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Brian an der Sekundarstufe I

Am Beispiel des Biologieunterrichts an der Kantonsschule Hohe Promenade (Zürich, CH)

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Kantonsschule Hohe Promenade

Die Kantonsschule Hohe Promenade ist ein öffentliches Gymnasium in Zürich mit rund 820 Schülerinnen und Schülern. Die Schule bietet alt- und neusprachliche Maturitätsprofile mit Immersionsprofilen in Englisch, Italienisch und Latein an. So werden beispielsweise Naturwissenschaften auf Englisch unterrichtet. Die Schule versteht sich als zukunftsorientiertes, humanistisches Langzeitgymnasium, in dem junge Menschen zu Erwachsenen heranwachsen.

Wo wird Brian eingesetzt?

Im Biologieunterricht der 1. bis 5. Klasse (Altersgruppe 11–18 Jahre). Im Kurs der 5. Klasse geht es beispielsweise um Ernährung, Energie- und Baustoffwechsel. Dabei müssen viele neue Begriffe, Konzepte und Zusammenhänge eingeführt und von den Schülern und Schülerinnen (SuS) verarbeitet werden.

„Brian bietet SuS eine auf ihre Bedürfnisse zugeschnittene Lernoberfläche.”

Welche Herausforderungen gab es im Unterricht?

Prüfungsvorbereitung

Die SuS hatten keine Oberfläche, auf der sie üben und ihr Wissen eigenständig testen konnten. Das Prüfungsformat beinhaltete Mehrfachauswahlfragen, die sich nur schlecht und mit hohem Aufwand im Voraus üben liessen. Dadurch war es für die Lernenden sehr schwierig, ihren Wissensstand einzuschätzen. Die manuelle Erstellung von Mehrfachauswahlfragen ist zudem sehr aufwendig, insbesondere wenn eine große Anzahl von Themen abgebildet werden soll und sich die Fragen nicht mit den tatsächlichen Prüfungsfragen decken dürfen.

Motivation

Nicht alle Lernenden in der Klasse waren motiviert, mitzuarbeiten. Zudem war es kaum möglich, verlässlich zu überprüfen, wer sich ausserhalb des Unterrichts engagierte und wie viel tatsächlich zu Hause gelernt wurde. Die blosse Unterrichtsteilnahme lieferte dafür nur ein schwaches Indiz. Und wie kann man also auch zurückhaltende Lernende dazu motivieren, sich aktiver mit dem Unterrichtsmaterial auseinanderzusetzen?

Mangel an Analytik

Erst bei der Prüfung selbst ergab sich systematisch Einsicht darüber, welche SuS welche Lehrinhalte tatsächlich verstanden hatten – eigentlich viel zu spät. Lernlücken konnten deshalb in der Prüfungsvorbereitung nicht systematisch geschlossen werden. Ebenso unklar blieb, warum selbst motivierte Lernende trotz intensiver Vorbereitung scheiterten oder hinter ihren Möglichkeiten zurückblieben. Das führte zu frustrierten Schülerinnen und Schülern, denen nicht gezielt geholfen werden konnte, ihr Lernplateau zu überwinden.

Unterschiedliche Lerngeschwindigkeiten & Heterogenität

Im Unterricht waren manche Lernenden weit vor den anderen mit einer Aufgabe fertig. Es war schwer, diese Gruppe zusätzlich zu fordern, ohne die anderen SuS zu vernachlässigen. Grundsätzlich war es schwierig, den Unterricht zu individualisieren, d. h. allen Lernenden persönliches Coaching zukommen zu lassen und ihnen zusätzliches Übungsmaterial anzubieten, das genau ihrem Niveau entspricht.

„Die KI-Dialog-Vorlage ‚Konzepte erklären‘ eignet sich hervorragend für den Biologieunterricht.“

Wie hilft Brian diese Herausforderungen zu meistern?

Prüfungsvorbereitung

Brian bietet genau die Prüfungsvorbereitung, die gesucht wurde.

„Ich lade einfach eine PDF mit Unterrichtsmaterialien hoch, prüfe die Fragen und los geht’s.”

Die KI verwandelt hierbei bestehende Lehrmaterialien in Quizze, in denen Erklärungen verankert sind. Lernende können sich so mit relevanten, offiziellen Lehrinhalten selbstständig auf Prüfungen vorbereiten und ihre Lernlücken identifizieren. Der Aufwand für Lehrpersonen ist dabei sehr gering, da die Fragen nur einmal kuriert werden müssen.

Motivation

Dank des ansprechenden Interfaces und der Gamifizierung hat Brian die SuS zum Lernen animiert. Ein Beispiel: Im Biologiekurs der 5. Klasse haben 24 SuS innerhalb eines Monats mehr als 5.000 Fragen beantwortet. Das sind mehr als 200 Fragen pro Schüler*in. Darüber hinaus hat die Lehrperson beobachtet, dass manche Lernenden plötzlich aus dem Lernen einen spielerischen Wettbewerb mit ihren Freund*innen gemacht haben.

„Meine SuS haben mich überrascht, wie gerne sie eine Competition aus dem Lernen machen und miteinander wetteifern.”

Mangel an Analytik

Brians Analytikfunktionen erlauben es, den Lernfortschritt der SuS in Echtzeit mitzuverfolgen und einzugreifen, wenn Hilfe erforderlich ist. Die Analyse gibt Aufschluss darüber, welche Themen und Begriffe schwierig sind und im Klassenzimmer noch einmal aufgegriffen werden sollten. Bei den einzelnen Lernenden kann auf einen Blick nachgewiesen werden, was gelernt wurde und wo Lernlücken bestehen. In den KI-Dialogen kann dies sogar auf einzelne Evaluationsrubriken heruntergebrochen werden, sodass ein differenziertes Bild entsteht.

„Brians Analytik hilft mir zu identifizieren, wo die SuS Unterstützung brauchen.”

Unterschiedliche Lerngeschwindigkeiten & Heterogenität

Brians Lernlandschaft erlaubt es, zusätzliche Herausforderungen und Übungen bereitzustellen und dabei verschiedene Lernstufen zu berücksichtigen. Das kann bereits bei der anfänglichen Erstellung des Kurses geschehen, indem weitergehende Quizze und KI-Dialoge als „Optionale Komponenten” angeboten werden, oder auch spontan im Unterricht. Einfache KI-Dialoge lassen sich in wenigen Minuten erstellen. Somit kann auch auf unvorhergesehene Situationen spontan reagiert werden.

„Ich setze Brian auch während des Unterrichts ein, damit SuS, die schon mit der Arbeit fertig sind, weiterlernen können.”

Dominique Grüter, Kantonsschule Hohe Promenade

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