AI-Powered Education for Active Learning Through Participation
| Projektname: | AI-Powered Education for Active Learning Through Participation |
| Fachbereich: | Ingenieurwissenschaften |
| Leitung: | Prof. Dr. Andreas Zinnen |
Projektbeteiligte:
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| Laufzeit: | Oktober 2024 – März 2026 |
| Finanzierende Institution oder Auftraggeber: | Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU) |
Zielsetzung
Die meisten jungen Menschen wissen um die Dringlichkeit der Klimakrise, handeln aber im Alltag nicht entsprechend. Der Grund dafür ist meist kein Wissensmangel, sondern ein psychologischer: Die Krise wirkt so abstrakt und unlösbar, dass der Glaube an die Wirksamkeit des eigenen und des gemeinschaftlichen Handelns fehlt. Stattdessen dominieren Gefühle von Hilflosigkeit und Resignation, was durch fehlende positive Zukunftsbilder noch verstärkt wird. Um vom Wissen ins Handeln zu kommen, reicht reine Faktenvermittlung nicht aus. Es braucht „konstruktive Hoffnung“ – basierend auf realistischen Lösungsansätzen und erlebbarer Selbstwirksamkeit.
Genau hier setzt das Projekt „AI-Powered Education for Active Learning through Participation“ an. Zielsetzung war eine innovative Bildungsintervention, die Best Practices aus Lernpsychologie, Storytelling, Künstlicher Intelligenz (KI) und der Bildung für nachhaltige Entwicklung (BNE) vereint. Es sollte ein KI-gestütztes narratives Escape-Game für junge Menschen im Alter von 15 bis 25 Jahren in Deutschland und Estland entwickelt und vom Zielpublikum evaluiert werden.
Der technologische Fokus auf KI verfolgte dabei das klare Ziel, traditionelle Bildungsformate aufzubrechen und eine tiefe Individualisierung zu erreichen: Die Anwendung sollte einen direkten, personalisierten Dialog ermöglichen. Die didaktische Absicht war es, dass Lernende frei mit verschiedenen KI-Charakteren, wie etwa einem Klimawissenschaftler, einer Person aus einer utopischen Zukunft oder Akteuren erfolgreicher Transformationen, interagieren. Ziel dieser Perspektivenübernahme war es, komplexe Zusammenhänge emotional erfahrbar zu machen, konkrete Handlungsmöglichkeiten aufzuzeigen und so ganz gezielt die Selbstwirksamkeit und konstruktive Hoffnung für den Umgang mit der Klimakrise zu wecken.
Arbeitsschritte
Arbeitspaket 1 (Länderübergreifende State-of-the-Art-Analyse): AP 1 umfasste eine systematische Literatur- und Internetrecherche zu Storytelling und KI in Bildung für Nachhaltige Entwicklung (BNE) in Deutschland und Estland mit Fokus auf 15- bis 25-Jährige. Ziel war die Erarbeitung der theoretischen und technologischen Grundlage für die weiteren Projektphasen.
Arbeitspaket 2 (Konzeptualisierung von klimaspezifischen Charakteren): Ziel war die Entwicklung eines narrativen Rahmens sowie fünf KI-Charaktere auf Basis umwelt- und lernpsychologischer Erkenntnisse. Im Fokus stand die Überwindung der „Intention-Behavior-Gap“ durch Narrative, die Selbstwirksamkeit, kollektive Wirksamkeit und konstruktive Hoffnung fördern. Die Charaktere repräsentieren unterschiedliche Klimaschutzperspektiven (z. B. Energie, Mobilität, Ernährung, Aktivismus). Die Strukturierung erfolgte über die „Heldenreise“, die Narration wurde iterativ auf Basis von Nutzerfeedback zu einer Familiensaga weiterentwickelt.
Arbeitspaket 3 (Technologische Entwicklung des Prototyps): In diesem Arbeitspaket wurden die KI-Charaktere in interaktive Assistenzsysteme für Deutschland und Estland umgesetzt. Web-App, Datenbank, Sprachsupport und Integration der KI wurden durch die Firma SmartEducation UG unter Leitung der Hochschule RheinMain entwickelt. Die Chatbots basieren auf LLMs und werden via Prompt Engineering in System-Prompts gesteuert. Schutzmaßnahmen gegen Manipulation sowie Inhaltsfilter gegen unerwünschte Inhalte wurden implementiert. Das System wurde iterativ getestet und optimiert.
Arbeitspaket 4 (Ethische Bewertung des Projekts): Das Projekt wurde ethisch durch Prof. Dr. Alexander Lorch begleitet. Dabei wurden die normative Wirkung der Narrativwahl sowie der Ressourcenaufwand von KI kritisch reflektiert. Es wurde darauf geachtet, dass die Intervention die Anforderungen des EU-AI-Acts, sowie des Beutelsbacher Konsens einhält. Ergänzend entstand ein begleitendes Workshopkonzept zum Einsatz des Tools im Unterricht.
Arbeitspaket 5 (Einsatz und Evaluation der Assistenten): Die KI-Assistenten wurden in Schulen und Hochschulen in Deutschland und Estland erprobt und mittels Fragebögen mit Prä-Post-Befragungen evaluiert. Untersucht wurden insbesondere Selbstwirksamkeit und Optimismus. Ergänzendes Feedback diente der technischen und inhaltlichen Optimierung; die Ergebnisse flossen in die Weiterentwicklung ein.
Ergebnisse
Die zu Projektbeginn durchgeführte State-of-the-Art-Analyse verdeutlichte, dass Künstliche Intelligenz in der Bildung zwar an Bedeutung gewinnt, mit der Bildung für nachhaltige Entwicklung jedoch noch kaum verknüpft ist. Um diese Lücke zu schließen, wurde im Projekt ein funktionsfähiger Prototyp für Deutschland und Estland entwickelt. Technologisch entstand ein interaktives, sicheres System gemäß europäischen Richtlinien. Inhaltlich interagieren die Lernenden frei mit fünf KI-Charakteren innerhalb einer familiären Rahmenhandlung. Die Charaktere repräsentieren diverse Perspektiven: wissenschaftliche Fakten, Skepsis, Peer-Aktivismus, Praxisnähe und positive Zukunftsvisionen. Ausschnitte aus Chats mit zwei dieser KI-Charaktere sind in den untenstehenden Bildern zu sehen.
Die Erprobung an Schulen und Hochschulen liefert wertvolle Erkenntnisse zur Wirksamkeit dieses narrativen Ansatzes bei der Überwindung der sogenannten „Intention-Behavior-Gap“. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die entwickelte Anwendung Selbstwirksamkeit und konstruktive Hoffnung der Lernenden stärken kann. Den Jugendlichen wurde durch das Spiel bewusst, wie viel Kraft im gemeinschaftlichen Handeln liegt: Konkrete, optimistische Lösungen wie die Vorteile lokaler Energiewende, Wirksamkeit von Aktivismus, sowie die aufgezeigte utopische Zukunft, blieben nachhaltig im Gedächtnis.
Darüber hinaus lieferte die Praxiserprobung wichtige Anhaltspunkte für künftige KI-Bildungsformate. Feedback zu anfänglichen Hürden in der Spielsteuerung und gelegentlichen Repetitionen in den KI-Dialogen zeigte konkrete Optimierungsbedarfe auf. Die interdisziplinäre Zusammenarbeit erwies sich als entscheidend, um technologische Herausforderungen nutzerzentriert zu lösen und technische Innovationen sinnvoll mit den ethischen und umweltpsychologischen Anforderungen der BNE zu vereinen.
Beiträge zum Projekttag 2026: https://www.hs-rm.de/ingenieurwissenschaften/meldung/schule-meets-hochschule
https://www.bsgg.net/news/artikel/projekttag-an-der-hochschule-rhein-main-am-09022026/
Öffentlichkeitsarbeit
Das Konsortium setzt auf eine breite Dissemination der Projektergebnisse in Wissenschaft und Praxis. Für das zweite Halbjahr 2026 sind ein Beitrag für die DGfE-BNE-Kommissionstagung sowie zwei Fachpublikationen geplant. Zur Vernetzung wurde die Anwendung 2025/2026 auf verschiedenen Fachveranstaltungen präsentiert, u. a. Vorträge bei einer bpb-Fachtagung zu KI, in der Europäische Akademie Otzenhausen und im HDV Hanau, sowie an Ausstellungsständen beim Demokratietag RLP und der Bürgertour „KI macht Zukunft“. Die Erkenntnisse und Prompt-Architekturen fließen direkt in Folgeprojekte ein, wie zur Erweiterung der Ausstellung „KLIMA_X“ im Klimahaus Bremerhaven (seit 10/2025) und in ein Projekt zur Extremismusprävention (Hessisches Innenministerium, seit 01/2026). So wird sichergestellt, dass die Anwendung und die Erkenntnisse aus dem Projekt nachhaltig wirken und über die Projektlaufzeit hinaus in die Gesellschaft getragen werden.
Haus für Demokratie und Vielfalt Workshoptag: https://www.hdv-hanau.de/spielefuerdemokratie-recap
KI-Bürgertour: KI macht Zukunft – Hessen spricht über KI https://www.bsgg.net/news/artikel/ki-buergertour/
Klima_X Ausstellung: https://www.linkedin.com/posts/klimakrise-hsrm-klima-share-7444684815188221952-hgWk/?utm_source=social_share_send&utm_medium=member_desktop_web&rcm=ACoAAFb2l0QBnTscrmV3MBtXhNii41ZXf5LV5aI
Das Projekt wurde gefördert von
Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU)
