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KI kann auch Einzug in die Oberstufenbiologie erhalten. Dafür soll dieser Artikel Beispielmaterial liefern, welches gerne unter CC BY 4.0 weiterverwendet werden darf.
Kurzzusammenfassung
Das Unterrichtsmaterial beschäftigt sich mit der Genaktivierung vor allem durch DNA-Methylierung und Transkriptionsfaktoren. Mit diesem Material lernen die Schülerinnen und Schüler wie Deeper Learning bei KI-Generatoren funktioniert, welche Konsequenzen man daraus zu ziehen hat und erlernen richtiges prompten. Durch Quellenvergleiche reflektieren sie die Ausgabe der KI. Persönliche Verständnisschwierigkeiten über das Thema werden persönlich durch richtiges Prompting geklärt (Lernen mit KI vgl. Falck 2023). Ein Highlight am Schluss ist das realistische KI-generierte Interview mit einem Heidelberger Molekularbiologen.
Unterrichtsgang
Am Anfang bekommen die Schülerinnen und Schüler ein fächerübergreifendes Informationsblatt, welches die Funktionsweise von Deeper Learning von KI-Generatoren beleuchtet. Dieses AB leitet auch persönliche Konsequenzen bei der Arbeit mit KI ab (Datensparsamkeit, anonyme Dateneingabe). Danach wird richtiges Prompting erklärt. Dieses erste Informationsblatt sollten die Schülerinnen und Schüler vor der Bearbeitung des zweiten Arbeitsblattes durcharbeiten. Das Arbeitsblatt kann auch als Canva-Vorlage für die eigene Modifizierung bearbeitet werden.
Das zweites Arbeitsblatt - Genaktivierung beschäftigt sich mit der Genaktivierung speziell durch DNA-Methylierung und Transkriptionsfaktoren. Hierbei dient der KI-Assistent (in diesem Beispiel mistral.ai) als Rechercheassistent. Die Schülerinnen und Schüler haben jedoch den weiteren Auftrag, die KI-Ergebnisse mit Quellenvergleichen zu verifizieren. Gleichzeitig können durch ein gutes Prompting Verständnisschwierigkeiten zum Thema von den Schülerinnen und Schülern mit Hife des KI-Generatoren ausgemerzt werden.
Am Schluss dieses AB steht die Reflexion der KI-Ergebnisse und als besonderes Highlight das KI-unterstützte Interview mit einem Heidelberger Molekularwissenschaftler.
Auch für dieses Material steht eine Canva-Vorlage für die Eigenmodifikation zur Verfügung.
Durch das Lernsetting lernen die Schülerinnen und Schüler, KI richtig zu bedienen, die Ergebnisse der KI richtig zu interpretieren und erleben eine faszinierende Möglichkeit, Interviews zu simulieren. Dabei werden ebenfalls Selbstkompetenzen (Aufmerksames Lesen, Interview entwerfen, ...) geschult und vertieft.
weitere Interessante Artikel
Quellen
- Brinda et al. (2016). Dagstuhl-Erklärung: Bildung in der digital vernetzten Welt. Internet: https://dagstuhl.gi.de/dagstuhl-erklaerung. Abruf 13.01.2025
- Falck, J (2023). Künstliche Intelligenz in der Schule. Internet: https://joschafalck.de/ki-in-der-schule/. Abruf am 10.01.2025

Einsatz von KI im Chemieunterricht
In dieser Unterrichtseinheit erarbeiten sich die Schülerinnen und Schüler KI-unterstützt den Mechanismus der Veresterung nach den 5 Dimensionen des Einsatzes von KI im Unterricht.
Nach einer allgemeinen Einführung der Bedienung von KI (Lernen über KI) wird mit Hilfe des Prompts
Erkläre mir den Mechanismus der Estersynthese.
die KI nach der Erklärung der Estersynthese befragt. Danach wird der Prompt verbessert von der Lehrkraft vorgegeben. Es wird dann die Ausgabe der KI von den Schülerinnen und Schülern reflektiert (Lernen durch KI). Die Schülerinnen und Schüler lassen durch intelligentes selbstständiges Prompting den Estermechanismus vereinfacht darstellen (Lernen mit KI). Danach formulieren Sie selbstständig ohne der Hilfe von KI die Strukturformeln und Strukturformelgleichungen der Estersyntese eigenständig (Lernen ohne KI). Eine abschließende Historische Genese der Perfektionierung der großtechnischen Darstellung der Ester zeigt die Grenzen von KI auf (Lernen trotz KI).
Für dieses Arbeitsmaterial gibt es auch einen Canva-Vorlagelink - UMat KI-unterstützter Estermechanismus für die eigene Anpassung.
Alle Materialien sind natürlich wieder für alle unter der CC BY 4.0 Lizenz verfügbar, herunterladbar und verwendbar.
weitere Interessante Artikel
- KI im Biologiekurs - ein Beispiel zur Implementierung von KI in der Oberstufe
- Brückenbau optimieren - KI im NwT-Unterricht
Literatur
- Brinda et al. (2016). Dagstuhl-Erklärung: Bildung in der digital vernetzten Welt. Internet: https://dagstuhl.gi.de/dagstuhl-erklaerung. Abruf 13.01.2025
- Falck, J (2023). Künstliche Intelligenz in der Schule. Internet: https://joschafalck.de/ki-in-der-schule/. Abruf am 10.01.2025

KI zieht in die Mittelstufenchemie mit ein. Dieser Artikel dokumentiert KI-Umsetzung in einer 9. Klasse zum Lehrplanthema Redox-Gleichungen. In diesem Abschnitt liegt der Schwerpunkt auf vertieftes Üben mit und ohne KI-Assistenz. Es werden dazu auch Unterrichtsmaterialien bereitgestellt, welche gerne unter CC BY-SA 4.0 weiterverwendet werden dürfen.
Kurzzusammenfassung
Die Schülerinnen und Schüler wiederholen und üben vertiefend Grundbegriffe und Zusammenhänge der Redox-Einheit. Kenntnisse über KI und fortschrittliche Prompting-Fähigkeiten werden in einem Informationsblatt den Schülerinnen und Schülern bereitgestellt. Die Schülerinnen und Schüler überprüfen in diesem Unterrichtsgang ihre eigenen
- Prompting-Fähigkeiten
- lernen fortgeschrittenes Prompting
- überprüfen mit Hilfe von KI ihre Antworten zu Transferaufgaben
- Reflektieren den Einsatz von KI als Lerntutor bzw. Lernassistent
- Prompten mit Hilfe der Lehrkraft einen persönlichen KI-Tutor
Unterrichtsgang
Verortung im Fächerkanon
Dieser Unterrichtsgang reiht sich als Übungsgang nach der klassischen Einführung von Redox-Reaktionen im Chemieunterricht der 9. Klasse im allgemeinbildenden Gymnasium ein.
Die Grundlagen der Redox-Reaktion wurden im Vorfeld beigebracht. Der Redox-Begriff wurde anhand zahlreicher Beispiele (Redox-Potenziale von verschiedenen Metallen, Versuchen) beigebracht. Nun steht an, die gelernten Inhalte zu üben und zu festigen.
Lernen ohne KI
Die Schülerinnen und Schüler bekommen ein Übungsblatt mit Reproduktions-, Reorganisations- und Transferaufgaben. Die Aufgaben werden für die Schülerinnen und Schüler ersichtlich in die Anforderungsbereiche I, II und III gegliedert. Dieses Arbeitsblatt wird von den Schülerinnen und Schülern durchgearbeitet. Die Lehrkraft bespricht die Aufgabenlösungen der Schülerinnen und Schüler bis zum Bereich Transferaufgaben.
Anschließend erfolgt der Lernabschnitt Lernen über KI.
Kompetenzen:
- Üben und vertiefen
- Reorganisieren von Fakten
- Wissenstransfer auf unbekannte Probleme
Lerninhalt:
- Gelernter Unterrichtsstoff durch Aufgaben reproduzieren
- Wissen durch bestimmte Aufgabenstellungen reorganisieren und transferieren.
Lernen über KI
Die Schülerinnen und Schüler erarbeiten sich mit Hilfe eines Informationsblattes, wie KI-Generatoren arbeiten. Sie erfahren, wie wichtig die Korrektur von KI-Ausgaben sind. Und sie erfahren, wie gutes Prompting geht.
Weiterführende Prompting-Strategien (vgl. Falck 2025) werden als Anhang zum Infoblatt ausgegeben.
Die Lehrkraft diskutiert nochmals die oben genannten Inhalte mit den Schülerinnen und Schülern im Plenum. Danach folgt der Lernabschnitt Lernen mit KI.
KI-bezogene Kompetenzvermittlung:
- KI verstehen
- KI reflektieren
- KI Bedienen
Lerninhalt:
- Berechnung der Wortwahrscheinlichkeiten von KI-Generatoren (Funktion von KI-Generatoren)
- Hidden-Layer und seine persönlichen Auswirkungen (Datenschutz bei der Arbeit mit KI)
- Korrektur durch Feedback bei KI-Generatoren
Lernen mit KI
Es folgt die Arbeit mit KI: Die Schülerinnen und Schüler bekommen folgenden Auftrag:
- Prompte die Überprüfung Deiner Lösung der Transferaufgaben. Prompte erst einmal so, wie Du es bisher immer getan hast.
- Notiere Dir die Promptausgabe.
- Danach Prompte, wie Du es in der Stunde gelernt hast (Anmerkung für die Leser des Artikels: Nach CARFT-Prompting-Framework vgl. Schulhof 2024)
- Notiere Dir erneut die Ausgabe und vergleiche beide Ausgaben miteinander:
- Gibt es Unterschiede in der Genauigkeit
- Gibt es Unterschiede im Kontext
- Gibt es ggf. fachlich falsche Ausgaben (Halluzination der KI)
- Unterscheiden sich die Ausgaben wesentlich voneinander?
- Reflektiere die unterschiedlichen Prompteingaben.
Nach diesem Mammutschritt im Unterrichtsgang reflektiert die Lehrkraft gemeinsam mit den Schülerinnen und Schülern die oben angeführten Fragen.
Danach folgt der Unterrichtsabschnitt “Lernen durch KI”.
KI-bezogene Kompetenzvermittlung:
- KI als Assistent nutzen
- KI verstehen
- KI Bedienen
- Überprüfung der eigenen Schülerleistung im Anforderungsbereich Transfer durch KI
- Vergleich von gutem mit besserem Prompting