Neue Professorin an CAU und IPN

Ab September 2024 wird Frau Prof. Dr. Andrea Horbach Professorin für „Lehren und Lernen in der Digitalen Welt“ sein. Diese Professur ist eine Zusammenarbeit zwischen der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) und dem IPN. Sie wird am Institut für Pädagogik und Lehrkräftebildung (IPL) der CAU sowie am IPN arbeiten.

Prof. Dr. Horbach ist Expertin für Computer-Linguistik. In der Computer-Linguistik versucht man, Computern beizubringen, menschliche Sprache zu verstehen und zu verarbeiten. Sie hat an der Universität des Saarlandes in Saarbrücken studiert und promoviert. Promovieren bedeutet, dass sie eine Doktor-Arbeit geschrieben hat. Danach hat sie sich mit einem Thema beschäftigt, wie Computer Sprache nutzen können, um Lehrer und Schüler zu unterstützen. Nach der Zeit in Saarbrücken hat sie in Duisburg-Essen gearbeitet und 2021 eine Forschungs-Gruppe geleitet. Ab 2023 hat sie dann an der Universität Hildesheim unterrichtet und geforscht.

Sie wird in Kiel an der CAU und dem IPN arbeiten und ihr Wissen einbringen. Besonders interessiert sie sich dafür, wie Computer und künstliche Intelligenz (KI) beim Lernen helfen können. Das kann zum Beispiel beim Erstellen und Bewerten von Aufgaben und bei der Entwicklung von Systemen sein, die den Schülern Rückmeldungen geben.

Seit ihrer Doktor-Arbeit arbeitet sie vor allem an der automatischen Bewertung von Texten und wie das das Lernen beeinflusst. Ihr Ziel ist es, Lehrkräfte zu entlasten. Dafür sollen sie Vorschläge für die Bewertung bekommen. Das soll auch die Rückmeldung an Lernende besser machen. Sie untersucht auch, wie man Daten aus dem Schreib-Prozess nutzen kann, um den Lernenden früh zu helfen.

Prof. Dr. Horbach sagt, dass es wichtig ist, mit verschiedenen Fachbereichen zusammenzuarbeiten. In Kiel findet sie die besten Bedingungen, um weiter zu forschen. Das ist besonders durch die Zusammenarbeit mit anderen am IPN und IPL gut.

Wir haben sie im Interview gebeten, uns mehr über ihre Forschung, ihre Pläne und möglichen Projekte zu erzählen.

Interview mit Prof. Dr. Andrea Horbach

IPN: Was finden sie am Schwerpunkt ihrer Arbeit so spannend?

Prof. Dr. Horbach: Bei meiner Arbeit schaue ich mir an, wie man die menschliche Sprache automatisch verstehen und erzeugen kann. Im Unterricht ist Sprache sehr wichtig, auch in den Naturwissenschaften. Meine Arbeit kann hier helfen, zum Beispiel bei der Erstellung von Aufgaben, der automatischen Bewertung von Texten oder bei der schnellen Rückmeldung an die Lernenden.

Das Lernen mit dem Computer hilft dabei, aus vielen Daten zu lernen. Zum Beispiel: Wenn wir lernen, wie man einen speziellen Text bewertet, können wir dieses Wissen automatisch auf neue Texte anwenden. Dann muss das eine Lehrkraft nicht per Hand machen. So können Lernende besser unterstützt werden. Lehrkräfte werden bei Aufgaben wie dem Korrigieren von Hausaufgaben entlastet.

IPN: Welche Entwicklungen in ihrem Forschungs-Bereich halten Sie für besonders wichtig? Wie beeinflussen diese auch Ihre Forschung?

Prof. Dr. Horbach: Da gibt es gerade einige wichtige Entwicklungen. Früher ging es vor allem darum, dass Computer-Programme gut funktionieren. Jetzt wird immer wichtiger, dass man Bversteht, wie sie arbeiten. Das ist besonders im Bildungs-Bereich wichtig. Wenn ein Computer zum Beispiel eine Aufgabe bewertet, sollten Lehrkräfte und Lernende verstehen, warum er diese Bewertung gibt. So können sie der Technik mehr vertrauen. Außerdem hilft es, Fehler oder Ungerechtigkeiten in den Programmen zu erkennen.

Eine wichtige Entwicklung ist auch, dass sich die Forschung nicht mehr nur auf englische Texte konzentriert. Andere Sprachen, wie Deutsch, werden jetzt stärker beachtet. Das ist gut, weil Programme viele Daten brauchen. Es gibt immer mehr Daten in verschiedenen Sprachen. Das hilft der Forschung. Besonders spannend finde ich, dass wir nicht nur fertige Texte von Lernenden untersuchen können, sondern auch sehen, wie sie schreiben. Zum Beispiel durch Eingaben in die Tastatur oder Augen-Bewegungen. So könnten wir schon während des Schreibens Rückmeldungen geben und nicht erst, wenn der Text fertig ist.

Computer-Programme, die selbst Texte schreiben können, haben viele neue Möglichkeiten für das Lernen und Lehren gebracht. Sie werden auch in Zukunft wichtig sein. Forschende fragen sich: Was können diese Programme schon gut? Was können sie noch nicht? Und wie kann man alte und neue Methoden gut verbinden?

IPN: Welche Chancen und Herausforderungen gibt es Ihrer Meinung nach?

Prof. Dr. Horbach: Ein Vorteil ist, dass man sofort und überall Hilfe beim Lernen bekommen kann. Man muss nicht warten, bis eine Lehrkraft Zeit hat. In der besten Version hätten alle einen eigenen digitalen Helfer, der genau weiß, was man schon kann. Dieser hilft dann, besser zu werden.

Das bringt viele Herausforderungen mit sich. Wie sollte gutes Feedback aussehen? Wie kann man es automatisch geben, ohne viele Daten zu brauchen? Sind die Programme, die Lernende bewerten, wirklich fair? Haben sie Vorurteile? Und sind diese Vorurteile anders als die von Lehrkräften? Und was machen wir damit, dass Lernende heute selbst KI benutzen, zum Beispiel für Schreibaufgaben?

Ein Problem ist auch, dass viele Schulen nicht die richtige Technik haben. Außerdem finden nicht alle Lehrkräfte KI gut.

IPN: Was sind Ihre ersten Pläne an der CAU und dem IPN? Gibt es Projekte, die Ihnen besonders am Herzen liegen?

Prof. Dr. Horbach: Im Moment stelle ich mein neues Team zusammen. Gleichzeitig arbeite ich weiter mit Menschen in Hildesheim und Hagen und setze bestehende Projekte fort.

Ein wichtiges Thema ist die automatische Bewertung von Aufsätzen. Dabei wird erkannt, wo die Argumente, die Einleitung und der Schluss stehen. Mit meiner Kollegin Yuning Ding forsche ich daran, wie diese Technik für neue Aufgaben und Lern-Umgebungen genutzt werden kann. Zum Beispiel vergleichen wir deutsche Schulaufsätze mit Texten aus amerikanischen Schulen. Wir arbeiten dabei eng einer Gruppe am IPN zusammen.

Ein weiteres wichtiges Thema ist die automatische Bewertung von kurzen Antworten. Zusammen mit Marie Bexte und anderen Forschenden in Hagen und Frankfurt arbeite ich daran, dass ein Computer Texte auch dann bewerten kann, wenn die Daten in einer anderen Sprache sind.

Ein wichtiges Thema ist außerdem, welche Sprach-Elemente einen Text für Lernende schwierig machen. Ich untersuche zum Beispiel, ob es Unterschiede zwischen Texten gibt, die von Menschen oder von KI geschrieben wurden. Mit meiner Kollegin Anna Hülsing forsche ich außerdem daran, wie ein Computer Metaphern in Aufsätzen erkennen kann. Denn diese sind ein Zeichen für gute Sprachkenntnisse.

Ich arbeite auch an neuen Projekten. Zum Beispiel arbeite ich daran, wie Lehrkräfte bessere Erklärungen für ihre Bewertungen bekommen können. Außerdem möchte ich erforschen, wie man beim Schreiben in einer anderen Sprache besseres Feedback geben kann. Durch meine Arbeit am IPN und IPL habe ich dafür die besten Möglichkeiten und kann mit vielen Expertinnen und Experten zusammenarbeiten.

IPN: Was bedeutet es für Sie, eine Arbeit in einem Bereich zu haben, der sich so schnell verändert, wie die digitale Bildung?

Prof. Dr. Horbach: Ich freue mich, in Kiel bleiben zu können. Hier kann ich Sprache, Informatik und Bildung verbinden. Außerdem kann ich meine eigene Forschung aufbauen. Die Bedingungen dafür sind hier perfekt.

In der Digitalen Bildung passiert gerade weltweit viel. Ich helfe, einen Workshop zu organisieren. Ich sehe, dass immer mehr Forschende aus vielen Ländern mitmachen. Das freut mich, weil es viele neue Möglichkeiten zur Zusammenarbeit gibt.