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Über das Projekt
Autoren: P. Schmidt, N. Streiff, H. Perino,
Institution: DLH
Kontakt: hansjuerg.perino.dlh.zh.ch

Praxisbeispiel: Blutkreislauf

Im Biologieunterricht begleitet eine massgeschneiderter KI-Tutorin das Erarbeiten des Blutkreislaufs. Die KI ergänzt die Lehrperson: Sie erklärt geduldig und individuell – mit Texten, Bildern, Vergleichen und vereinfachten Erklärungen. Ziel ist es, den kleinen und grossen Kreislauf zu verstehen, den Weg eines roten Blutkörperchens zu beschreiben und den Zusammenhang zwischen Herzfrequenz und körperlicher Belastung zu erklären. 

Fach

Biologie

Rolle der KI

Tutorin

Stufe

Untergymnasium

Dauer

2-3 Lektionen

Lernziele

  • LZ1: Die Schülerinnen und Schüler können den kleinen und grossen Kreislauf unterscheiden, indem sie die Funktion von Herz, Arterien, Venen und Kapillaren erklären sowie den Weg eines roten Blutkörperchens durch den Körper beschreiben.    
  • LZ2: Die Schülerinnen und Schüler können erklären, warum Blut im Lungenkreislauf sauerstoffreich und im Körperkreislauf sauerstoffarm wird.   
  • LZ3: Die Schülerinnen und Schüler können den Zusammenhang zwischen Herzfrequenz und körperlicher Belastung erklären.  

Erfolgsfaktoren und Hinweise für die Lehrperson

  • Warum KI? KI erklärt systematisch, kontextualisiert und individuell angepasst. Sie ergänzt die Lehrperson als geduldiger, personalisierter Lerntutor. 
  • Wissensquelle/Referenz für den KI-Tutor: Es ist wichtig, das Referenz-Dokument (die Refernz-Dokumente) klar festzulegen, damit der KI-Tutor ausschliesslich aufgrund einer verlässlichen Quelle antwortet. Als Beispiel hier ist die Wissensbasis bereits hinterlegt in 2 Teilen (da insgesamt zu lang für Fobizz: höchstens 4 Text-Seiten pro Dokument).  

https://app.fobizz.com/ai/chats/public_assistants/acab7196-e7cf-457a-a8cb-f3470b198bc9?token=d84c272a99aed2e9aad379cfed9ec969 

Optional: Soll die Wissens-Grundlage angepasst werden, so kann unter „Assistent bearbeiten“ auf Fobizz in der Wissensdatenbank ein jeweils gleichnamiges pdf hinterlegt werden, das andere Fakten beinhaltet.  
Achtung: Der Titel des neuen Dokuments muss exakt gleich lauten wie derjenige des ersetzten Dokuments, damit der Assistent es richtig einliest (Für diesen KI-Assistenten müssen die in “Wissensquelle/Referenz” genannten Bezeichnungen verwendet werden.) 

  • ICT: Fobizz-Umgebung erforderlich für Lehrpersonen und Schüler:innen/Lernende (Erstellung und Verteilung des KI-Tutors via Fobizz-Klassenraum). 
  • Haltungen: Schülerinnen und Schüler bzw. Lernende brauchen Offenheit für erste Einsatzversuche; Schulleitung und Peers unterstützen idealerweise den KI-Einsatz im Sinne einer lernenden Organisation. 
  • Setting: 1 Lehrperson, KI-Assistent in Fobizz, Instruktionen und Checkliste für Schülerinnen und Schüler bzw. Lernende 
  • Didaktisches Szenario: Selbstorientiertes Lernen und schülerzentriertes Lernen. 

Lektionen-Beschreibung

Lektion 1 – Herz, Kreisläufe, Blutgefässe (LZ 1 + LZ 2) 

  • Einstieg:  Schülerinnen und Schüler bzw. Lernende notieren anfangs Lektion (durch die Lehrperson angeleitet) ihre eigenen Fragen rund um Herz und Blutkreislauf. Erst danach startet mit diesen Fragen der individuelle Einsatz des KI-Tutors.  
  • Individuelle Erarbeitung, zum Beispiel:
  • Herzaufbau (Kammern, Klappen)  
  • Herz- und Lungenkreislauf  
  • Arterien / Venen / Kapillaren 
  • Puls 

→ KI erklärt beispielsweise mit Analogien, auf verschiedenen Niveaus und gibt adaptiv individuelles Feedback. Damit konsolidiert KI das Vorwissen der Schüler:innen/Lernenden.  

  • Transfer & Sicherung: Schüler:innen/Lernende beschreiben den Weg eines Blutkörperchens in eigenen Worten → KI korrigiert und erklärt individuell. 
     

Lektion 2 – Puls, Regelkreis und Überprüfung (LZ 3 + alle LZ) 

  • Als Folgelektion könnte auf dem Gelernten aufgebaut werden beispielsweise mit Experimenten (z.B. Pulsmessung) oder mit einem Quiz zur Kontrolle (mit oder ohne KI).  

Instruktionen, Anleitungen, Materialien

  • Grundlage/Lernmaterial: Datei «Alle Informationen zum Blutkreislauf (Teil 1 und Teil 2 plus Grafik 1 und Grafik 2):

  • Hier ist Link zum KI-Tutor “Biologie / Blutkreislauf” in Fobizz:  

          https://app.fobizz.com/ai/chats/public_assistants/acab7196-e7cf-457a-a8cb-f3470b198bc9?token=d84c272a99aed2e9aad379cfed9ec969   

          Nach dem Einloggen kann der KI-Assistent über die Funktion “Remix” 1:1 übernommen werden.   

Möglichkeiten der Anpassung des Assistenten:

  • Kleine Anpassung: Soll die Grundlage angepasst werden, so kann unter „Assistent bearbeiten“ auf Fobizz in der Wissensdatenbank ein gleichnamiges pdf hinterlegt werden, das Anderes beinhaltet. 

Achtung: Der Titel eines neuen Dokuments muss exakt gleich gesetzt werden wie derjenige des ersetzten Files, damit der Assistent es richtig einliest (Für diesen KI-  Assistenten müssen die Namen der Dokumente wie in “Wissensquelle/Referenz” bezeichnet lauten.) 

  • Grössere Anpassungen: Es können bestimmte Elemente des Prompts an den eigenen Kontext angepasst werden (z.B. Lernziele, Lektionsablauf, hinterlegtes Theorie-PDF). Danach kann der eigene (durch Remix übernommene) KI-Assistent aus der Ablage der “eigenen Materialien” auf Fobizz den Schüler:innen/Lernenden in einem Klassenraum zur Verfügung gestellt werden. 
  • Vorsicht: Die Prompt-Elemente in der Rubrik “VERHALTEN” sollen nicht verändert werden, da diese so getestet wurden und funktionieren. Änderungen in diesem Bereich können zu Fehlfunktionen führen.

Hier ist der fertige Prompt dieses KI-Assistenten (KI-Tutors) zum Verwenden und Anpassen an den eigenen Kontext. Hier ist das txt-File mit dem ganzem Prompt:

{jd_file   file==231}