Angesichts der seit einiger Zeit unter Eltern, Lehrern, in den Medien und in der breiten Öffentlichkeit geführten Debatte könnte man sagen: „Endlich!“ Endlich kommt Licht ins Dunkel. Endlich wird die Frage beleuchtet, welche Auswirkungen die Nutzung von künstlichen Systemen wie ChatGPT auf das Lernen und das Erledigen von Hausaufgaben bei Schülern hat. Auf ihr Gehirn. An einer ersten Studie haben knapp 500 Schülerinnen und Schüler aus ganz Europa teilgenommen. Das Ergebnis:
Schüler, die ChatGPT häufiger nutzten…
- waren am stärksten von Zeitdruck betroffen
- neigten am stärksten zur Prokrastination, also dem Aufschieben von Hausaufgaben und Prüfungen
Gedächtnisstörungen und Prokrastination
Hinsichtlich der Folgen wird die Nutzung der Software mit kognitiven Störungen (Gedächtnisverlust) sowie mit schlechteren Prüfungsergebnissen in Verbindung gebracht. Die Daten zeigen, dass eher weniger gut organisierte Studierende oder solche, die die Erwartungen ihrer Lehrenden nicht erfüllen, auf die Hilfe der KI zurückgreifen, um Zeit zu sparen. Für diese Studierenden ist diese technologische „Krücke” jedoch eher nachteilig, insbesondere in Bezug auf das Gedächtnis.
Leider erlaubte die angewandte Methodik nicht, über die bloße Feststellung dieses Zusammenhangs hinauszugehen und echte Ursache-Wirkungs-Beziehungen zwischen den verschiedenen Aspekten aufzuzeigen. Benutzt man ChatGPT, weil man ein schlechterer Schüler ist und mehr Schwierigkeiten hat? Oder ist man schlechter in Prüfungen, weil man ChatGPT benutzt? Neigt man eher zur Prokrastination, weil man weiß, dass die KI bei den Hausaufgaben helfen kann? Oder ist sie ein Rettungsanker für Schülerinnen und Schüler, die generell dazu neigen, alles auf den letzten Drücker zu erledigen?
Diese Studie allein wird uns keine Antworten liefern, sie hat jedoch den großen Vorteil, dass sie über die Eindrücke und Ansichten hinausgeht, die die meisten Diskussionen über die vermeintlichen Nachteile von KI im Bildungsbereich prägen. Offensichtlich muss die Verwendung von ChatGPT in einen Rahmen eingebettet werden.
Ich persönlich erinnere mich aber vor allem an den Zusammenhang mit Gedächtnisverlust und weniger an die naheliegende Annahme, dass man versucht sein könnte, ChatGPT zu nutzen, um Zeit bei den Hausaufgaben zu sparen. Diese Schüler befinden sich in einem Alter, das einen kognitiven Höhepunkt im Leben eines Menschen darstellt. Zu diesem Zeitpunkt ist der präfrontale Cortex reif und erreicht seine volle Leistungsfähigkeit für Gedächtnisaufgaben. Warum berichten KI-Enthusiasten also von Schwierigkeiten in diesem Bereich? Beeinträchtigt ChatGPT tatsächlich das Gedächtnis? Diese eine Studie reicht nicht aus, um eine Schlussfolgerung zu ziehen. Denn die Qualität der Gedächtniskodierung und des Gedächtnisabrufs hängt von mehreren Faktoren ab, beispielsweise von der Konzentrationsfähigkeit oder der Qualität und Quantität des Schlafs.
Ein schlechter Lebensstil mit zu wenig Schlaf könnte sich beispielsweise sowohl auf das Gedächtnis als auch auf die Nutzung von ChatGPT auswirken: Die Schüler würden sich aufgrund von Müdigkeit und Zeitmangel auf die KI verlassen, um ihre Aufgaben zu erledigen. Das Ergebnis wäre ein offensichtlicher Zusammenhang zwischen der Nutzung von ChatGPT und Gedächtnisproblemen, wobei ein schlechter Lebensstil beide Faktoren beeinflussen würde. Es gibt jedoch einige neurowissenschaftliche Belege, die auf eine mögliche Auswirkung dieser Art von Tools auf die kognitive Funktion hindeuten.
Wie „denkt” ChatGPT?
Wenn ChatGPT einen Denkprozess ersetzt und einen Text als Antwort auf eine Frage produziert, wird verhindert, dass der Lernende seine „kognitive Landkarte“ manipuliert. Die kognitive Landkarte ist ein Gewebe aus Ursache-Wirkungs-Beziehungen und semantischer Nähe zwischen Zuständen und Konzepten. Um das Prinzip des Dreieckshandels zwischen Europa, Afrika und Amerika zu erklären, müssen verschiedene miteinander verbundene Konzepte (Sklaverei, Kolonien usw.) und Ursache-Wirkungs-Beziehungen (die aus Afrika mitgebrachten Sklaven ermöglichten den Anbau von Ressourcen in Amerika) im Gedächtnis abgerufen werden.
Diese mentale Erkundung der für diesen speziellen Lernbereich typischen kognitiven Landkarte durch Aufmerksamkeit stärkt die synaptischen Verbindungen zwischen den neuronalen Populationen, die mit den jeweiligen Konzepten und Beziehungen verbunden sind. Die kognitive Landkarte wird hauptsächlich im unteren Teil des Frontallappens und im Schläfenlappen „gespeichert”. Diese synaptischen Verbindungen bilden die Grundlage für die logischen Verknüpfungen, die diesen Wissensbereich charakterisieren. Ein Beispiel: Da Baumwolle nicht in Europa angebaut wird, muss sie woanders angebaut werden. Wo? Wie? Von wem? Was bedeutet das?
Die meisten Aufgaben in Schule und Universität zielen daher darauf ab, dass Schülerinnen und Schüler solche Karten benutzen, um das Gelernte im Gedächtnis zu verankern. So sind alle Konzepte eines Bereichs innerhalb dieser Karten gut miteinander verbunden und werden nicht als Liste isolierter, auswendig gelernter Informationen gespeichert. Auf diese Weise können die Schülerinnen und Schüler konstruktives und logisches Denken entwickeln.
Verdammt, ich habe meine „kognitive Karte” verloren
Diese relationalen Strukturen zwischen Konzepten (Baumwolle wird in Europa weiterverkauft usw.) erzwingen jedoch eine bestimmte Struktur in den Texten, die über das betreffende Gebiet geschrieben wurden und im Internet verfügbar sind. Dies ist die Grundlage, auf der KI-Tools lernen. Eine rein verbale und statistische Analyse dieses Textkorpus – der Satz „Baumwolle wird in Afrika weiterverkauft” wird beispielsweise so gut wie nie vorkommen – ermöglicht es einem Werkzeug wie ChatGPT, Antworten zu generieren, die diese Strukturen respektieren und im Großen und Ganzen mit dem übereinstimmen, was über das betreffende Gebiet bekannt ist. Der Benutzer muss dafür weder diese Strukturen manipulieren noch eine kognitive Karte verwenden.
Es ist also denkbar, dass die Fähigkeit, kognitive Landkarten zu mobilisieren, um Beziehungen zwischen Konzepten zu erkennen und zu verändern, mit der Zeit nachlässt. Ein Beispiel hierfür ist die Fähigkeit, sich daran zu erinnern, dass die Erfindung des Motorboots nach der Zeit des Dreieckshandels stattfand. Erinnern wir uns an das bekannte Sprichwort, das die Plastizität des Gehirns gut zusammenfasst: „Use it or lose it“. Das heißt, neuronale Netze, die nicht genutzt werden, verlieren an Effizienz. Ein Schüler, der sich regelmäßig bemüht, Informationen zu suchen und zu verarbeiten, um Fragen zu beantworten, setzt den Dialog zwischen dem präfrontalen Cortex und den Strukturen des Schläfenlappens in Gang. Dieser Dialog bildet die Grundlage für den Prozess der Gedächtniskonsolidierung.
Es ist daher plausibel, dass die Nutzung von ChatGPT die Gedächtnisleistung und die Fähigkeit zum logischen Denken beeinträchtigt – zumindest, wenn das Tool dazu verwendet wird, um schnell Antworten zu generieren. Wenn wir einen Text schreiben, um eine Frage zu beantworten, greifen wir auf kognitive Karten zu, die in unserem Gehirn gespeichert sind. ChatGPT verfügt über ähnliche kognitive Karten. Wenn wir uns auf diese verlassen, besteht die Gefahr, dass unsere eigenen Karten sich zurückentwickeln und bei Hausaufgaben nicht mehr funktionieren.
Der Beitrag, den diese Art von Werkzeugen zum Lernen leisten kann, wird eher durch einen intelligenten und gezielten Einsatz von KI erfolgen. Dafür gibt es bereits einige Beispiele. Ein Beispiel ist, einen Schüler dazu zu ermutigen, ChatGPT zu nutzen, um einen von ihm geschriebenen Text umzuformulieren. So kann er sehen, welche Formulierungen geschickter sind als seine eigenen, und sich davon inspirieren lassen, um seinen eigenen Stil zu verbessern.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, Werkzeuge zur Bildgenerierung wie Dall‑E zu verwenden, um die mentale Vorstellungskraft der Schülerinnen und Schüler anzuregen. Dazu müssen sie zunächst das Bild vorhersagen und visualisieren, das die Software aus einer bestimmten Anweisung, wie beispielsweise „eine Katze auf der Fensterbank in der Sonne neben einem Topf Geranien“, erzeugt. Anschließend vergleichen sie diese Visualisierung mit dem vom Computer erzeugten Bild. Das setzt natürlich voraus, dass man sich ein mentales Bild des Textes machen kann (eine wertvolle Fähigkeit in vielen Fächern). Ich überlasse es dir, weitere Beispiele zu finden, denn die Bandbreite intelligenter KI-Anwendungen zur Verbesserung des Lernens ist nur durch deine eigene Intelligenz begrenzt.
