KI und Schule - Lehrstuhl für Kognitive Systeme

Lernen mit KI

siehe unsere Arbeiten zu Intelligenten Tutorsystemen (ITS) und Lernen mit Analogien, wie zum Beispiel:

Illustration verschiedenener ITS Technologien von sokratischem Dialog bis zum individualisierten Feedback mit worked-out examples im BMBF Verbundprojekt VoLL-KI (2021-2025) und im Projekt Digitale Kulturen in der Lehre (2021-2024)
ITS zu verschiedenen Grundschulthemen, insbesondere Mathematik, Computational Thinking und Pflanzenklassifikation (laufend seit 2019), siehe auch [ITS Demos]
Zeller, C., Schmid, U. (2016). Automatic Generation of Analogous Problems to Help Resolving Misconceptions in an Intelligent Tutor System for Written Subtraction. ICCBR Workshops 2016: 108-117.
Schmid, U., Wirth, J., & Polkehn, K. (2003). A closer look at structural similarity in analogical transfer. Cognitive Science Quarterly, 3(1), 57-89.
Schmid, U., & Kaup, B. (1995). Analoges Lernen beim rekursiven Programmieren. Kognitionswissenschaft, 5(1), 31-41.

Lernen über KI

Unser Buch ?KI selber Programmieren für Dummies Junior? (Schmid, Siebers, Weitz, Wiley, 2019) richtet sich an Kinder und Jugendliche ab 12 Jahren.

wir führen KI in breiter Perspektive ein und adressieren klassische Themen der KI:
- Schlussfolgerndes Denken (Reasoning) in semantischen Netzwerken (Woher wei?t du, dass ein Frosch ein Herz hat, auch wenn dir das dein Bio-Lehrer nie gesagt hat?)
- Einführung in maschinelles Lernen: Perzeptron als Ein-Neuronen-Modell und Lernen von Entscheidungsb?umen (Wie lernt Roboterhund Fido, in welchen Paketen ein Knochen ist?)
- Heuristische Suche für Spiele (Baue einen Agenten für TicTacToe)
- Sprachverarbeitung (Baue einen einfachen ChatBot – und erkenne, dass Mustererkennung und Verstehen nicht das gleiche ist)
- Emotionserkennung und die Frage, ob es m?lglich ist, dass KI Systeme Gefühle und einen eigenen Willen entwickeln
In jedem Kapitel stellen wir Bezüge zwischen Künstlicher und menschlicher Intelligenz her
Alle Themen werden anhand der Basisalgorithmen eingeführt und es wird der Unterschied zwischen KI Programmierung und Standardprogrammierung deutlich

Eine neue Auflage, in der das Thema Generative KI (ChatGPT und Co) mit aufgenommen wird, erscheint 2024.

Ebenfalls 2024 ist bei Springer das Fachbuch "Einführung in die Künstliche Intelligenz für Lehrkr?fte" (Hrsg. U. Furbach, E. Kitzelmann, T. Michaeli, U. Schmid) erschienen.

KI Unplugged Spiele bei Wehrfritz (Haba Education)

Digital Starter Maschinelles Lernen (erschienen 2020)
Digital Starter Neuronale Netze (erschienen 2022)
Digital Starter Pfadfinde-Algorithmen (erschienen 2022)

Online-Katalog

Hands-on Workshops

Was ist KI und wie funktioniert maschinelles Lernen? Johannes Langer, Kurs F?rderung begabter Schüler (7.-10. Kl.), Melanchton-Gymnasium Nürnberg, 19.12.24
KI programmieren für Kinder und Jugendliche, Alisa Münsterberg und Franziska Paukner, Lagarde Code Week Bayern, 21.10.2023
KI selber programmieren, Franziska Paukner, Ute Schmid, M?dchen und Technik (MUT), 2.11.2020 und 3.11.2021 (virtuell), M?dchen 10-14 Jahre
Hands-On Machine Learning: Mark Gromowski, Lutz Reuter, Ute Schmid, 06.12.2019 (14-18.30 Uhr), TAO, ab 16 Jahre
Künstliche Intelligenz selber programmieren: Mark Gromowski, Ute Schmid, 29.-31.10.2018 (jeweils 9-16 Uhr), TAO ab 16 Jahre
Künstliche Intelligenz mit Prolog: Ute Schmid und Team, Workshop im Rahmen des Girls‘Day 2006 – 2013 (danach Scratch Workshops), ab 15 Jahre

Vortr?ge für Schüler und Schülerinnen

Diskussion zum Welttag der Philosophie: Zukunft der Bildung angesichts der M?glichkeiten der KI, 21.11.2024 (mit ca. 100 Schülerinnen und Schülern der Oberstufe)
Expertendiskussion beim KI-Bundeswettbewerb, Tübingen, 15.11.2024
Wie menschlich kann und soll künstliche Intelligenz werden? Vortrag und Diskussion, Ethikforum Forchheim 2023, organisiert von der 11. Klasse des Herder-Gymnasiums Forchheim, 25.5.2023
Künstliche Intelligenz – Selber machen! Vortrag am Tag der Begabtenf?rderung Oberfranken, Ute Schmid, 11.7. 2022, Kloster Banz
Was man über KI (in der Schule) wissen sollte. Vortrag für ein P-Seminar am Dietzenhofer Gymnasium Bamberg, Ute Schmid, 1.7.2022
System der Zukunft!? – Was man über Künstliche Intelligenz wissen sollte, Kompetenzzentrum für Begabtenf?rderung, Dürer-Gymnasium Nürnberg, Ute Schmid, 2.2.2022
Junior Science Café zum Thema KI in der Schule, Seminar 13. Klasse, Ubbo-Emmius-Gymnasiums Leer, Ute Schmid, 17.1.2022 (virtuell)
Was machen KI-Forscherinnen und Forscher? -- Schulprojekt Geniale Wissenschaft -- selbst erleben für die Mittelschule, Ute Schmid, 20.7.2020
Was ist KI? Impulsvortrag und Expertinneninterview für Schülerinnen des Eichendorff Gymnasiums Bamberg im Rahmen des Schülerwettbewerbs für Politische Bildung 2019 Künstliche Intelligenz -- ?bernehmen Computer die Macht?, Ute Schmid, 25.11.2019
Wie lernen Computer und Roboter?, Vortrag für Oberstufensschülerinnen und Schüler aus Ankara, organisiert vom Goethe Institut und vom Bayerischen Betreuungsinitiative Deutsche Auslands- und Partnerschulen (BayBIDS), 11.5.2018, Ute Schmid
Wie lernen Computer und Roboter? Oberstufenkurs "Student/-in für einen Tag" der Universit?tsbibliothek, 29.9.2015 für die 11. Klassen des Maria-Ward-Gymnasiums. 9.3.2016 für die 11. Klassen des ETA-Hoffmann-Gymnasiums, Ute Schmid
Wie werden Computer und Roboter intelligent? Tag der Begabtenf?rderung (08. Juli 2013, Bayreuth) von Ute Schmid
Konstruktion intelligenter (Roboter-) Agenten. Schnuppervorlesung im Rahmen der Bamberger Studien- und Berufswahlwoche (19.2. 2013) von Ute Schmid
Wie lernen Computer und Roboter? Vorlesung im Rahmen der Kinderuni (12.5. 2012) von Ute Schmid
Von Computer-Systemen zu Intelligenten Systemen. Vorbilderakademie für begabte Jugendliche mit Migrationshintergrund (Universit?t Bamberg, 5.9.11) von Ute Schmid und Martin Sticht
Wer ist schlauer: mein Computer oder ich? – Ein Beitrag der Bamberger Universit?t zum Informatikjahr. Vorlesung im Rahmen der Kinderuni, 11.5.2006, Ute Schmid

Für Lehrkr?fte und Entscheider

Human-centric Artificial Intelligence: 2nd French-German-Japanese Symposium, 16.11.2020

Schmid, U. (2020). KI an Schulen -- Lernen über und Lernen mit KI, Schulleiterkongress Grund- und Mittelschulen, Schulen in die Zukunft führen, Akademie für Lehrerfortbildung, Dillingen, 16.10.2020

Schmid, U. (2020). Was ist Künstliche Intelligenz und wie k?nnen KI-Methoden im (Sprach-) Unterricht eingesetzt werden?, Fremdsprachenlernen im digitalen Zeitalter, Online-Konferenz Goethe-Institut Peking, Panel: Die Hyperpersonalisierung des Lernenden: Analysemacht von AI, Auswirkungen auf das Lehrumfeld und die Rolle der Lehrkraft, 4.9.2020

Schmid U. (2020). Impulsvortrag Learning Analytics & KI bei Cornelsen, Berlin, 18.5.2020

Schmid, U. (2019). Lernen über/mit KI. Enquete-Kommission Künstliche Intelligenz des Deutschen Bundestages, Projektgruppe KI und Arbeit, Bildung, Forschung, 16. Dezember 2019

Schmid, U. (2019). Künstliche Intelligenz in der Schule -- Lernen über KI, Lernen mit KI. MINT-Tag Oberfranken 2019, Hirschaid, 9.11.19

Schmid, U. (2019). KI in der Schule – Cognitive Enhancement statt Digitale Verdummung, Berlin bildung@breakfast, 27.6.2019 (Hochschulforum Digitalisierung und Stifterverband)

Schmid, U. (2019). Künstliche Intelligenz selber programmieren – Vorschlag für m?gliche KI Themen im Informatikunterricht. Informatiklehrertag Bayern, Bayreuth, 25.3. 2019

Schmid, U. (2018). Künstliche Intelligenz selber programmieren – Vorschlag für m?gliche KI Themen im Informatikunterricht der Oberstufe. LG 95/276A, Akademie für Lehrerfortbildung, Dillingen, 10.12.18.

Für Studierende/Doktoranden ohne Hintergrund in Informatik

V/? Künstliche Intelligenz für Geistes-, Human-, und Sozialwissenschaften ab WS 2023/2024
Ute Schmid: Zentrale Konzepte der KI und Herausforderungen bei kreativen sprachlichen Leistungen, Germanistisches Seminar Künstliche Menschen in Literatur und Film, Universit?t Bamberg, 4.12.2024
Bettina Finzel & Johannes Langer, KI unter der Lupe, Forschungsnetzwerk Mittelbau, Universit?t Bamberg, Februar 2024
Schmid, U. (2019). Grundkonzepte des maschinellen Lernens. Vortrag im Rahmen der Woche der Forschung an der Universit?t Bamberg, 25.2.2019
Schmid, U. (2018). Machine Learning is more than Neural Networks -- A Guided Tour through the Wilds of ML, DAAD-Stipendiatentreffen, 13.-15. April 2018, Bamberg.
V/? Kognitive Informatik für Studierende der 球探足球比分 und im Nebenfach Angewandte Infomatik, Einführung in KI ohne Voraussetzungen, seit 2010 (wird ab WS 23/23 von KI für Geistes-, Human-, und Sozialwissenschaften abgel?st)

Buchkapitel/Bücher/Beitr?ge über KI für Nicht-Informatiker

Sonja Niemann, Anna Thaler & Ute Schmid (2025). Ein Intelligentes Tutorensystem für Rekursive Programmierung. In: Lorenz Mrohs, Julia Franz, Dominik Herrmann, Konstantin Lindner, Thorsten Staake (Hg.): Digitales Lehren und Lernen an der Hochschule: Strategien – Bedingungen – Umsetzung (pp. 121-126). transcript Verlag.
Anja G?rtig-Daugs, Ute Schmid (2025). Fostering data and AI competencies in primary schools. Symposium on Integrating AI and Data Science into School Education Across Disciplines (AIDEA 2025), Salzburg, 24.2.2025
Losch, D., Jaschke, S., Michaeli, T., Opel, S., Schmid, U., Seegerer, S., Stechert, P. (2025). Was alle über Künstliche Intelligenz wissen sollen und wie KI-bezogene Kompetenzen in der Schule entwickelt werden k?nnen. Informatik Spektrum.
Ute Schmid (2025). Grundkompetenzen im Bereich Künstliche Intelligenz (AI Literacy). In: Gerold Br?gger & Hans-Günter Rolff (Hrsg.) Handbuch: Lernen mit digitalen Medien, 3. Auflage. Beltz.
Ute Schmid (2024). Bildungskanon für eine digitale Gesellschaft: In der Schule müssen digitale Grundkompetenzen vermittelt werden. Akademie Aktuell Jahrgang 2024 Heft 1 - Ausgabe Nr. 82
Ute Schmid (2023). ChatGPT im Kontext der frühkindlichen Bildung. In: M. Textor und A. Bostelmann (Hrsg.): Das Kita-Handbuch.
Ute Schmid (2023). Risiken und Nebenwirkungen von KI in der Bildung – und wie man ihnen begegnet. Campus Schulmanagement Magazin, Spezial, 12.10.2023.
Alisa Münsterberg, Reinhard Budde, Thorsten Leimbach, Ute Schmid (2023). Perzeptrons programmieren und explorieren im Rahmen der Open Roberta Lernumgebung. (Poster Extended Abstract) INFOS 2023.
Ute Schmid (2023). ChatGPT und KI in der Schule: ?Es sind neue Wege im Unterricht gefragt“. Campus Schulmanagement Magazin, 14.2.2023.
Anna Thaler Ute Schmid (2022). Enriching Intelligent Tutoring Systems with Methods of Explainable Artificial Intelligence – A Research Proposal (Abstract). Workshop on Reflection on intelligent systems: towards a cross-disciplinary definition (IRIS), Stuttgart, October 20-21, 2022.
Anja G?rtig-Daugs, Alexander Werner, Jonas Troles, Adrian Schneider, Renata Szczepaniak, Ute Schmid (2022). Data literacy in primary school teachers’ education and training. Digitalisation Research Seminar (DigiSem 2022) – Data Literacy – Key competence for a fair digital society?, Nürnberg, 22-23 September 2022.
Anna Thaler, Adrian V?lker, Tanja Mitrovic, & Ute Schmid (2022). Worked Examples as Application of Analogical Reasoning in Intelligent Tutoring and their Effects on SQL Competencies (Extended Abstract). KogWis 2022, Freiburg, 5.-7.9.2022
Thaler, Anna, Paukner, Franziska, Troles, Jonas ,& Schmid, Ute (2022). Individuelle F?rderung von Programmierfertigkeiten im Studium am Beispiel von Intelligenten Tutor Systemen für SQL. In Nerea V?ing, Sabine Reisas, Maik Arnold (Hrsg.): Scholarship of Teaching and Learning – eine forschungsgeleitete Fundierung und Weiterentwicklung hochschul(fach)didaktischen Handelns. Schriftenreihe Forschung und Innovation in der Hochschulbildung (FIHB), TH K?ln.
Schmid, U. & Weitz K. (2022). Künstliche Intelligenz und 球探足球比分 – Von Kognitiver Modellierung bis Erkl?rbarkeit. In A. Schütz et al. (Hrsg.), 球探足球比分 (6. Auflage). Kohlhammer.
Schmid, U., G?rtig-Daugs, A., Werner, A., Szczepaniak, R. (2021). Data Literacy in der Grundschule –Zukunftskompetenzen erwerben und vermitteln. University:Future:Festival 2021, Hochschulforum Digitalisierung, 3.11.2021 Berlin/virtuell
Schmid, U., G?rtig-Daugs, A., Müller, L., Werner, A. (2021). Grundkonzepte des Maschinellen Lernens für die Grundschule - Algorithmen, Biases, Generalisierungsfehler.GI-Jahrestagung2021: 1611-1623.
Schmid, U. (2021). Warum KI auch ein Thema für die Kita ist. In: M. Textor und A. Bostelmann (Hrsg.): Das Kita-Handbuch.
Schmid, U. (2020). KI ist nie perfekt. Künstliche Intelligenz in der Schule. didacta – Das Magazin für lebenslanges Lernen, 3/2020, 42-45.
Schmid, U. (2013). Künstliche Intelligenz. In: A. Stephan und S. Walter (Hrsg.), Handbuch der Kognitionswissenschaft, 44-47. Metzler.
Schmid, U. (2006). Computermodelle des Denkens und Probleml?sens (Kap. 8, pp.483-547). In J. Funke (Hrsg.), Enzyklop?die der 球探足球比分, Themenbereich C: Theorie und Forschung, Serie 2: Kognition, Band 8, Denken und Probleml?sen. Hogrefe.
Schmid, U. (2002). Denken und Probleml?sen -- Computermodelle des Probleml?sens (Kap.5b, 701--734). Beitrag zu: W. Prinz und J. Müsseler (Hrsg.), Allgemeine 球探足球比分, Lehrbuch, Spektrum Verlag.
Schmid, U. (2002). Maschinelles Lernen -- Aus Erfahrung schlau, Gehirn & Geist, 3/2002, Spektrum der Wissenschaft, 50-52.

KI & Schule