Wie kann KI kritisches Denken in MINT-Fächern fördern?
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Wolfgang Spahn
10.09.2026

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Habt Ihr einen ChatGPT (Gemini, Claude) Account?
Habt Ihr eine bezahlte Version (Pro, Plus, Enterprise)?
KI Status 2026
Komplexität einer autonomen Aufgabe (gemessen am menschlichen Zeitaufwand) verdoppelt sich alle 7 Monate.
Graphic übersetzt und vereinfacht
Top Forscher lösen lange ungelöste Probleme, erstmals mit KI Sprachmodelle,
links: (Knuth, n.d.; OpenAI 2024; Anthropic 2024)
Nicole Helmer, Vice President & Global Head of Development Learning bei SAP
Neben dem unbestreitbaren Bedarf an einer verantwortungsvollen KI-Entwicklung und einer breiten KI-Kompetenz in sämtlichen IT-Berufen müssen alle Mitarbeitenden ihre übergeordneten Fähigkeiten wie kritisches Denken, Kreativität und komplexes Problemlösen verbessern.

Ja gerne!
Nein danke!

NZZ Interview: KI-Analyse von Schüler:innen Statements
Arbeitsauftrag: Analysiert die Aussagen der Schüler:innen im Interview mittels ChatGPT. Welche Chancen und Herausforderungen sehen sie?

ChatGPT Analyse
Was sagt die Forschung zu den Auswirkungen von KI auf Lernen und Gedächtnis?:
MIT:“Over four months, LLM users consistently underperformed [less cognitive load, less recall] at neural, linguistic, and behavioral levels. These results raise concerns about the long-term educational implications of LLM reliance and underscore the* need for deeper inquiry into AI’s role in learning.”
Meta-Analysis: “[The study] indicates a large positive impact [large standardized mean difference] (g = 0.867) of ChatGPT on student learning performance. … [with] significant differences […] in the type of course, learning model, and duration. [For] higher-order thinking, it is crucial to provide corresponding learning scaffolds or educational frameworks*”

Wolfgang
Forschung sieht kognitives Auslagern (Cognitive offloading) als Problem, wenn KI in der Schule eingesetzt wird:
“Our findings highlight the need for thoughtful integration of generative AI in educational settings to ensure that human learning is preserved.” Bastani et al. (2025)
“Results indicated that students using LLMs experienced significantly lower cognitive load. …, these students demonstrated lower-quality reasoning and argumentation …” Stadler et al. (2024)
Marc
Cognitive offloading reduziert die kognitive Belastung, definiert in Risko and Gilbert (2016)
Nichts neues, seit der Informationstechnologie ist es möglich, kognitive Aufgaben an externe Geräte auszulagern.
Wolfgang
KI Arbeitswelt verlangt zunehmend höhere Denkfertigkeiten und kreative Problemlösungen, für die kritisches Denken, tiefes Wissen und ganzheitliche Kompetenzen notwendig sind.
KI Nutzung der Schüler*innen kann zu kognitivem Offloading führen, wodurch tiefes Wissen und ganzheitliche Kompetenzen nicht mehr aufgebaut werden.

Lernen mit und trotz KI
Wie beim Sport, wo wir freiwillig auf Hilfsmittel verzichten, um unsere Fähigkeiten zu trainieren, brauchen wir die gleiche Haltung für den Umgang mit KI.
Es geht um unsere kognitive Fitness.

Lernsituationen müssen – gerade mit KI – bewusst kognitive Eigenleistung fordern.
Lernsituationen müssen produktive kognitive Herausforderungen erschaffen, die motivieren, kognitive Kernaufgaben selbst zu tun und nicht einfach an die KI zu delegieren.
Wir wählen schlecht an KI delegierbare Aufgaben:
Wir wollen ein Bild zeichnen, mit ChatGPT.
Aufgabe: Prompte ChatGPT so das ihr möglichst nahe an das gesuchte Bild kommt. Bild nicht hochladen!


Wenn wir die Stimmung nicht angeben, nur die Umgebung, bekommen wir ein ganz anderes Bild.
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Comic Zeichnen ist richtig aufwendig. ChatGPT kann uns dabei helfen. Die Story muss aber von uns kommen.

Aufgabe: Prompte ChatGPT, wie unten und beurteile die verschiedenen Antworten:
Im Kontext der Schweizer Geschichte: Gründung der Schweizerischen Eidgenossenschaft, Spannungen zwischen kath. und liberalen Kräften, beurteile diese zwei Fragen:
1 - War die Gründung des Schweizer Bundesstaates 1848 ein Erfolg?
2 - Beurteile, ob die Schweizer Bundesverfassung von 1848 die Hauptkonflikte des Sonderbundkrieges gelöst hat. Unterscheide zwischen religiösen, politischen und wirtschaftlichen Konflikten und bewerte die Situation aus der Perspektive eines katholischen konservativen Kantons und eines liberalen städtischen Kantons.
Wie unterscheiden sich die Antworten? Wo ist kognitives Offloading wahrscheinlicher? Warum?
Input zu 1:
Input zu 2:
Aufgabe: Prompte ChatGPT, wie unten und beurteile die Antwort:
Hilf mir bei dieser Schulaufgabe: „Welche Rolle spielte die sogenannte Kollektivvereinbarung von Olten im Oktober 1918 für die Verschärfung der Spannungen vor dem Landesstreik? Gib eine differenzierte Einschätzung.“
Zeige mir die wichtigsten Punkte mittels eines farbigen und gut lesbaren, von Links nach Rechts gezeichneten, Mermaid Mindmap Plots.
Beurteile die Antwort von ChatGPT:
Die Lernenden erarbeiten sich ganzheitliche Kompetenzen mittels eines Dialogs mit der KI.
Die Lernenden müssen die Ergebnisse der KI verstehen, sie konsolidieren und ihre ‘Erkenntnisse’ der Klasse präsentieren.
Aufgabe: Prompte ChatGPT, wie unten und beurteile die Antwort:
Hilf mir bei dieser Schulaufgabe: “Die Forschung bei Altos Labs des Amazon Gründers Jeff Bezos hat die führenden Longevity Forscher der Welt rekrutiert und fokussiert sich auf biologische Verjüngungstechnologien, um die”biologische Uhr” zurückzudrehen. Es ist der Firma gelungen Zellen von alten Mäusen in einen Zustand zu versetzen, der dem von jungen Mäusen ähnelt. Nun testet sie offenbar die Reprogrammierung von Organen außerhalb des Körpers („ex vivo“), die maschinell ausserhalb der Körpers verjüngt werden. Reiche Personen mit degenerierten Organen könnten so ihre Organe verjüngen lassen. Gib eine differenzierte Einschätzung.”
Welche Aussagen macht ChatGPT? Wie faktisch korrekt ist die Antwort? Lass Dir von KI helfen, aber Achtung das kann falsch sein!?
Die Schüler*innen erarbeiten sich die Grundlagen der Kurvendiskussion.
Aufgabe nach kurzer Einführung in prompt engineering, prompten die Schüler*innen ChatGPT mit:
Bitte gib mir den Matplotlib code um die function y = x³-3x²-9x+27 zu zeichnen

Die Schüler*innen verstehen graphisch eine komplexe Känguruh Aufgabe.
Nina hat einen Kreis mit 20 Punkten in 20 gleich lange Kreisbögen geteilt. Sie zeichnet alle Sehnen ein, die zwei dieser Punkte verbinden. Wie viele dieser Sehnen sind länger als der Radius, aber kürzer als der Durchmesser des Kreises?
was it richtig?: (A) 90 (B) 100 (C) 120 (D) 140 (E) 160
KI Lerntechnologien
KI-Lerntechnologien entwickeln,
die pädagogische Prinzipien verbindlich umsetzen
didaktisches Zielverhalten definieren und umsetzen
Qualität von KI-Lerndialogen in Echtzeit sichern
Risiken erkennen und begrenzen

Berner FH: Hochschule für Agrar-, Forst- und Lebensmittelwissenschaften HAFL
Kann KI Lerntechnologie helfen?

“Schweiz aktuell”, Schweizer Fernsehen “Rendez-vous”, Radio SRF Beitrag auf SRF online
Diskussion im Plenum
AI, ‘Alien Intelligenz’, ist gekommen um zu bleiben. Wir - Lehr- und Lernende - müssen lernen, wie wir sie pädagogisch sinnvoll einsetzen können, um geistige Fähigkeiten zu stärken, statt sie zu schwächen.
Feedback zum Atelier, offene Fragen, Diskussion
Input I
Input II
- Danke für die Aufmerksamkeit -
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Dr. Wolfgang Spahn