ChatGPT im MINT-Unterricht: So setzt ihr die KI für eure Fächer ein

Die Zeiten des traditionellen Unterrichts sind im Wandel. Mit dem Fortschritt der Technologie eröffnen sich neue Möglichkeiten, den Unterricht spannender, interaktiver und effektiver zu gestalten. Eine aufstrebende Technologie, die das Potenzial hat, den MINT-Unterricht zu bereichern, ist ChatGPT – ein KI-gestütztes Sprachmodell. Lehrkräfte haben die Möglichkeit, ChatGPT als intelligenten Assistenten im Klassenzimmer einzusetzen und ihre Schüler:innen auf eine faszinierende Lernreise mitzunehmen. In diesem Artikel möchten wir euch zeigen, wie ihr ChatGPT optimal nutzen könnt, um euren Unterricht in Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften und Technik auf ein neues Niveau zu heben. Bereit, die Grenzen des herkömmlichen Unterrichts zu durchbrechen? 

ChatGPT - Der Alleskönner

Das Sprachmodell kann auf viele unterschiedliche Arten im Unterricht eingesetzt werden. ChatGPT kann als digitale Ressource dienen, um Schüler:innen Fragen zu MINT-Themen zu beantworten oder ihnen Definitionen für bestimmte Termini zu zeigen. Schüler:innen und Lehrkräfte können ihre Fragen im Chat stellen, und ChatGPT kann ihnen eine Erklärung oder Lösung liefern. Dies kann den Lernenden helfen, ihr Verständnis zu vertiefen und Konzepte besser zu erfassen. Auch bei der Recherche von Informationen kann das Sprachmodell von OpenAI behilflich sein. Wenn Fragen aufkommen oder nach spezifischen Informationen gesucht wird, können Schüler:innen diese im Chat eingeben, und ChatGPT kann ihnen relevante Quellen oder Ressourcen vorschlagen. ChatGPT kann aber auch bei der Problemlösung in MINT-Fächern helfen. Lehrer:innen können typische Probleme oder Übungsaufgaben eingeben, und ChatGPT kann Schritt-für-Schritt-Anleitungen zur Lösung geben. Dies kann Schüler:innen helfen, verschiedene Lösungswege nachzuvollziehen und zu üben. ChatGPT kann komplexe Konzepte auf eine verständliche Weise erklären. Lehrkräfte und Schüler:innen können spezifische Fragen oder Themen in den Chat eingeben, und ChatGPT kann umfassende Erklärungen liefern. Dies kann besonders hilfreich sein, um abstrakte Konzepte greifbarer zu machen und das Verständnis der Schüler zu fördern. Dafür kann beispielsweise nach Beispielen oder der Erklärung auf verschiedenen Niveaus (Einsteiger, Fortgeschrittene, Experten) gefragt werden. Last but not least - das Sprachmodell kann in Gruppenarbeiten und Diskussionen im Unterricht integriert werden. Lehrer können eine Debatte oder eine Fragestellung vorgeben, und die Schüler:innen können ihre Antworten im Chat eingeben. ChatGPT kann dann verschiedene Perspektiven oder Argumente liefern, um die Diskussion anzuregen und verschiedene Aspekte eines Themas zu beleuchten.

Kritisch bleiben

Bei der Nutzung von ChatGPT im Unterricht ist es wichtig, bestimmte Aspekte zu beachten, um das volle Potenzial der Technologie auszuschöpfen. Lehrkräfte sollten die Rolle von ChatGPT als Hilfsmittel verstehen und es als Ergänzung zum traditionellen Unterricht einsetzen. Es ist ratsam, klare Ziele und Aufgabenstellungen zu formulieren, um den Fokus und die Produktivität zu gewährleisten. Zudem ist es wichtig, den Schüler:innen beizubringen, dass ChatGPT auch nicht unfehlbar ist. Die KI kritisch zu hinterfragen und die Antworten zu validieren, sollten Key-Komponenten für den Umgang sein. Obwohl ChatGPT eine beeindruckende Fähigkeit zur Generierung von Inhalten hat, ist es dennoch wichtig, dass die Informationen auf ihre Richtigkeit geprüft werden. Ein bewusster und verantwortungsvoller Umgang mit der Technologie fördert das kritische Denken und die Fähigkeit der Schüler, eigenständig zu lernen und zu reflektieren. Durch eine angemessene Nutzung von ChatGPT im Unterricht können Lehrer:innen und Klassen gemeinsam das Beste aus dieser aufstrebenden Technologie herausholen.

Ein paar Praxisbeispiele

Ein Überblick über die nützlichsten Funktionen für euren Unterricht:

• Aufgaben stellen und erklären
• Aufgaben lösen und den Lösungsweg erklären
• Definitionen nennen, Konzepte und Formeln erklären
• weitere Aufgaben und vertiefende Übungen stellen
• als Programmierhilfe und Hilfe bei der Fehlersuche

Mathematik

Ihr könnt ChatGPT nach Aufgaben für verschiedene Teilgebiete fragen. Dafür könnt ihr auch angeben, für welche Klassenstufe die Aufgabe sein soll oder welche Kriterien die Aufgaben erfüllen sollen. Hier einige Beispiele, die ChatGPT uns für den Matheunterricht vorgeschlagen hat:: 

“1. Algebra:

• Löse das Gleichungssystem: 2x + y = 10 und 3x - 2y = 5
• Faktorisiere den folgenden Ausdruck: 3x^2 + 6x + 9

2. Geometrie:

• Berechne den Umfang und den Flächeninhalt eines Kreises mit einem Radius von 5 cm.
• Bestimme die fehlende Seitenlänge in einem ähnlichen Dreieck: Das Verhältnis der Seitenlängen beträgt 3:5, und eine Seite misst 12 cm.

3. Funktionen:

• Bestimme den Definitionsbereich der Funktion f(x) = √(3x - 2)
• Untersuche die Symmetrie einer Funktion: f(x) = x^3 - x

4. Wahrscheinlichkeit:

• Wenn zwei faire Münzen geworfen werden, wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass beide Kopf zeigen?
• In einer Urne befinden sich 5 rote und 3 blaue Kugeln. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, zwei rote Kugeln hintereinander zu ziehen?

5. Statistik:

• Bestimme den Median, das untere Quartil und das obere Quartil einer gegebenen Datenreihe: 12, 16, 19, 22, 25.
• Untersuche den Zusammenhang zwischen der Studienzeit und den erreichten Noten einer Klasse.”

Informatik 

“1. Programmierung:

• Schreibe ein Programm in Python, das die ersten 10 Fibonacci-Zahlen berechnet und ausgibt.
• Implementiere eine Funktion, die überprüft, ob eine gegebene Zahl eine Primzahl ist.

2. Datenbanken:

• Entwerfe eine Datenbanktabelle zur Speicherung von Informationen über Bücher, einschließlich Titel, Autor, Erscheinungsjahr und ISBN.
• Schreibe eine SQL-Abfrage, um alle Bücher aus der Datenbank abzurufen, die von einem bestimmten Autor geschrieben wurden.

3. Webentwicklung:

• Erstelle eine einfache HTML-Seite, die eine Überschrift, einen Absatz und ein Bild enthält.
• Schreibe JavaScript-Code, um die Eingabe eines Benutzers aus einem Textfeld zu überprüfen und eine entsprechende Nachricht anzuzeigen."

Naturwissenschaften

Wir haben in den Chat eingegeben: “Wir sind in einer 9. Klasse im Physikunterricht. Wir behandeln gerade die Gesetze der Thermodynamik. Bitte nenne uns die Gesetze der Thermodynamik und jeweils ein Beispiel.” Das bekamen wir als Antwort:

Mit ChatGPT als treuem Begleiter im MINT-Unterricht eröffnen sich grenzenlose Möglichkeiten für Lehrende und Lernende. Die Beispiele oben sollen euch dabei einen Einblick in die Möglichkeiten geben, die sich mit KI und ChatGPT im Unterricht auftun. Indem wir Technologie wie ChatGPT sinnvoll integrieren, können wir den MINT-Unterricht auf ein neues Level heben und die nächste Generation von Forschern, Ingenieuren und Innovatoren formen. Macht euch  bereit, diese aufregende Reise anzutreten und die faszinierende Welt von Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften und Technik mit ChatGPT für euren Unterricht zu erkunden!

Wie benutzt ihr ChatGPT in eurem Unterricht? Wie findet ihr die vorgestellten Funktionen? Schreibt es uns gerne in die Kommentare!