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Poster zur Posterpräsentation "Was wissen Jugendliche über Künstliche Intelligenz" im Rahmen eines Forschungsprojekts im Master Bildungswissenschaft an der Pädagogischen Hochschule Karlsruhe. Das Poster zeigt erste Ergebnisse des noch laufenden Forschungsprojekt. Für die explorativen Studie wurden über 140 Schüler aus Schulen des Regierungspräsidiums Karlsruhe, der Klassen 7 und 8 befragt.

Dieser Leitfaden wurde geschrieben, um mit hilfreichen Tipps und Hinweisen zum erfolgreichen Installieren und Durchführen von sogenannten Technik- bzw. fischertechnik-AGs an Grundschulen beizutragen. Das Werk enthält von der Materialauswahl und Materialbeschaffung, über die Organisation und Durchführung, bis hin zu fachdidaktischen und methodischen Hinweisen auch ein Kapitel mit Quellen und weiterführenden Links, die zur Vertiefung in die Materie einladen. Die dargestellten Inhalte repräsentieren u. a. die vielfältigen Erfahrungen und Erkenntnisse, die von Studierenden des Instituts für Physik und Technischer Bildung der Pädagogischen Hochschule Karlsruhe, in vielen Schulen und deren AGs gewonnen worden sind.

In zahlreichen internationalen Studien wurden die Lernchancen, die Schulgärten bieten, nachgewiesen. Die Zahl der Schulgärten stagniert in Deutschland indes auf einem nur mäßig hohen Niveau und in den Bildungsplänen tauchen diese Lernorte gar nicht oder nur am Rande auf. In der vorliegenden Studie wird am Beispiel von Baden-Württemberg flächendeckend die Verbreitung, Ausstattung und Nutzung von Schulgärten untersucht, um Ansatzpunkte für eine Förderung von Schulgärten sowie für die Fortbildung der Lehrenden zu identifizieren. Hierzu wurden alle in Baden-Württemberg vorhandenen allgemeinbildenden Schulen zu ihren Schulgartenaktivitäten befragt. Insgesamt 16% der Schulen (N=588) haben an der Befragung teilgenommen. Die Ergebnisse zeigen, dass 55% der teilnehmenden Schulen einen Schulgarten besaßen, 26% länger als 10 Jahre, 17% zwischen 3 und 10 Jahren. Nach der Bedeutung ihrer Ziele befragt, nannten Lehrpersonen besonders die Übernahme von Verantwortung durch die Schüler*innen, kooperatives Arbeiten (soziale Ziele) sowie das Erlernen elementarer Techniken der Pflanzenkultur. Naturwissenschaftliches Arbeiten und BNE stehen hingegen bei den von den Lehrer*innen genannten Zielen nicht an erster Stelle, obwohl Studien die Wirksamkeit von Schulgärten für diese Bereiche vielfach belegt haben. Als wichtigste Faktoren für das Gelingen von Schulgartenarbeit wurden das Schülerinteresse, das eigene Wissen und die zur Verfügung stehende Zeit eingeschätzt. Aus den Ergebnissen lassen sich Schlussfolgerungen für die administrative, inhaltliche und praktische Förderung von Schulgärten ableiten, insbesondere für den Bereich der Lehrer*innenfortbildung. Daneben ergeben sich Anknüpfungspunkte für weitere empirische Wirkungs- und Evaluationsstudien.

Der Rückgang an biologischer Vielfalt ist eine weltweite Bedrohung und trotz weitrei-chender Zustimmung zur Dringlichkeit von Maßnahmen schreitet der Verlust voran. Der Schutz und Erhalt biologischer Vielfalt wird deshalb als eine der dringendsten Umweltaufgaben angesehen, was allerdings nicht ohne Einbezug der Öffentlichkeit geschehen kann. Untersuchungen zeigen aber, dass vor allem in hochindustrialisierten Ländern die Wahrnehmung von Arten gering ist und möglicherweise dazu führt, dass Menschen den schleichenden Verlust an biologischer Vielfalt gar nicht erkennen. Über den Umfang und die Qualität von artenkundlichem Unterricht in der Primarschule in der Schweiz und die Förderung von Artenkenntnissen durch die Familie und andere Personen ist allerdings nur sehr wenig bekannt. In der vorliegenden Arbeit wurde deshalb in vier komplementären Studien untersucht, welche Pflanzen und Tiere des Siedlungsraums Schülerinnen und Schüler der Mittelstufe im Kanton Bern kennen und wie sich Artenkenntnis entwickelt. Erstmals wurden mit Hilfe einer großen Zahl an Arten (69 Pflanzen- und 67 Tierarten), die als Bilder vorgelegt wurden, die Artenkenntnisse von 241 Schülerinnen und Schülern der Mittelstufe im Kanton Bern und ihrer 14 Lehrpersonen ermittelt. Neben soziodemografischen Daten wurden zudem auch die Naturerfahrungen der Kinder erhoben. Weiterhin wurde mit Hilfe leitfadengestützter Interviews untersucht, welche Erfahrungen 47 Schülerinnen und Schüler, die bereits an der Fragebogenstudie teilgenommen hatten, beim Kennenlernen von Arten machen, auf welche Merkmale sie sich dabei stützen und für wie bedeutsam sie Artenkenntnisse halten. Zudem wurden nach fünf Jahren 22 Schülerinnen und Schüler der ersten Kohorte erneut zu ihrer Artenkenntnis und der Bedeutung von Artenkenntnissen befragt. Die Ergebnisse zeigen, dass zwischen der korrekten Benennung von Pflanzen- und Tierarten sowohl bei den Schülerinnen und Schülern als auch bei ihren Lehrpersonen ein positiver Zusammenhang bestand. Am häufigsten wurden von den Kindern Löwenzahn (Taraxacum officinale), Wald-Erdbeere (Fragaria vesca), Himbeere (Rubus idaeus), Große Brennnessel (Urtica dioica) und Rosskastanie (Aesculus hippocastanum) korrekt benannt. Bei den Tieren waren es Rotfuchs (Vulpes vulpes), Igel (Erinaceus europaeus), Zwergfledermaus (Pipistrellus pipistrellus), Feldhase (Lepus europaeus) und Wildschwein (Sus scrofa). Mit zunehmendem Alter der Schülerinnen und Schüler nahm die korrekte Benennung der Pflanzen- und Tierarten im Querschnittvergleich ab, wobei Jungen eine bessere Kenntnis der vorgelegten Tierarten hatten als Mädchen. Kinder, die mit beiden Elternteilen weder Deutsch noch Schweizerdeutsch sprachen, und Kinder, die ihre Naturerfahrungen, Begegnungen mit Pflanzen und Tieren und die Auseinandersetzung mit spezifischen Merkmalen der Lebewesen hauptsächlich im schulischen Kontext gemacht hatten, wiesen die niedrigste Artenkenntnis auf. Das Vorhandensein von Bäumen und einem Garten, die Verantwortung für Lebewesen und die Benennung von Pflanzen und Tieren durch Erwachsene im engeren Umfeld war für die Artenkenntnis förderlich. Die Lehrpersonen konnten deutlich mehr Pflanzen, aber auch mehr Tiere korrekt benennen als ihre Schülerinnen und Schüler. Je älter und damit berufserfahrener eine Lehrperson war, desto besser war ihre Kenntnis der gezeigten Pflanzen- und Tierarten. Zwischen der Anzahl der durch die Lehrpersonen korrekt benannten Pflanzen- und Tierarten und derjenigen ihrer Schülerinnen und Schüler bestand allerdings kein signifikanter Zusammenhang. Mit dem Kennenlernen von Pflanzen verbanden die Kinder vor allem sinnliche Erlebnisse wie zum Beispiel den unangenehmen Kontakt mit Brennhaaren. Sie erinnerten sich aber auch an die Zubereitung von Gerichten aus Kräutern. Mit dem Kennenlernen von Tieren verbanden die Kinder vor allem Beobachtungen, die sie alleine oder mit anderen Personen gemacht hatten. Eltern und Großeltern halfen beim Kennenlernen von Arten mehr als die Schule oder die Medien. Es bestand ein positiver Zusammenhang zwischen der Artenkenntnis der Kinder und der Anzahl Merkmale, mit denen sie die Arten beschreiben konnten. Bei den Pflanzen achteten die Kinder vor allem auf den Stängel, die Behaarung, die Blätter oder die Früchte und weniger auf die Blüte. Bestimmungshilfen für Kinder sollten deshalb stärker auch vegetative Pflanzenteile in den Vordergrund stellen. Bei den Tieren wurde deutlich, dass die Kinder mehr Merkmale als bei den Pflanzen beschreiben konnten, dass aber fachwissenschaftlich entscheidende Merkmale für die Bestimmung, wie die Dreiteiligkeit des Insektenkörpers, für Schülerinnen und Schüler keine auffälligen Merkmale darstellten. Die Kenntnis einheimischer Pflanzen- und Tierarten schätzte die Mehrheit der befragten Kinder zum ersten Befragungszeitpunkt, aber auch fünf Jahre später als wichtig ein. Sie wollten häufige Arten des Siedlungsraums kennenlernen, da es zur Allgemeinbildung dazugehöre und auch nützlich sei. Dass in der Erhebung nach fünf Jahren drei Viertel der Jugendlichen eine bessere Kenntnis der ihnen vorgelegten Pflanzen- und Tierarten aufwiesen, ist vermutlich in ihrem persönlichen Interesse begründet. Die Ergebnisse zeigen, dass die Aufmerksamkeit der Kinder für Merkmale von Pflanzen und Tieren eng mit ihrer Artenkenntnis und damit mit der Wahrnehmung von Vielfalt in der Natur verbunden ist. Das familiäre Umfeld ist für das Kennenlernen von Arten sehr wichtig. Fällt es weg, muss die Schule diese Aufgabe verstärkt wahrnehmen, um so zu einem Verständnis von biologischer Vielfalt beizutragen. Der Vermittlung organismischer Kenntnisse in der Aus- oder Weiterbildung von Lehrpersonen kommt deshalb eine wichtige Rolle zu.

The raise of so-called artificial intelligence has made people believe that computers may some day be congenial with human beings. In the past computers were regarded as effective but soulless and unintelligent assistants to free humans from routine tasks. Computers were supposed to perform time-consuming but mechanical calculations. Today's computers are universal machines that can execute an almost unlimited variety of software. The increase of processing speed allows us to implement complex software which does not seem to have much in common with past computing machinery. In the field of education this awakened the desire to build algorithms which didactically support learners or even emulate human-like tutors. However, despite the apparent complexity of today's software, algorithms are step-by-step procedures which in their core are purely mechanical. So before introducing just another approach for technology-enhanced learning let me reconsider a seemingly naive but fundamental question. Given the nature of how computers work on the machine-level, can we emulate human-like tutors with computers? I believe that we can not because human beings are in possession of abilities which can not be implemented with algorithms due to their mechanical kernel and the formal systems on which algorithms are built. However, there exists a concept with which we can implement a mutual human-machine interaction that enables computers to at least adapt themselves to a learner. The result of this is what we call "adaptive systems". In this work, I present a method based on spatio-temporal data structures and algorithms which enable us to build technically simple but artificially intelligent self-adapting systems. Such systems can be utilized for technology enhanced learning but also for other fields related to human-machine interaction.