der Schule
In der Schule
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Singapore 38 Korea 39 B-S-J-Z (China) 39 Hong Kong (China) 34 Chinese Taipei 46 Macao (China) 39 United Kingdom 22 Japan 34 United States 30 Canada 26 New Zealand 30 Netherlands 22 Australia 26 Finland 20 Ireland 20 Israel 17 UAE 25 Slovenia 20 Russia 22 Poland 29 Brunei Darussalam 26 Malta 18 Croatia 19 Estonia 24 Austria 22 Malaysia 27 Belarus 27 OECD average 24 Germany 22 Belgium 27 Lithuania 22 Czech Republic 27 Overall average 22 France 28 Latvia 18 Turkey 36 Thailand 24 Qatar 23 Hungary 25 Portugal 26 Italy 25 Switzerland 23 Albania 11 Denmark 16 Luxembourg 28 Norway 16 Bulgaria 14 Indonesia 14 Spain¹ 23 Chile 25 Sweden 18 Slovak Republic 19 Philippines 19 Costa Rica 21 Greece 18 Iceland 31 Serbia 18 Mexico 15 Brazil 15 Kazakhstan 20 Montenegro 14 Georgia 15 BiH 12 Panama 17 Uruguay 8 Peru 18 Colombia 22 Dominican Republic 9 Baku (Azerbaijan) 15 Kosovo 7 Morocco 6
Sehr effektive Navigation Aktiv erkundende Navigation Begrenzte Navigation Keine Navigation
%
Fig 3.7
Prozentsatz der Schüler*innen, die die Mehrfachquelle durch Klicken auf den Hyperlink selbst aktiviert haben
Sehr effective Navigation
Aktiv erkundende Navigation Begrenzte Navigation
Keine Navigation
Aufgabenorientierte Internetnavigation (PISA 2018)
Was kann die Digitalisierung bieten?
Von der Digitalisierung bis zu Daten:
So wird Bildung wirklich "smart"
In Klassenräumen In Bildungssystemen
Im Klassenzimmer
Erkennen, diagnostizieren, handeln
Erkennen Diagnostizieren Handeln
Quelle: Illustration: Anne Horvers und Inge Molenaar; Quelle: Adaptive Learning Lab
Erkennen
Protokolldaten
Maus- und Tastaturdaten
Eye-Tracking-Daten
Videodaten
Physiologische Daten
Sprachdaten
Erkennen
Quelle: Illustration: Anne Horvers und Inge Molenaar; Quelle: Adaptive Learning Lab
Diagnostizieren
• Wissen
• Entwicklungslücken
• Motivation
• Metakognition
• Emotionen Diagnostizieren
Quelle: Illustration: Anne Horvers und Inge Molenaar; Quelle: Adaptive Learning Lab
Handeln
• Anpassung des Feedbacks auf der Stufenebene
• Anpassung des Feedbacks auf der Aufgabenebene
• Anpassung des Feedbacks auf Curriculums-Ebene
Quellle: Illustration: Anne Horvers und Inge Molenaar; Quelle: Adaptive Learning Lab
Handeln
Stufe
Task
Curriculum
Aufgaben- und Stufenebene
Snappet
Quelle: Illustration - Carnegie Learning (Carnegie Learning, n.d.)
MATHia
Quelle: Illustration – Snappet (Snappet, n.d.), www.speelenwerkhoeve.nl/snappet
Curriculums-Ebene
Quelle: www.mheducation.com.sg/g3-12/aleks; www.aleks.com/independent
ALEKS
Einsatz von Technologie zur Unterstützung von Schüler*innen mit besonderen Bedürfnissen
• Autismus
• Dysgraphie
• Legasthenie und Dyskalkulie
• Sehschwäche
• Aufmerksamkeitsdefizit-/Hyperaktivitätsstörung (ADHS)
Analytik im Klassenzimmer: Sichtbar
machen, was unsichtbar ist
Klassenzimmer als digitale Systeme
Quelle: Raca, Kidzinski and Dillenbourg, 2015
Input
(Sensoren)
Output
(Dashboard)
Was Lehrkräfte mit den Daten tun können
• Monitoring und Intervention
• Nutzung und Weitergabe von Informationen
• Nachbesprechung
• Bildung von Teams
• Timing von Übergängen
• Selbstregulierung der Lehrkräfte
Timing von Übergängen und Aktivitäten
Verlaufsgrafik des Zeitgewinns Verfolgung und Zeitmessung von Aktivitäten im Klassenzimmer
Quelle: Faucon et al., 2020 Quelle: Prieto et al., 2016
Selbstregulierung der Lehrkräfte
Den Lehrer*innen zeigen, wo sie ihre Zeit im Klassenzimmer verbringen
Source: Prieto et al., 2017
Eine Rolle für Roboter als Lehrkräfte?
Mehr Aufmerksamkeit, bessere Anpassung, höhere Motivation und Durchhaltevermögen
• Text
Robo-Tutoren
Eine Schülerin absolviert eine Sprachstunde mit Hilfe eines robotischen Tutors
Quelle: Vogt et al., 2019
Schüler*innen unterrichten Roboter?
Einsatz von Robotern für "Telepräsenz"
Schüler*innen in Japan interagieren mit einem von der Lehrerin gesteuerten Avatar-Roboter
Quelle: Tanaka et al., 2013
Ein Sprachkurs wird über einen Telepräsenzroboter abgehalten.
Quelle: Tanaka et al., 2014
Verwaltungssysteme
Muster in Schulabbrüchen verstehen
38 %: Überdrüssige Schulabbrecher*innen (mögen die Schule nicht, schlechte und abnehmende Noten)
53 %: Stille Schulabbrecher*innen (mögen die Schule, niedrige und langsam ansteigende Noten)
9 %: Engagierte Schulabbrecher*innen (mögen die Schule, gute Noten, aber müssen unerwartet einen zusätzlichen Kurs belegen oder ein
wichtiges Lebensereignis tritt ein)
Quelle: Bowers und Sprott, 2012
Frühwarnsysteme
Quelle: www.illuminateed.com/blog/2016/01/give-your-teachers-x-ray-vision Quelle: www.puredata.io
Spielbasierte Leistungsbewertung
Spiele können Aufschluss darüber geben, wie Menschen denken und Probleme lösen
VS
Fazit
Was bieten intelligente Technologien?
Effektivität Chancengleichheit Wirksamkeit
Zusammenhang zwischen der Leseleistung und der Art der schulischen Aktivitäten, die auf digitalen Geräten durchgeführt werden (PISA 2018)
Fig 6.13
-60 -50 -40 -30 -20 -10 0 10 20
Playing simulations at
school
Posting my work on the school’s website
Doing homework on a
school computer
Downloading, uploading or
browsing material from
the school’s website (e.g.
<intranet>)
Using learning apps or learning
websites
Using school computers for group work and
communication with other
students
Practicing and drilling, such as
for foreign language learning or mathematics
Using email at school
<Chatting online> at school
Browsing the Internet for schoolwork Score-point
difference
Before accounting for students' and schools' socio-economic profile After accounting for students' and schools' socio-economic profile
Punktedifferenz im Lesen zwischen Schülern, die angaben, digitale Geräte für die folgenden Aktivitäten in der Schule zu nutzen, und solchen, die angaben, dies nie zu tun, OECD-Durchschnitt
School activities done on digital devices are positively associated with reading performance
School activities done on digital devices are negatively associated with reading performance
Es ist an der Zeit, die Kluft zu überbrücken
Smarte Daten erfordern smarte Politik
• Regulierung von Ethik durch Design, Transparenz und Datenschutz
• Verbesserung der Lerntechnologien mit öffentlich-privaten Partnerschaften
• Einbindung von Lehrenden und
Bildungsfachleuten in F&E
Die Pädagogik muss im Mittelpunkt stehen
• Zunehmende Integration von pädagogischen Ansätzen
• Verbesserung der Kompatibilität zwischen den verschiedenen im Bildungswesen eingesetzten Technologien
• Entwicklung der Hardware
• Mehr Aufmerksamkeit für die Lernaktivität als für die
Lerntechnologie
Geräte präsenter, aber weniger sichtbar
• Einführung einer ganzheitlicheren Entwicklung intelligenter Systeme
• Schaffung smarter Syteme für alle
• Verbindung menschlicher und künstlicher Intelligenz
• Ermöglichung tiefgreifender Anpassungsfähigkeit und Personalisierung
• Anpassungen für Menschen mit Behinderung sowie Anpassung auf
Schul- und auf Kinderebene
0.6
2 1.6 2.3
5.2
3.9
10.2
1
1,5 1,1
1,3
1,6
1,8
2,5 2,3
1.8
4.2
3.2
4.4
8.2
7
16.1
