Muster statt Gedächtnis: So funktionieren große Sprachmodelle

Ablauf der Lektion

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   Einführung

   Schritt 1: Interesse wecken

   Zeige 3 oder 4 Muster bei den Vielfachen von 9.

   Die Quersumme jedes Vielfachen von 9, von 9 bis einschließlich 90, beträgt zum Beispiel 9.

   9×2 = 18: 1+8=9, 9×3=27: 2+7=9 und so weiter.

   Oder schreibe die Vielfachen von 9 von 9 bis einschließlich 90 untereinander. Bei den Einerstellen zählst du von 9 bis 0 herunter. Bei den Zehnerstellen beginnst du bei 0 und zählst bis 9 hoch.

   Bitte die Schüler*innen, nach weiteren Mustern zu suchen.

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   Schritt 2: Erkunden

   Die Schüler*innen füllen das Arbeitsblatt aus und überprüfen ihre Lösungen mit Ozobot. Du kannst ihnen den Share-Code geben oder das Programm gemeinsam mit ihnen erstellen. (Share-Code: ng8r32a)

   1. Den ersten Block findest du auf Level 5 unter Schleifen. Es ist der Block zähle mit i von 1 bis 10 in Schritten von 1. Verbinde diesen Block mit dem Startblock des Programms.
   2. Lass die Schüler*innen die Zahlen im Programm an das Arbeitsblatt anpassen. Die erste Zahl muss zu Aufgabe 1 auf dem Arbeitsblatt passen. Im Block sollte stehen: zähle mit i von 5 bis 60 in Schritten von 5.
   3. Füge anschließend aus der Kategorie Töne einen Block Zahl sagen hinzu. Gehe zur Kategorie Variablen und setze einen Variablenblock i an die Stelle der 1.
   4. Weise darauf hin, dass das i im Schleifenblock der Variablen i im Block „Zahl sagen“ entspricht. Wenn du eine Variable mit einem anderen Namen erstellen möchtest, passe auch den Schleifenblock an. Die Variable muss mit der im Block „Zahl sagen“ übereinstimmen.
   5. Verbinde deinen Roboter und teste das Programm.

   Fülle das Arbeitsblatt weiter aus und sage die nächste Zahl in jeder Zahlenfolge voraus.

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   Schritt 3: Erklärung

   Besprich, welche Muster die Schüler*innen bei den einzelnen Aufgaben auf dem Arbeitsblatt entdeckt haben. Besprich danach, wie sie die nächste Zahl in jeder Zahlenfolge vorhergesagt haben.

   Erkläre, dass große Sprachmodelle (LLMs) ähnlich vorgehen wie die Schüler*innen beim Vorhersagen der nächsten Zahl. Die Schüler*innen haben anhand der ersten Zahlen das Muster erkannt und damit die nächste Zahl vorhergesagt. Große Sprachmodelle analysieren große Datenmengen und nutzen sie, um Muster in der Sprache vorherzusagen.

   Hinweis für die Lehrkraft: Achte darauf, dass die Schüler*innen Folgendes verstehen. Du kannst es wörtlich sagen oder mit eigenen Worten erklären: Dies ist eine vereinfachte Darstellung davon, wie große Sprachmodelle tatsächlich funktionieren. Sie „verstehen“ Wörter nicht, sondern erkennen Muster und setzen sie fort.

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   Schritt 4: Vertiefung

   Große Sprachmodelle lernen, indem sie sich viele Beispiele ansehen und darin Muster erkennen. Bei dieser Aufgabe stellen sich die Schüler*innen vor, dass ihre Zeichnung Teil eines Trainingsdatensatzes für eine Abfolge von Lichtsignalen mit Ozobot ist.

   1. Entwirf zuerst das Muster: Die Schüler*innen wählen eine einfache Regel für die Lichter von Ozobot. Bei Evo kannst du das Licht auf der Oberseite und die 5 LEDs an der Vorderseite verwenden. Bei Ari verwendest du das Licht in der Mitte und die Lichter darum herum.
   2. Zeichne das Muster auf Ozobot: Male auf Arbeitsblatt 2 in den Kästchen 1–5 die Lichter so aus, dass sich das Muster wiederholt. Lass Kästchen 6 frei. Dort sagt ein*e Mitschüler*in anhand des Musters voraus, was als Nächstes kommt.
   3. Tauschen und vorhersagen: Die Schüler*innen tauschen ihre Arbeitsblätter mit einem*einer Mitschüler*in und betrachten das entworfene Muster. Unten auf dem Arbeitsblatt beschreiben sie das Muster und sagen voraus, was als Nächstes in der Abfolge kommt.

   Anschließend füllen sie Kästchen 6 anhand des Musters aus.

   Bitte die Schüler*innen anschließend, den Roboter so zu programmieren, dass er an den Feldern 1 bis 6 entlangfährt und das gezeichnete Muster auf dem Arbeitsblatt nachbildet. (Share-Code: afo9yj3)

   Frage die Schüler*innen:

   • Was hat dir geholfen, das Muster zu erkennen?
   • Wie lernen große Sprachmodelle deiner Meinung nach solche Muster?
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   Schritt 5: Evaluation

   Besprecht die folgenden Fragen in kleinen Gruppen oder mit der ganzen Klasse:

   1. Was hat dir geholfen, das Muster zu erkennen?
   2. Wie lernen große Sprachmodelle deiner Meinung nach solche Muster?
   3. Was passiert, wenn wir das Muster unterbrechen? Bringt das das Modell durcheinander?
   4. Warum ist es wichtig, einem Modell beim Training gute Beispiele zu geben?
   5. Du hast gerade wie ein KI-Modell gedacht. Wie könnte KI, die Muster vorhersagt, Menschen in Zukunft helfen? Und was könnte dabei schiefgehen?