Forschungsprojekt

Fachdidaktik des konzeptuellen Modellierens

Projektleitung:
Prof. Dr. Stefan Strecker
Mitarbeitende:
Dipl.-Ök. Markus Fischer, M.Ed.
Status:
laufend

Kurzbeschreibung

Konzeptuelles Modellieren ist eine zentrale Fachkompetenz für den schulischen Informatik- und Wirtschaftsinformatik-Unterricht. Konzeptuelles Modellieren entwickelt und festigt Abstraktionsfähigkeit und sprachliches Reflexionsvermögen und ist deshalb ein zentraler Baustein für die schulische Bildung.


„As civilization evolves toward highly technological societies, the ability to use abstractions becomes more and more necessary for people to function effectively." (Abt 1970).


Konzeptuelle Modellierung bezeichnet ein traditionsreiches Forschungsfeld, eine akzeptierte Praxis und ein etabliertes Teilgebiet der angewandten Informatik. Das Modellieren, also Konstruieren und Visualisieren von konzeptuellen Modellen, das Lesen, Interpretieren, Beurteilen und Verbessern von Modellen, und das gewinnbringende Verwenden von konzeptuellen Modellen für das Lösen praktischer Probleme bilden seinen fachlichen Kern.

Im Rahmen der Beschäftigung mit konzeptuellem Modellieren und seiner Vermittlung als Teilgebiet der (Wirtschafts-)Informatik ist es auffällig, dass zu verschiedenen Einzelwissenschaften (z.B. Informatik, Mathematik) Fachdidaktiken existieren (bspw. Didaktik der Informatik, Mathematikdidaktik, Wirtschaftsdidaktik), die darauf gerichtet sind, die Vermittlung der fachlichen Inhalte wissenschaftlich gestützt zu untersuchen. Diese fachdidaktischen Überlegungen, die insbes. die spezifischen Herausforderungen des Lehrens des konzeptuellen Modellierens betreffen, scheinen bislang zu fehlen. Insgesamt handelt es sich beim Lernen des konzeptuellen Modellierens um einen kognitiv fordernden Prozess, der aus wissenschaftlicher Sicht entsprechend didaktisch aufbereitet und vermittelt werden sollte. Diese Herausforderungen werden auch in dem nachfolgenden Zitat sowie in der Abbildung, die ausgewählte konzeptuelle Modelle enthält, deutlich:

"Viewed as a [..] task, conceptual modeling involves an intricate array of cognitive processes and performed actions including abstracting, conceptualizing, associating, contextualizing, visualizing, interpreting & sense-making, judging & evaluating, and, in group settings, communicating and agreeing." (Rosenthal et al. 2019).

Eine bereits durchgeführte systematische Aufbereitung des aktuellen Forschungsstandes zum Lehren und Lernen des konzeptuellen Modellierens (Rosenthal et al. 2019) legt nahe, dass notwendiges systematisches Wissen zu Lernprozessen des konzeptuellen Modellierens fehlt. Darüber hinaus ist anzunehmen, dass dies auch für die Seite des Lehrens gilt, da aktuell keine dedizierte Fachdidaktik des konzeptuellen Modellierens zu existieren scheint. Diese würde sich als ein spezifischer Bereich in die Didaktik der Informatik einbetten, um Herausforderungen in der Lehre des konzeptuellen Modellierens und dazugehöriger Modellierungsschwierigkeiten zu systematisieren und diese Herausforderungen gezielt zu untersuchen und bei deren Bewältigung zu unterstützen.

Das Forschungsprojekt zielt darauf ab, eine systematisch erarbeitete Grundlage für das Lehren und die Aufbereitung von Lehrmaterialien mit Bezug zum konzeptuellen Modellieren zu schaffen, um damit insbes. Lehrende im Kontext von schulischer Bildung (insbes. im Bereich der Sekundarstufe II) gezielt zu unterstützen. Dabei sollen u.a. relevante kognitive Herausforderungen herausgearbeitet und zugehörige beispielhafte Lernzielformulierungen erarbeitet werden. Diese Materialien und Lernzielformulierungen sollen vor allem die Entwicklung der Modellierungskompetenz bei den Lernenden unterstützen.

Im Rahmen des Forschungsprojektes werden Bearbeiterinnen und Bearbeiter für Abschlussarbeiten gesucht (siehe Themenvorschläge).

Bei Fragen zu dem Forschungsprojekt, z.B. zur Anfertigung von Abschlussarbeiten, wenden Sie sich bitte an Markus Fischer.

Beispielhafte konzeptuelle Modelle in unterschiedlichen Notationen.

Vortrag

"Auf dem Weg zu einer Fachdidaktik des konzeptuellen Modellierens". Vortrag im "Forschungsaustausch zwischen dem Lehrstuhl Didaktik der Informatik der Bergischen Universität Wuppertal (Prof. Dr. Ludger Humbert) und dem Lehrstuhl Entwicklung von Informationssystemen der FernUniversität in Hagen (Prof. Dr. Stefan Strecker)" am 23.05.2019.

Referenzen

  • Abt, CC: Serious Games. New York (NY), United States: The Viking Press, 1970.
  • Blankertz, H: Theorien und Modelle der Didaktik. 14. Aufl. Weinheim: Juventa, 1975.
  • Bloom, BS: Taxonomy of educational objectives: the classification of educational goals. 19. Aufl. David McKay Company, Inc., 1974.
  • Brinda, Th: Einfluss fachwissenschaftlicher Erkenntnisse zum objektorientierten Modellieren auf die Gestaltung von Konzepten in der Didaktik der Informatik. In: Informatik und Schule – Informatikunterricht und Medienbildung. Hrsg. von Keil-Slawik, R; Magenheim, J, 2001.
  • Euler, D; Hahn, A: Wirtschaftsdidaktik. 2. Aufl. Bern [u.a.]: UTB Haupt, 2007.
  • Frank, U; van Laak, B: Anforderungen an Sprachen zur Modellierung von Geschäftsprozessen. Arbeitsbericht 34. Koblenz-Landau: Institut für Wirtschaftsinformatik (iwi). Fachbereich Informatik. Universität Koblenz-Landau, 2003.
  • Kron, F; Jürgens, E; Standopp, J: Grundwissen Didaktik. 6. Aufl. UTB Pädagogik 8073. München: Reinhardt, 2014.
  • Porsch, R (Hrsg.): Einführung in die Allgemeine Didaktik: ein Lehr- und Arbeitsbuch für Lehramtsstudierende. UTB Schulpädagogik 4565. Münster, New York: Waxmann, 2016.
  • Rosenthal K; Ternes B; Strecker S: Learning Conceptual Modeling: Structuring Overview, Research Themes and Paths for Future Research (to appear), in Proceedings of the 27th European Conference on Information Systems (ECIS 2019), Track »Modelling and Managing the Digital Enterprise and its Business Processes«, Stockholm, Sweden, June 8–14, 2019.
  • Wolters, G: Taxonomie. In: Enzyklopädie Philosophie und Wissenschaftstheorie. Hrsg. von Mittelstraß, J. Unter Mitarbeit von Gabriel, G et al. 2. Aufl. Bd. 7, Stuttgart, J.B.Metzler, S662, 2018.