Hand hält Handy mit geöffneter Chatbot App

Einführung Chatbots

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Einführung Chatbots

Chatbots finden heutzutage vielfältige Anwendungen. In dieser Einheit vermitteln wir die Grundlagen von Chatbots. Die Einheit kann als Vorbereitung zur Entwicklung von Chatbot Projekten genutzt werden.

Dauer: 1 - 2 x 45 Minuten

Fach: Informatik, Naturwissenschaften

Klasse: ab Klasse 7

Vorkenntnisse: keine

Niveau: Einstieg

Hand hält Handy mit geöffneter Chatbot App

Kompetenzen

Die Schüler:innen:

  • können die Grundlagen von Chatbots erklären.
  • lernen, wie Chatbots funktionieren und wie sie auf menschliche Eingaben reagieren.
  • verstehen, wie Künstliche Intelligenz (KI) Chatbots ermöglicht, angemessen auf menschliche Eingaben zu reagieren.

Material

  • Zur Recherche Computer oder Tablet mit Internetzugang
  • Beamer / interaktives Whiteboard 

Vorbereitung des Projektes

  • Eigene Recherche zur Geschichte und Aufbau eines Chatbots
  • Taskcard-Board oder Alternative vorbereiten. QR-Code zum Board erstellen

Ablauf

Thematische Einführung (ca. 10 Minuten) 

      1. Die Schüler:innen lernen die Aufgaben und Ziele des Projektes kennen. Sie werden in das Thema „Chatbots“ eingeführt und testen anschließend einen einfachen Chatbot, um erste Erkenntnisse zu sammeln.
      2. Was ist ein Chatbot?
      • Erkläre das Konzept eines Chatbots: Eine Software, die Konversationen in natürlicher Sprache führen kann. Besprich mit den Schüler:innen ihre Erfahrungen zu Chatbots.
      • Anschließend erhalten die Schüler:innen die Gelegenheit, einen Chatbot zu testen. Als Einstieg empfehlen wir die Nutzung von ELIZA oder den Varianten SINA oder TOM. ELIZA ist der erste Chatbot und verdeutlicht die Grenzen eines Chatbots ohne zusätzliche „Intelligenz“. Dies hilft, das Funktionsprinzip von Chatbots zu verstehen und die Herausforderungen zu erkennen.

Der Chatbot ELIZA wurde 1966 von Joseph Weizenbaum entwickelt und spielt eine bedeutende Rolle in der Geschichte der künstlichen Intelligenz und der Entwicklung von Chatbots.

Arbeitsphase (ca. 20 min)

      1. Die Arbeitsphase findet in Zweiergruppen statt. Teile die Schüler:innen dementsprechend auf.
      2. Die Schüler:innen testen ELIZA oder eine andere Variante (s.o.), recherchieren zum Thema Chatbot und sammeln ihre Erkenntnisse in einem Board (Taskcards oder ähnliches). Leitfragen dafür können folgende sein:
      • Wie ist der Chatbot aufgebaut?“
      • „Wie hat er auf deine Fragen reagiert?“
      • „Waren die Antworten immer richtig?“
      • „Was ist dir noch aufgefallen?“

Eine Aufgabenstellung könnte sein:

Scannt den QR Code und öffnet das Taskcardboard auf eurem Tablet. Schaut euch die Leitfragen an. Öffnet auf dem zweiten Tablet den Chatbot ELIZA. Nutzt den Chatbot ELIZA und stellt erste Fragen (z.B. zum Wetter, zu einem Tier o.Ä.). Recherchiert die Historie von Chatbots und deren Einsatz. Notiert anschließend auf dem Taskcardboard eure Erkenntnisse zu den Leitfragen. Für diese Aufgabe habt ihr 20 Minuten Zeit.

Abschluss (ca. 15 Minuten)

  1. Danach präsentieren die Schüler:innen ihre Ergebnisse und ihr diskutiert gemeinsam, welche Erfahrungen die Schüler:innen gemacht haben.
  2. Nenne an dieser Stelle „ChatGPT“ als Beispiel für den Einsatz von LLM (Large Language Model), eine fortschrittliche NLP-Technologie (Natural Language Processing), die darauf spezialisiert ist, große Datenmengen zu verarbeiten.
    Andere KI-unterstützte Chatbots sind zum Beispiel:

        • Mitsuku (pandorabots.com/mitsuku), ein preisgekrönter Chatbot
        • Playground von Pandorabots,…

Teste kurz einen dieser Chatbots mit deinen Schüler:innen frontal aus und erkennt gemeinsam die Unterschiede zum ELIZA Chatbot.

Beachte, dass die meisten dieser Plattformen eine vorherige Anmeldung erfordern. Alternativ kannst du einen Webseiten-Chatbot verwenden, der ohne Anmeldung genutzt werden kann. Um die beste Wahl zu treffen, empfehlen wir, im Vorfeld eine Recherche durchzuführen.

  1. Bitte die Schüler:innen um Feedback zur Unterrichtseinheit. Was hat ihnen gefallen, was könnte verbessert werden?

An dieser Stelle können auch wichtige ethische Fragen behandelt werden, die im Zusammenhang mit der Entwicklung eines Chatbots auftauchen:

  • Datenschutz: Schüler lernen die Bedeutung der Privatsphäre bei Anfragen.
  • Diskriminierung: NLP-Algorithmen können unbewusste Vorurteile zeigen - Gespräch über faire Sprachverarbeitung.
  • Transparenz: Es ist wichtig, dass Benutzer Entscheidungen des Chatbots verstehen.
  • Grenzen und Missbrauch: Diskussion über Technologiegrenzen und möglichen Missbrauch.

Hierfür kann ggf. eine weitere Unterrichtsstunde nötig sein.

Hinweise

Diese Einheit ist Teil der Unterrichtsreihe Wetter KI-Chatbot.

weitere Projektideen

  • Künstliche Intelligenz verstehen

  • Chatten mit KI: Entdecke ChatGPT

  • KI analog: Wie funktioniert maschinelles Lernen?

  • Einführung NLP

  • Wetter-KI-Chatbot

  • KI im Kunstunterricht

  • Einführung ML

  • Bildklassifikationsmodell mit Pictoblox

  • Ampelschaltung mit PictoBlox