Thomas Leitgeb | Pädagogische Hochschule Burgenland / University of Teacher Education Burgenland (original) (raw)

Papers by Thomas Leitgeb

PH-Verbund Süd-Ost, 2024

Die vorliegenden Leitlinien der Arbeitsgemeinschaft KI für den PH-Verbund Süd-Ost bieten eine umf... more Die vorliegenden Leitlinien der Arbeitsgemeinschaft KI für den PH-Verbund Süd-Ost bieten eine umfassende Orientierungshilfe für die Nutzung von Künstlicher Intelligenz (KI) in der Hochschullehre und im Studium. Angesichts der rasanten Entwicklung generativer KI-Systeme werden zentrale Leitlinien und Empfehlungen bereitgestellt, die es Lehrenden und Studierenden an Hochschulen ermöglichen, diese Technologien sicher, ethisch und effektiv einzusetzen.

These guidelines from the AI Working Group for the South-East University College of Teacher Education Network provide comprehensive guidance on the use of artificial intelligence (AI) in university teaching and learning. In view of the rapid development of generative AI systems, key guidelines and recommendations are provided to enable teachers and students of universities to use these technologies safely, ethically and effectively.

phpublico, 2024

Abstract Deutsch Die Künstliche Intelligenz (KI) und insbesondere Large Language Models (LLMs) h... more Abstract Deutsch

Die Künstliche Intelligenz (KI) und insbesondere Large Language Models (LLMs) haben in den letzten Jahren erheblich an Bedeutung im Bildungssektor gewonnen. Diese Technologien bieten vielfältige Einsatzmöglichkeiten, wie die Personalisierung des Lernens, Effizienzsteigerungen in administrativen Prozessen und die Einführung innovativer Lehrmethoden. Trotz der zahlreichen Potenziale besteht eine Forschungslücke hinsichtlich der konkreten Gestaltung und Implementierung von KI-Systemen in der Hochschulbildung, die sowohl technische Effizienz als auch ethische Standards berücksichtigt. Die vorliegende Arbeit schließt diese Lücke durch eine systematische Literaturanalyse gemäß den PRISMA-Richtlinien, wobei 116 relevante Studien aus den Datenbanken Web of Science, Scopus und Google Scholar ausgewertet wurden.

Die Analyse zeigt, dass KI und LLMs signifikante Vorteile für die Hochschulbildung bieten, wie die Erstellung individualisierter Lernpfade und die Automatisierung von Bewertungsprozessen. Gleichzeitig identifiziert die Studie wesentliche Herausforderungen, darunter Datenschutzprobleme, algorithmische Verzerrungen (Bias) und die mangelnde Erklärbarkeit komplexer Modelle. Ethische Implikationen wie Fairness und Gleichberechtigung werden ebenfalls kritisch beleuchtet. Um diese Herausforderungen zu bewältigen, werden konkrete Handlungsempfehlungen für hochschulische Bildungseinrichtungen entwickelt. Dazu gehören die Entwicklung hochschuleigener KI-Systeme zur besseren Datenkontrolle, die Förderung interdisziplinärer Zusammenarbeit, umfassende Schulungsprogramme für Lehrkräfte sowie die Etablierung von Governance-Strukturen und ethischen Leitlinien.

Die Ergebnisse unterstreichen die Notwendigkeit einer integrativen Perspektive, die technische und ethische Aspekte gleichermaßen berücksichtigt, um das volle Potenzial von KI im Bildungsbereich verantwortungsvoll auszuschöpfen. Diese Arbeit liefert praxisorientierte Leitlinien für die effektive und ethisch fundierte Implementierung von KI-Technologien in der Hochschulbildung und trägt somit zur Verbesserung der Bildungsqualität und zur Sicherstellung von Datenschutz und Fairness bei.

Abstract English

Artificial Intelligence (AI), particularly Large Language Models (LLMs), have gained significant importance in the education sector in recent years. These technologies offer a variety of applications, such as the personalization of learning, efficiency improvements in administrative processes, and the introduction of innovative teaching methods. Despite the numerous potentials, there exists a research gap regarding the concrete design and implementation of AI systems in higher education that consider both technical efficiency and ethical standards. The present work closes this gap through a systematic literature analysis in accordance with PRISMA guidelines, evaluating 116 relevant studies from the Web of Science, Scopus, and Google Scholar databases.

The analysis shows that AI and LLMs provide significant advantages for higher education, such as the creation of individualized learning paths and the automation of assessment processes. At the same time, the study identifies essential challenges, including data privacy issues, algorithmic biases, and the lack of explainability of complex models. Ethical implications, such as fairness and equality, are also critically examined. To address these challenges, concrete recommendations for educational institutions are developed. These include the development of proprietary, internally hosted AI systems for better data control, the promotion of interdisciplinary collaboration, comprehensive training programs for educators, as well as the establishment of governance structures and ethical guidelines.

The results emphasize the necessity of an integrative perspective that equally considers technical and ethical aspects to responsibly harness the full potential of AI in the educational sector. This work provides practical guidelines for the effective and ethically grounded implementation of AI technologies in higher education, thereby contributing to the improvement of educational quality and ensuring data privacy and fairness.

MedienPädagogik: Zeitschrift für Theorie und Praxis der Medienbildung, Aug 23, 2023

Zusammenfassung Aufgrund der zunehmend alle Lebensbereiche durchdringenden Digitalisierung reiche... more Zusammenfassung Aufgrund der zunehmend alle Lebensbereiche durchdringenden Digitalisierung reichen Kompetenzen, wie sie im traditionellen schulischen Curriculum der Sekundarstufe vermittelt werden, für eine erfolgreiche gesellschaftliche Teilhabe nicht mehr aus. International wird diesem Umstand durch die Entwicklung und Implementierung schulischer Curricula, die sich am Konzept des Computational Thinkings (CT) in Verbindung mit Educational Robotics (ER) orientieren, Rechnung getragen. Wenn dabei lebensweltliche Problemstellungen anschaulich anhand von digitalen Technologien bearbeitet werden, können auf diese Weise eine Reihe digitaler Kompetenzen aber auch verschiedene kognitive, soziale und motivationale Kompetenzen gefördert werden. Diesem Ansatz folgt das im österreichischen Burgenland in der Sekundarstufe I eingeführte Wahlpflichtfach (Wpf.) Coding und Robotik (C & R). In der vorliegenden Arbeit wird untersucht, ob sich für die an dem Wpf. teilnehmenden Schüler:innen Effekte auf das Fähigkeitsselbstkonzept (FSK) im Umgang mit digitalen Medien bzw. digitalen Technologien und in Bezug auf das schulbezogene

Effekte der Teilnahme am Wahlpflichtfach Coding und Robotik auf die Entwicklung des Fähigkeitsselbstkonzepts bei Schüler:innen der Sekundarstufe I im österreichischen Burgenland, 2023

Due to the increasing digitalization across all areas of life, competences taught in the traditio... more Due to the increasing digitalization across all areas of life, competences taught in the traditional secondary school curriculum are no longer sufficient for successful societal participation. Internationally, this fact is being addressed by the development and implementation of educational curricula based on the concept of Computational Thinking (CT) in conjunction with Educational Robotics (ER). Particularly when real-life problems are addressed using digital technologies in a tangible manner, this approach can foster a range of digital competences as well as various cognitive, social, and motivational competences. This approach is followed by the elective subject Coding and Robotics (C & R), which has been introduced in the secondary education level I in the Burgenland region of Austria. This study examines whether participating students in the elective subject show effects on their self-concept of abilities in dealing with digital media or technologies, as well as their academic self-concept. A longitudinal survey was conducted, involving 1,383 students in the seventh grade of Burgenland secondary schools at three time points (beginning, middle, and end of the 2018/19 school year). Out of these, 404 students attended the C & R elective subject, while 979 students pursued other elective subjects. The results support the assumption that educational learning arrangements incorporating CT in conjunction with ER can have a favourable impact on the development of positive SCA among students.

Medienimpulse 60 (3), 2022

The university course Digitale Grundbildung at the Private Uni-versity College of Teacher Educati... more The university course Digitale Grundbildung at the Private Uni-versity College of Teacher Education Burgenland:The FederalMinistry of Education, Science and Research (BMBWF) intro-duced the compulsory exercise Digital Basic Education in thescope of one hour per week in secondary level I (5th to 8thgrade) throughout Austria as of the 2018/19 school year (BGBl.II No. 71/2018). Therefore, the three-semester university courseDigital Basic Education was developed at the Private UniversityCollege of Teacher Education Burgenland and included in itscontinuing education program starting with the academic year2019/20. This article presents the theoretical and conceptualframework, the content and didactic design, and the goals ofthis university course, as well as the results of an accompanyingevaluation.

R&E-SOURCE

Die Kompetenzen der Lehrenden in Zusammenhang mit der Nutzung von digitalen Medien im Unterricht ... more Die Kompetenzen der Lehrenden in Zusammenhang mit der Nutzung von digitalen Medien im Unterricht stehen im Mittelpunkt der Überlegungen in diesem Artikel. Ausgehend von einem Kompetenzmodel (digikompP) gehen wir der Frage nach, wie etabliert dieses Modell ist und in welchen Kontexten das Kompetenzmodell in der Aus-, Fort- und Weiterbildung in Deutschland, Österreich und der Schweiz genutzt wird. Daraus wollen wir im Folgenden herausarbeiten, welche Weiterentwicklungsmöglichkeiten sich daraus ergeben und warum diese aufgegriffen werden sollten.

Zeitschrift für Bildungsforschung

ZusammenfassungEine wichtige aktuelle Frage der empirischen Bildungsforschung ist, welchen Einflu... more ZusammenfassungEine wichtige aktuelle Frage der empirischen Bildungsforschung ist, welchen Einfluss die zur Eindämmung der COVID-19-Pandemie getroffenen gesellschaftlichen Maßnahmen auf die kognitive Entwicklung von Schüler_innen hatten. Damit ist auch die Frage verbunden, ob bildungsbenachteiligte Gruppen von Schüler_innen in Abhängigkeit ihrer individuellen oder familiären Voraussetzungen besondere Nachteile in ihrer kognitiven Entwicklung erlitten haben. Um diesen Fragestellungen nachzugehen, wurden die Daten von 104 Schüler_innen der dritten Schulstufe dreier österreichischer Volksschulen (Primarstufe) hinsichtlich der Entwicklung ihrer kognitiven Grundfähigkeiten in den Bereichen Schlussfolgerndes Denken und Rechnerisches Denken (KFT 1–3; Heller und Geisler 1983) analysiert. Darüber hinaus wurden individuelle Merkmale der Schüler_innen sowie Merkmale ihres häuslichen Umfeldes erfasst. Die Testung der kognitiven Grundfähigkeiten erfolgte zu Beginn und Ende des Schuljahres 2020/2...

Zeitschrift für Bildungsforschung, 2022

Eine wichtige aktuelle Frage der empirischen Bildungsforschung ist, welchen Einfluss die zur Eind... more Eine wichtige aktuelle Frage der empirischen Bildungsforschung ist, welchen Einfluss die zur Eindämmung der COVID-19-Pandemie getroffenen gesellschaftlichen Maßnahmen auf die kognitive Entwicklung von Schüler_innen hatten. Damit ist auch die Frage verbunden, ob bildungsbenachteiligte Gruppen von Schüler_innen in Abhängigkeit ihrer individuellen oder familiären Voraussetzungen besondere Nachteile in ihrer kognitiven Entwicklung erlitten haben. Um diesen Fragestellungen nachzugehen, wurden die Daten von 104 Schüler_innen der dritten Schulstufe dreier österreichischer Volksschulen (Primarstufe)
hinsichtlich der Entwicklung ihrer kognitiven Grundfähigkeiten in den Bereichen Schlussfolgerndes Denken und Rechnerisches Denken (KFT 1–3; Heller und Geisler 1983) analysiert. Darüber hinaus wurden individuelle Merkmale der Schüler_innen sowie Merkmale ihres häuslichen Umfeldes erfasst. Die Testung der kognitiven Grundfähigkeiten erfolgte zu Beginn und Ende des Schuljahres 2020/21 und damit vor und nach den gesamtgesellschaftlichen und schulischen Maßnahmen zur
Eindämmung der zweiten und dritten Corona-Welle in Österreich (u. a. Kontaktbeschränkungen, Schulschließungen, Fernunterricht und Quarantänemaßnahmen). I

Am Fachdidaktikzentrum Digital Lehren und Lernen der PH Burgenland wird intensiv an der Entwicklu... more Am Fachdidaktikzentrum Digital Lehren und Lernen der PH Burgenland wird intensiv an der Entwicklung und schulischen Implementierung von Konzepten zur Vermittlung von CT im Besonderen und digitaler Kompetenz im Allgemeinen geforscht. In diesem Zuge wurde beim Bundesministerium für Bildung, Wissenschaft und Forschung (BMBWF) das „Vorprojekt zum Projekt Denken lernen – Probleme lösen mit der Logobox” beantragt und nach Bewilligung seitens des BMBWF auch durchgeführt. Die Logobox wurde für den Einsatz in der Primarstufe unabhängig vom hier beschriebenen Projekt entwickelt. Angepasst an den kognitiven Entwicklungsstand sollen mit Hilfe der Logobox durch spielerisches Lernen im sozialen Kontext kognitive Grundfähigkeiten und digitale Kompetenz angebahnt, gefördert und entwickelt werden.

BMBWF, 2021

MedienPädagogik: Zeitschrift für Theorie und Praxis der Medienbildung

Um an einer zunehmend digitalisierten Welt beruflich und gesellschaftlich teilnehmen zu können, b... more Um an einer zunehmend digitalisierten Welt beruflich und gesellschaftlich teilnehmen zu können, bedarf es umfangreicher und tiefer Kenntnisse bezüglich informatischer Konzepte. Vor diesem Hintergrund erscheint eine Erweiterung des herkömmlichen schulischen Curriculums um die systematische Implementierung von Computational Thinking (CT) –also dem Lösen von Problemen bzw. Aufgaben mit Hilfe algorithmischer Lösungsstrategien unter Rückgriff auf grundlegende Konzepte der Informatik (Wing 2006, 33) – sinnvoll und notwendig. Weltweit wurde dies bereits in vielen Ländern umgesetzt (Bocconi u. a. 2016). Der Lehrkräfteprofessionalisierung wird für die erfolgreiche Implementation von CT in der Schule eine besondere Bedeutung zugesprochen (Pollak und Ebner 2019). Im österreichischen Burgenland wurde zur Förderung von CT für die Primarstufe eine integrative Lehrplanverankerung vorgenommen und für die Sekundarstufe I das Wahlpflichtfach Coding und Robotik eingeführt (Leitgeb 2019). Um die Lehrkr...