Der Computer lernt sehen
Die Lernenden erleben mit dem kostenlosen Web-Tool «Teachable Machine» live, wie ein Computer lernt, zwei einfache Objekte zu unterscheiden, und entdecken dabei, dass eine Maschine nichts ohne Hilfe des Menschen lernen und wissen kann, sondern viele Beispiele von uns Menschen braucht.
Kurzbeschreibung
In dieser Einheit für den ersten Zyklus bringt die Klasse gemeinsam einem Computer bei, zwei einfache Kategorien zu erkennen, etwa «Daumen hoch» und «Daumen runter». Die Lehrperson führt das Experiment am Beamer vor, die Kinder sammeln die Beispiele und dürfen anschliessend selbst ausprobieren, ob der Computer die Objekte richtig erkennt. So erleben sie handlungsorientiert, wie eine Maschine aus Beispielen lernt.
Was ist Teachable Machine?
Teachable Machine ist ein kostenloses Web-Tool von Google Experiments, mit dem ein Computer ohne Programmierkenntnisse darauf trainiert werden kann, Bilder, Geräusche oder Körperhaltungen zu erkennen. Die Anwendung läuft direkt im Browser und erfordert weder Installation noch Anmeldung. Der Ablauf folgt drei einfachen Schritten. Zuerst werden Beispiele gesammelt und über Webcam, Mikrofon oder vorhandene Dateien in den Browser geladen. Danach trainiert die Künstliche Intelligenz das Modell mit einem einzigen Klick. Zum Schluss lässt sich das Ergebnis direkt im Browser testen oder exportieren. Damit wird die Funktionsweise des maschinellen Lernens für die Schüler*innen unmittelbar greifbar.
Ablauf
Zum Einstieg tauscht sich die Klasse im Sitzkreis darüber aus, woran man zum Beispiel einen Radiergummi von einem Malstift unterscheidet. Danach sammeln die Kinder gemeinsam Beispiele für zwei einfache Kategorien, indem die Webcam die Objekte nacheinander aufnimmt oder die Lehrperson die Fotos hochlädt. Mögliche Kategorien sind «Daumen hoch» und «Daumen runter», «Radiergummi» und «Malstift» oder, bei einem Start im Freien, «Steine» und «Äste». Anschliessend drückt die Klasse im Tool auf den grossen Knopf, und der Computer «denkt nach». Nun dürfen die Kinder der Reihe nach ausprobieren, ob der Computer die Objekte richtig erkennt. Zum Abschluss überlegt die Klasse gemeinsam, warum der Computer das wohl gewusst hat.
Didaktischer Hinweis
In diesem Zyklus steht das gemeinsame Erleben im Vordergrund, nicht die technische Tiefe. Die Kinder erkennen, dass der Computer nichts von selbst weiss, sondern wir Menschen ihn mit vielen Beispielen „füttern” müssen, damit er lernt. Das Gerät wird hauptsächlich von der Lehrperson bedient, während die Schüler*innen als Entdecker*innen agieren.
Gesprächsanlass
Warum hat der Computer gewusst, welches Objekt wir ihm zeigen, und was hätten wir tun müssen, damit er es noch besser erkennt?
Material
Ein Computer oder Tablet mit Webcam, ein Beamer zur Vorführung im Plenum sowie einige einfache Gegenstände oder Objekte für die beiden gewählten Kategorien.
Datenschutzhinweis
Teachable Machine verarbeitet die Trainingsdaten laut Google lokal im Browser, doch beim Export oder beim Speichern in Google Drive können sie das Gerät verlassen. Gesichter, Stimmen oder persönliche Gegenstände sind deshalb heikel. Als Faustregel sollte nur trainiert werden, was auch öffentlich gezeigt werden dürfte. Wo möglich werden neutrale Alltagsgegenstände statt Gesichter verwendet, und vor dem Einsatz von Kamera oder Mikrofon wird die Zustimmung der Schüler*innen beziehungsweise deren Erziehungsberechtigten eingeholt. So wird der Datenschutz selbst zum Lerngegenstand.