(© Melanie Vogel) KI-Tools verändern die Art und Weise, wie Menschen am pädagogischen Prozess teilnehmen, und eröffnen neue Wege des Lernens. Gleichzeitig kann die kognitive Entlastung (Cognitive Offloading) bei zeitaufwendigen oder emotional herausfordernden Aufgaben, die grundlegend für den Lernprozess sind, schädlich sein. Forscher der Stanford University betonen, wie wichtig es ist, übereilte Implementierungen zu vermeiden und stattdessen auf gezielte und intentionale Anwendungsfälle zu setzen.
Problem: Cognitive Offloading
Der Einzug leicht zugänglicher KI-Werkzeuge bringt potenziell große Veränderungen für viele etablierte Systeme mit sich, insbesondere in Bildungsumgebungen. Während Lernende, Lehrende und alle, die Wissen erwerben wollen, damit ringen, wie diese neuen Tools genutzt werden sollen, gehen Stanford-Forscher einer zentralen Frage nach: Wie sollte KI in pädagogischen Settings eingesetzt werden und welche Auswirkungen hat sie auf das Lernen?
Im Zentrum der Bedenken steht das Phänomen des Cognitive Offloading (kognitive Entlastung): die Reduzierung des mentalen Verarbeitungsaufwands einer Aufgabe durch den Einsatz verschiedener Werkzeuge. Ein klassisches Beispiel ist der Taschenrechner, der die mentale Anstrengung verringert, indem er mathematische Gleichungen für uns löst. Sogar das Zählen an den Fingern ist eine Form der kognitiven Entlastung.
Dieser Prozess sei laut den Forschern nicht von Natur aus problematisch. Bei monotonen Aufgaben ermöglicht Cognitive Offloading ein effizienteres Arbeiten und die Konzentration auf wichtigere Aspekte eines Unterfangens. Der Unterschied bei der KI bestehe jedoch darin, dass sie die Fähigkeit besitzt, eine gesamte Aufgabe komplett zu übernehmen.
Der Prozess des Lernens
Selbst wenn Aufgaben nicht in diesem extremen Ausmaß delegiert werden, warnen die Forscher davor, genau zu prüfen, welche mentalen Prozesse und Fähigkeiten ausgelagert werden. Das Auslagern tiefgreifender kognitiver Prozesse an die KI – etwa kreatives Problemlösen und aktives Lernen – könne die Fähigkeit eines Menschen verringern, Aufgaben selbstständig zu bewältigen, sobald der Zugriff auf diese KI-Tools wegfällt. Studien zeigen zudem, dass das Selbstbild von Lernenden bezüglich ihrer eigenen Kreativität und Lernresistenz durch das Auslagern von Lernaufgaben geschwächt werden kann.
Um zu verstehen, wie KI das Lernen beeinflussen kann, heben die Forscher wesentliche Kriterien hervor, an denen der pädagogische Prozess gemessen werden kann:
- Transfer des Lernens (Lerntransfer): Die Fähigkeit, erworbenes Wissen, Fähigkeiten und Strategien auf neue Kontexte anzuwenden. Das Abrufen von Informationen und das kritische Nachdenken darüber ist grundlegend für das Lernen.
- Mentale Repräsentationen: Die Fähigkeit, ein eigenes Weltverständnis aufbauen und daraus mentale Modelle kreieren zu können, ist für die Persönlichkeitsentwicklung immens wichtig. Wenn wir versuchen, etwas zu lernen, ist unser unbewusstes Ziel immer der Aufbau einer verständlichen internen Repräsentationen des Gelernten für spätere Zwecke. In der Lernpsychologie nennt man das “Anschlussfähigkeit”.
Beide Elemente erfordern Motivation und die aktive Auseinandersetzung mit den Lerninhalten, was Zeit, Ausdauer und Wiederholung verlangt.
Wie KI Lernenden helfen kann
Das größte Potenzial von KI-Tools beim Lernen liegt darin, Nutzern die Möglichkeit zu geben, Dinge neu zu erschaffen, zu iterieren und sich sokratisch mit Inhalten auseinanderzusetzen.
Früher basierte Lernen stark auf dem Erschaffen von Dingen. Mit der Industrialisierung entstand jedoch ein paralleler Wunsch nach höherer Effizienz im Bildungswesen. Dieser Paradigmenwechsel führte zu einem Bildungsmodell, das einer Fabrik gleicht – mit Schulglocken, 45-Minuten-Taktung und einem Fokus auf Top-Down-Wissenserwerb.
KI-Tools könnten hier eine Rückkehr zu einem konstruktivistischen Bottom-up-Lernen ermöglichen. Beispielsweise können KI-Tools Lernenden helfen, Konzepte zu visualisieren, indem sie eigene Modelle entwerfen und anpassen, anstatt nur darüber zu lesen. Obwohl dies als kognitives Offloading bezeichnet werden kann, da ein Teil des Lernprozesses in die Außenwelt verlagert wird, unterstützt die Visualisierung das Lernen nachhaltig.
Die Gefahren der Auslagerung des Lernens
Trotz der neuen Möglichkeiten verlangen die Fallstricke von KI-Werkzeugen ernsthafte Aufmerksamkeit.
Unbehagen und Widerstandskraft (Resilienz) sind essenzielle Bestandteile des Lernens: Lernen beinhaltet einen Prozess der ‚produktiven Anstrengung‘ (productive struggle) und die Herausforderung zu verstehen, wie man sich während dieses Prozesses selbst reguliert.
Studien zeigen: Wenn Schüler bei der ersten Aufgabe KI nutzen dürfen und diese ihnen bei der zweiten entzogen wurde, ging der Leistungsvorteil verloren. Noch besorgniserregender: Nach dem Entzug der KI fiel die Fähigkeit zur kreativen Problemlösung unter das Niveau der Schüler, die nie Zugang zu KI hatten.
Weitere Studien zeigten, dass Schüler, die generative KI-Tools zur Informationsaufnahme nutzten, eine geringere Behaltensleistung (Recall) und eine niedrigere Gehirnaktivität aufwiesen als Lernende ohne KI-Unterstützung. Am schädlichsten erwiesen sich allgemeine Chatbots, die direkte Antworten lieferten.
KI-Tools lernförderlich gestalten
Entscheidend ist die Gerüsterstellung (Scaffolding) der Tools. Werkzeuge, die sokratische Fragen stellen oder Feedback zu Entwürfen geben, ohne den Text selbst zu schreiben, verhindern das vollständige Auslagern des Verstehensprozesses.
Es geht darum, eine Balance bei der Gestaltung der Werkzeuge zu finden: Man braucht genügend Reibung (wünschenswerte Erschwerung), damit die Menschen lernen, anstatt nur sofort die richtigen Antworten zu bekommen – aber nicht so viel Reibung, dass sie das Tool überhaupt nicht mehr nutzen.
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