Vermittelte KI-Kompetenzen

• Praktische generative KI-Kompetenzen
  • Prompting
  • Content-Erstellung
• Kritische und ethische Einordnung

Ablauf des Lehrimpulses (60min)

Lassen Sie die Studierenden zunächst eigene Erfahrungen sammeln und zum zuletzt besprochenen Text/Thema/Experiment mithilfe von THKI Chat eine Forschungsfrage generieren.

Diskutieren Sie mit den Studierenden die Ergebnisse und Eindrücke der Erprobung anhand dieser beiden Fragen:

• War die Unterstützung durch die KI hilfreich beim Entwickeln der Forschungsfrage?
• Wie schätzt ihr die Qualität der entwickelten Forschungsfrage ein?

Zeigen Sie das gezielte Entwickeln einer Forschungsfrage. Demonstrieren Sie den Studierenden folgende Schritte, wie sie KI zur Erweiterung und Unterstützung der eigenen Fähigkeiten einsetzen:

1. Starten eines neuen Chats in THKI Chat
2. Einfügen des Ausgangsprompts (s.u.) und Ausfüllen der Platzhalter
3. Kommentieren des KI-Outputs (hinsichtlich Zugehörigkeit zum Fachbereich, Detailtiefe, Umsetzbarkeit, etc.)
4. Einfügen des ersten Folgeprompts und Ausfüllen der Platzhalter
5. Kommentieren des angepassten KI-Outputs
6. Gegebenfalls über einen weiteren Folgeprompt das Ergebnis erneut in gewünschter Hinsicht anzupassen (Detailgrad, Auslassen eines Teilaspekts, Hinzufügen eines Teilaspekts, Formulierungshinweise, etc.)
7. Die KI den Output anpassen lassen bis ein akzeptables Thema formuliert wurde, bzw. dieses Thema durch geringfügige Anpassungen selber formulieren

Lassen Sie die Studierenden nun eigene Forschungsfragen gezielt entwickeln. Die Promptvorlagen sollen dabei den Studierenden eine Orientierung bieten und den Einstieg in das Arbeiten mit der KI erleichtern.

Reflektieren Sie mit den Studierenden folgende Fragen:

Welchen Mehrwert bietet es mir, meine Forschungsfrage mit KI zu entwickeln?

• Zeitersparnis
• Inspiration und niedrigschwelliger Einstieg in ein Themengebiet
• Zusätzliche Reflektion des Ansatzes über den Dialog mit der KI
• Vermeiden häufiger Fehler: zu enges oder zu weites Thema, fehlender Aktualitätsbezug, keine Verbindung von Forschungsfrage und Methodik
• Steigerung der Qualität der gefunden Forschungsfrage
• Entwicklung transferierbarer Kompetenzen (z. B. KI-Kompetenzen)

Welche Risiken bestehen beim Einsatz von KI zur Entwicklung einer Forschungsfrage?

• Fehlinformationen, die von der KI-Anwendung bereitgestellt werden
• „Halluzinationen“: KI-Anwendung erfindet Zitate, Referenzen oder Quellen, die nicht existieren
• Mangelnde Eigenleistung: Begründungen für Argumente oder Verknüpfungen von Inhalten werden nicht eigenständig durchdacht, sondern unreflektiert aus dem KI-Output übernommen

Wann und wozu eignet sich der Einsatz von KI zur Entwicklung einer Forschungsfrage?

• Am Anfang des Themenfindungsprozesses: zur Inspiration, als Orientierungshilfe
• Im späteren Stadium des Forschungsprozesses: zur Reflexion und inhaltlichen Schärfung einer Forschungsfrage

Promptvorlagen

Variationen

Sie können diesen Lehrimpuls etwa folgendermaßen anpassen:

• Die Studierenden reflektieren und schärfen selbst entwickelte Forschungsfragen im Dialog mit der KI, um den Fokus auf effektive Zusammenarbeit mit KI-Systemen zu legen.
• Die Studierenden diskutieren interaktiv mit der KI eine Vielzahl generierter Forschungsfragen, um eine begründete Bewertung und Abwägung der Vorschläge vorzunehmen.
• Die Studierenden entwickeln eigene Prompts zum Generieren und Reflektieren von Forschungsfragen, um einen Einstieg in das Prompt-Engineering zu erhalten.

Erweiterung

Dieser Lehrimpuls lässt sich beispielsweise mit folgenden didaktischen Methoden erweitern:

Mögliche Verknüpfung mit weiteren Lehrimpulsen 

• Lehrimpuls #2: Textdokumente mit THKI Chat weiterverarbeiten 
• Lehrimpuls #3: Arbeitsweisen kritisch reflektieren mit THKI Chat

Links & Literatur

Header-Bild: Generiert mit Hilfe von Adobe Firefly

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Kurz erklärt: Was ist das Lern- und Forschungszentrum :metabolon?

Das Lern- und Forschungszentrum (LFZ) :metabolon befindet sich an einem Abfallverwertungszentrum auf einer Siedlungsabfalldeponie in Lindlar, d.h. zwischen Köln und Gummersbach. :metabolon als fakultätsübergreifendes Lern- und Forschungszentrum der TH Köln steht allen Lehrenden und Studierenden offen! 

Die TH Köln bietet mit dem LFZ :metabolon eine Plattform für holistisches Lernen, Lehren und Forschen für Nachhaltigkeit und Zirkuläre Wertschöpfung. Die unterschiedlichen Wechselbeziehungen von Technik, Ökologie, Ökonomie, Gesellschaft bilden die Basis für Nachhaltige Entwicklung in Lehre und Forschung ab. 

Schritt für Schritt

Welchen Vorteil bietet das LFZ :metabolon für meine Lehrveranstaltung?

:metabolon als außerhochschulischer Lernort bietet die Möglichkeit, inter- und transdisziplinäre, holistische Lernarrangements für Nachhaltige Entwicklung und Zirkuläre Wertschöpfung zu konzipieren, so dass

• induktive Lernmethoden auf Basis von Fall- und Anwendungsbeispielen aus der Praxis ein Verständnis der Theorie ermöglichen,
• Selbststudium und kollaboratives und ko-kreatives Arbeiten kreatives Handeln fördern und eine Verknüpfung der transdisziplinären Lerninhalte erreicht wird,
• die Konfrontation mit Herausforderungen der Praxis sowie die Reflexion der eigenen Problemlösungsstrategie zur Werte- und Persönlichkeitsentwicklung beiträgt.

Die Lernsettings und -arrangements ermöglichen eine kombinierte Vermittlung von fachlich-methodischen, aktivitäts- und umsetzungsorientierten, sozial-kommunikativen und personalen Kompetenzen. Die erworbenen Kompetenzen qualifizieren die Studierenden für verantwortliche Tätigkeiten in einer sich wandelnden Berufswelt (Employability) und befähigen sie zur aktiven Mitgestaltung und nachhaltigen Entwicklung der Gesellschaft (Global Citzienship) bei.

Dieser Ansatz entspricht auch den Zielen einer Bildung für Nachhaltige Entwicklung des Bundesministeriums für Bildung und Forschung:

Neuorientierung von Bildung und Lernen, sodass jeder die Möglichkeit hat, sich das Wissen, die Fähigkeiten, Werte und Einstellungen anzueignen, die erforderlich sind, um zu einer nachhaltigen Entwicklung beizutragen. (BMBF, 2022, o.S.)

Welche Lernorte gibt es am LFZ :metabolon?

Am LFZ :metabolon gibt es unterschiedliche Lernorte und Seminarräume, die für die unterschiedlichsten Lernformate geeignet sind. Die Lernformate ergeben sich aus den Inhalten Ihrer Lehrveranstaltung. Am LFZ :metabolon ist es sehr gut möglich, inter- und transdisziplinäre Lerngruppen zusammen zu führen.

Das Gelände ist zu einen Freizeitgelände mit Sitzbereichen ausgebaut. Über eine Treppe mit 360 Stufen kann die Aussichtsplattform auf dem mehr als 40 Jahre alten und gut 80 m hohen Müllberg erreicht werden.

Für den Bereich Forschung / forschendes Lernen gibt es eine breite Infrastruktur, die vor allem verschiedenste verfahrenstechnische Anlagen sowie analytische Laborräume umfasst.

Am Abfallverwertungszentrum können eine Vergärungs- und Kompostierungsanlage, eine Deponiesickerwasserkläranlage, der Restmüllumschlag- sowie Kleinanlieferbereich und die Rostaschenaufbereitungsanlage besichtigt werden.

Links & Literatur

Header-Bild: (c) :metabolon

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Kurz erklärt: Was ist Scholarship of Teaching and Learning?

Die eigene Lehre zu erforschen und die Ergebnisse wissenschaftlich aufbereitet mit anderen zu teilen, hat sich international im Scholarship of Teaching and Learning (kurz: SoTL) fest etabliert. Lehrende, die sich wissenschaftlich, also forschend und konzeptionell mit ihrer Lehre befasst haben, sind Scholars of Teaching and Learning oder SoTL-Forscher*innen.

Was bringt mir SoTL?

Als SoTL-Forscher*in können Sie Ihre Lehrerfahrung wissenschaftlich fundiert veröffentlichen und anderen Lehrenden aus vergleichbaren Fächern zugänglich machen. Sie setzen sich mit der Bildungsforschung in Ihrer Disziplin auseinander und können Ihr Fach auf diese Weise stärken und die fachbezogene Lehre weiter professionalisieren.

Woraus besteht SoTL?

SoTL wurde durch Boyer (1990) mit der Absicht initiiert, „die Professionalisierung von Hochschullehrenden … zu fördern“. SoTL beabsichtigt also, die Qualität in Lehre und Studium zu verbessern – aufbauend auf wissenschaftlichen Erkenntnissen.

Scholarship of Teaching and Learning ist die wissenschaftliche Befassung von Hochschullehrenden in den Fachwissenschaften mit der eigenen Lehre und/oder dem Lernen der Studierenden im eigenen institutionellen Umfeld durch Untersuchungen und systematische Reflexionen mit der Absicht, die Erkenntnisse und Ergebnisse der interessierten Öffentlichkeit bekannt und damit dem Erfahrungsaustausch und der Diskussion zugänglich zu machen.

Huber, 2018, S. 21

Aus dieser Definition lassen sich die wesentlichen Elemente von SoTL ableiten:

1. das Entwickeln einer Fragestellung zur Lehre
2. die Datenerhebung
3. die Reflexion dieser Ergebnisse und die Durchführung weiterer Datenerhebungen
4. die Publikation der Forschungsergebnisse
5. der Transfer in die Lehrcommunity

Schritt für Schritt: Wie lässt sich ein SoTL-Projekt umsetzen?

Die Umsetzung eines SoTL-Projekts unterscheidet sich nicht unbedingt von Ihrer Forschung im Fach. Sie durchlaufen in mehreren Schritten einen Forschungsprozess, um empirische Erkenntnisse zur eigenen Lehre zu generieren.

Schritt 1: Entwickeln einer Fragestellung

Der Ausgangspunkt einer SoTL-Forschung sind meist Beobachtungen in Ihrer eigenen Lehre. So erkennen Sie z. B. Probleme, Herausforderungen oder Potentiale in Ihrer Lehrveranstaltung, die eine genauere Betrachtung anregen. Daraus können Sie eine passende Fragestellung für Ihr SoTL-Projekt entwickeln.

Schritt 2: Datenerhebung und Reflexion

Wie in jedem Forschungsprojekt gilt es, für Ihre ausgewählte Fragestellung eine passende Möglichkeit finden, um die Daten zu erheben. In Ihrem SoTL-Projekt können Sie dabei frei zwischen qualitativen, quantitativen oder Mixed-Methods-Ansätzen wählen. Sollte die Wahl der Methode einmal schwerfallen, berät und unterstützt Sie das ZLE dabei, Ihr SoTL-Projekt durchzuführen. Natürlich können auch schon vorhandene Daten ausgewertet werden, beispielsweise aus früheren Forschungsprojekten oder Dokumente von Studierenden wie Hausarbeiten oder Portfolios.

Schritt 3: Publikation der Forschungsergebnisse

Damit Ihre Kolleg*innen und die Lehrcommunity von Ihrem SoTL-Projekt erfahren, ist es wichtig, Ihre Erkenntnisse zu verschriftlichen und zu publizieren. Dazu analysieren und prüfen Sie die gewonnenen Ergebnisse mit einer passenden Auswertungsmethode und ziehen Schlüsse, was sich daraus für Ihre eigene Lehre ergibt. Sie können Ihr SoTL-Projekt z. B. in verschiedenen Publikationsoutlets der Hochschullehre und Hochschuldidaktik veröffentlichen.

Wie erfahren andere von meinem SoTL-Projekt?

Um Ihr Projekt in der Lehrcommunity zu verbreiten, stehen Ihnen verschiedene Möglichkeiten offen. Häufig bieten hochschuldidaktische Zentren Veranstaltungen an, in denen Sie sich vernetzen können, wie beispielsweise die Night of the Scholars an der TH Köln. Hier können Sie Ihre Forschungsergebnisse präsentieren und diskutieren. Auch hochschuldidaktische Tagungen bieten sich dafür an, sich auszutauschen. Sie können als Lehrende an diesen Tagungen teilnehmen und ausgeschriebene Calls for Participation nutzen, um eigene Beiträge einzureichen.

Hierzu zählen beispielsweise:

• Jahrestagungen der Deutschen Gesellschaft für Hochschuldidaktik
• Tagung der Gesellschaft für Medien in der Wissenschaft e.V.
• TURN Conference
• University:Future Festival

Noch nicht genug von SoTL?

Dann hören Sie in den Podcast von Dr. Birgit Szczyrba mit e-teaching.org hinein!

Sie haben Fragen?

Dann wenden Sie sich direkt an lehrpfade@th-koeln.de!

Header-Bild: © Rawpixel/stock.adobe.com

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Kurz erklärt: Was macht Forschendes Lernen aus?

Schritt für Schritt

Schritt 1: Lernergebnisse und Prüfungsanforderungen definieren

• Welche Forschungs- und Handlungskompetenzen (methodisches und praktisches Forschungswissen) sollen die Studierenden am Ende des Prozesses erworben haben? 
• Welche sozialen und mentalen Kompetenzen sollen die Studierenden durch das Forschende Lernen erwerben? Zum Beispiel: Kommunikationsfähigkeit, Frustrationstoleranz, Selbstvertrauen. 
• Wie werden die erworbenen Kompetenzen überprüft? Zum Beispiel: gemeinsames Abschlussprojekt, wissenschaftliches Poster, Fachdiskussion, Versuchsdemonstration oder Lernportfolio. Da Forschung im Kern ergebnisoffen ist, kann die Prüfung nicht darin bestehen, bestimmte Inhalte abzufragen.

Schritt 2: Forschungsthema festlegen und Fragestellung formulieren

• Wählen Sie Forschungsthemen, die Studierende wirklich interessieren.  
• Unterstützen Sie die Studierenden, eine geeignete Forschungsfrage zu identifizieren. 
• Fördern Sie die intrinsische Motivation, indem Sie authentische und praxisrelevante Fragestellungen entwickeln. 
• Machen Sie deutlich, dass Sie selbst die Antwort auf die Forschungsfrage auch nicht kennen. 
• Stellen Sie ein Team-Gefühl her.

Schritt 3: Freiraum schaffen, Selbstständigkeit fördern und Feedback geben

• Sorgen Sie dafür, dass die Studierenden in fachlicher und methodischer Hinsicht auf demselben Kenntnisstand sind. 
• Stellen Sie sicher, dass nötige Ressourcen zur Verfügung stehen. 
• Lassen Sie die Studierenden selbständig Teilfragen formulieren, ein Forschungsdesign entwickeln und selbstgesteuert die tatsächliche Forschung durchführen. 
• Begleiten Sie und geben Sie Feedback – so viel wie nötig, aber so wenig wie möglich, z.B. in regelmäßigen Präsenz- und/oder Beratungsterminen. 
• Ermuntern Sie die Studierenden, sich im Prozessverlauf gegenseitig Rückmeldung zu geben. Stellen Sie hierfür die organisatorischen Rahmenbedingungen bereit. 
• Machen Sie klar, dass auch Rückschläge und Hindernisse zum Forschungs- und damit zum Lernprozess gehören.

Schritt 4: Zur Reflexion anregen

• Wie ist der (gemeinsame) Forschungsprozess zu bewerten? 
• Welche Erkenntnisse ziehen die Studierenden aus dem eigenen Lernprozess? 
• Wie bewerten Sie als Lehrende*r den Prozess im Rahmen des Forschenden Lernens? 

Grundlagen: Warum Forschendes Lernen?

Forschendes Lernen ist Deep Level Learning. Es ermöglicht vielfältige Zugänge zu einem Thema und wird damit der Diversität von Lernenden gerecht. Es befähigt Studierende, im Team ein Problem zu erkennen und dieses reflektiert, kriteriengeleitet und in einer angemessenen Zeit mit einer bestimmten Methode zu lösen. Damit lernen Studierende, auch in komplexen, nicht vorhersehbaren Situationen erfolgreich zu handeln. Durch die (Mit-)Arbeit an Forschungsprozessen können sie zudem Einblicke in aktuelle Forschungsthemen und -ergebnisse in ihrem Fach erhalten und in die Scientific Community hineinwachsen.

Das Forschende Lernen ist das Bindeglied zwischen Forschung und Lehre und damit ein didaktisches Konzept, das geradezu maßgeschneidert zur Hochschule passt.

Steckbrief Forschendes Lernen, ZLE (Zentrum für Lehrentwicklung), TH Köln

Herausforderungen und Lösungsansätze

Erhöhter Arbeitsaufwand: Zu Beginn sind die Studierenden zum Teil mit der hohen Eigenständigkeit überfordert und nur in geringem Maße mit gängigen Forschungsmethoden und -projekten des eigenen Fachs vertraut. Beratung und fachliche Impulse zu Forschungsthemen und -methoden können hier Abhilfe schaffen. 

Forschungsprozesse brauchen Zeit: Ein Semester ist oft zu kurz, um studentische Forschungsprojekte umfassend zu realisieren. Eine gründliche Recherche, Umwege, Rückschläge, neue Erkenntnisse, die Anpassung der Ausgangsfrage, die Präsentation gegenüber Dritten uvm. benötigen Zeit. Wenn möglich, kann sich ein Forschungsprojekt jedoch auf mehr als ein Semester erstrecken. Fragestellung, Recherche, wissenschaftliche Methoden können Inhalt in einem Semester sein, während es im folgenden darum geht, das Forschungsprojekt durchzuführen, auszuwerten und zu präsentieren.  

Sinnvolle Integration und Verknüpfung: Forschendes Lernen muss inhaltlich sinnvoll und mit angemessen vielen Creditpoints in das Curriculum integriert werden. Die Verknüpfung mehrerer Veranstaltungen eines Semesters bietet hierfür einen möglichen Rahmen. 

8 Phasen des Forschenden Lernens

Die Studierenden werden im Forschenden Lernen an allen wesentlichen Phasen eines Forschungsprozesses beteiligt und gestalten diese mit.

Bild: Zentrum für Lehrentwicklung (ZLE), TH Köln (Darstellung nach: Huber „Forschendes Lernen“)

Praxisbeispiele & Good Practices

Header-Bild: © ThisisEngineering RAEng/unsplash.com

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