KI und Umwelt im Unterricht: Nutzen und Aufwand abwägen

Das Problem

Die Klasse hört, KI verbrauche viel Energie, und zugleich, KI könne Umweltprobleme lösen. Aus solchen allgemeinen Aussagen entsteht noch kein Urteil über eine konkrete Anwendung. Frau Keller sucht eine Aufgabe, die weder pauschale Ablehnung noch unkritische Begeisterung voraussetzt.

Ressourcenbedarf umfasst hier Strom, Wasser, Geräte und die dafür benötigten Rohstoffe. Eine Abwägung verbindet diese Belastungen mit einem klar benannten Nutzen. Ohne gemeinsame Vergleichsgrundlage können beeindruckende Zahlen jedoch mehr verwirren als erklären.

Die Aufgabe verbindet im Schweizer Schulkontext naturwissenschaftliches Denken mit Medienbildung und Nachhaltigkeit. Frau Keller sollte vorab mit der Fachlehrperson klären, welche Energiebegriffe bekannt sind. Wo Grundlagen fehlen, helfen gemeinsam gelesene Quellenkarten mehr als komplizierte Berechnungen mit ungesicherten Ausgangswerten.

So lösen Sie es mit KI – Schritt für Schritt

1. Einen überschaubaren Fall wählen. Legen Sie ein fiktives Vorhaben vor, etwa mehrere Bildentwürfe für ein Klassenplakat. Formulieren Sie die gewünschte Funktion: verständlich über ein Thema informieren. Fragen Sie, ob KI dafür einen besonderen Beitrag leistet oder nur weitere Varianten produziert.

1. Eine faire Alternative beschreiben. Vergleichen Sie das Vorhaben mit selbst gezeichneten Bildern oder vorhandenem freigegebenem Material. Halten Sie fest, welche Geräte und Arbeitsschritte beide Wege brauchen. Eine Alternative ist nicht automatisch ohne Umweltbelastung, nur weil keine KI beteiligt ist.

1. Ein geprüftes Quellenpaket bereitstellen. Wählen Sie verständliche Auszüge aus einem offiziellen Bericht und nennen Sie Datum, Gegenstand und Bezugsgrösse. Die Lernenden markieren, ob Angaben ganze Rechenzentren oder einzelne Anwendungen betreffen. Fehlende Werte bleiben ausdrücklich unbekannt und werden nicht durch KI-Schätzungen ersetzt.

1. Die Systemgrenze festlegen. Erklären Sie damit, welche Teile des Vorgangs betrachtet werden. Geht es nur um die Nutzung oder auch um Entwicklung und Herstellung der Geräte? Lassen Sie die Gruppen dieselbe Grenze für beide Alternativen verwenden und unberücksichtigte Teile separat notieren.

1. Nutzen und Belastung gegenüberstellen. Öffnen Sie ein freigegebenes KI-Werkzeug und lassen Sie aus dem selbst formulierten Fall Prüffragen erstellen. Die Klasse beantwortet diese anhand des Quellenpakets. KI darf die Überlegungen ordnen, aber keine vermeintlich gemessenen Verbrauchswerte für den konkreten Vorgang liefern.

1. Ein bedingtes Urteil verfassen. Jede Gruppe entscheidet sich für einen Weg und nennt die tragenden Gründe sowie Unsicherheiten. Ergänzen Sie die Frage: «Welche neue Information würde eure Entscheidung ändern?» So bleibt das Urteil überprüfbar und kann bei besserer Datengrundlage angepasst werden.

Vorlage zum Kopieren

Der folgende Prompt, also ein Arbeitsauftrag an die KI, unterstützt Sie als Lehrperson bei der Vorbereitung.

Ich bereite Unterricht zur Umweltabwägung vor.
Stufe: [Stufe], fiktive Anwendung: [Vorhaben], Alternative: [Weg ohne diese KI-Anwendung]
Formuliere Prüffragen zu Nutzen, Strom, Wasser, Geräten und fehlenden Daten.
Unterscheide Nutzung, Herstellung und Entwicklung als mögliche Betrachtungsbereiche.
Erfinde keine Verbrauchszahlen und rechne keine Rechenzentrumsdaten auf einzelne Anfragen um.
Erstelle eine leere Abwägungstabelle mit Quelle, Bezugsgrösse und Unsicherheit.
Schliesse mit einer offenen Frage zur Entscheidung.

Ersetzen Sie die Platzhalter durch Ihre Stufe und einen vollständig fiktiven oder freigegebenen Sachfall; prüfen Sie den Entwurf vor dem Einsatz fachlich.

Welche Angaben sind vergleichbar?

Der IEA-Bericht zum Energiebedarf von KI behandelt Strombedarf und unterschiedliche Einflussfaktoren auf Rechenzentrumsebene. Er liefert damit Hintergrund, aber keinen Messwert für den einzelnen Klassenversuch. Diese Trennung ist selbst ein wichtiges Lernergebnis.

Worauf Sie achten müssen

• Daten schützen: Geben Sie keine Namen, Leistungsdaten, privaten Chats oder anderen Personendaten von Lernenden in öffentliche KI-Dienste ein. Verwenden Sie erfundene Sachfälle und die von Ihrer Institution freigegebenen Arbeitswege.
• Antworten prüfen: KI kann falsche Angaben und überzeugend klingende Erklärungen liefern. Vergleichen Sie entscheidende Aussagen mit dem Fachmaterial, bevor Lernende damit weiterarbeiten.
• Grenzen beachten: Verbrauch hängt vom betrachteten System und seiner Nutzung ab. Pauschale Angaben pro Anfrage dürfen nicht als Messwert Ihres Unterrichtsversuchs erscheinen. Prüfen Sie auch scheinbar umweltfreundliche Werbeaussagen; eine genannte Einsparung ist nur aussagekräftig, wenn der Vergleichsfall und die Berechnung nachvollziehbar sind.
• Teilhabe ermöglichen: Passen Sie Sprache und Unterstützung an Alter und Vorwissen an. Stellen Sie vorbereitete Ausgaben oder eine Aufgabe ohne eigenes Konto bereit, damit private Geräte und Abonnements nicht über Lernchancen entscheiden.
• Zuständigkeit klären: Kantone und Bildungsinstitutionen regeln den Einsatz unterschiedlich. Klären Sie rechtliche Einzelfragen mit der zuständigen Fachstelle; die Unterrichtsvorlage ist keine rechtliche Freigabe.

Ein Beispiel aus der Praxis

Ein Beispiel: Eine Sekundarklasse in Bern plant ein Informationsplakat zum Schulgarten. Zunächst möchte eine Gruppe für jede Pflanzenart viele KI-Bilder erzeugen. Beim Blick auf den Zweck erkennt sie, dass genaue Merkmale wichtiger sind als dekorative Vielfalt.

Die Gruppe entscheidet sich für eigene Zeichnungen nach geprüften Abbildungen und nutzt eine vorbereitete KI-Antwort lediglich als Beispiel für Prüffragen. Andere Gruppen halten einen begrenzten KI-Einsatz für begründbar, können seinen konkreten Verbrauch aber nicht beziffern. Frau Keller bewertet die nachvollziehbare Abwägung und die offen benannte Datenlücke, nicht die Zustimmung zu einer vorgegebenen Haltung.

So hilft Ihnen Alpasana

Mit dem Angebot KI-Kurse für Kinder und Jugendliche bietet Alpasana einen passenden Zugang zur eigenen Weiterbildung. Die Kurse behandeln KI-Grundlagen, klare Arbeitsaufträge und einen fairen Umgang mit KI. Kreative Projekte mit Webseiten, Bildern und Musik gehören zum belegten Angebot. Gelernt wird online im eigenen Tempo; für jüngere Kinder wird die Begleitung durch Erwachsene empfohlen.

Die kreativen Projekte bieten mögliche Fälle für die Abwägung des Werkzeugeinsatzes. Die hier beschriebene Umweltaufgabe ist eine Unterrichtsidee und kein zugesagtes Kursmodul.

Häufige Fragen

Können wir den Verbrauch einer Anfrage selbst berechnen?

Ohne passende Messdaten und Angaben zum System wäre das nur eine unsichere Schätzung. Für diese Aufgabe reicht es, die fehlenden Informationen genau zu benennen. Eine präzise aussehende Zahl ist kein Ersatz für eine passende Datengrundlage.

Muss die Klasse am Ende auf KI verzichten?

Nein, die Aufgabe verlangt ein begründetes Urteil. Eine klar begrenzte Anwendung kann anders beurteilt werden als wahlloses Erzeugen von Varianten. Entscheidend sind Nutzen, Alternativen und die offen gelegten Unsicherheiten.

Wie passen wir die Aufgabe für jüngere Kinder an?

Nutzen Sie Bildkarten für Geräte, Strom, Wasser und verschiedene Arbeitswege. Kinder ordnen, was sie bereits wissen und was sie noch fragen müssten. Komplexe globale Hochrechnungen sind dafür nicht erforderlich.

Für die Weiterarbeit passen KI-Recherche: Den Weg zur Originalquelle im Kurs üben, KI-Antworten vergleichen: Warum Einigkeit kein Beweis ist.