Abstraktionsprozess und didaktische Entwurfsmuster

Christian Kohls und ich haben zum Abstraktionsprozess für die Entwicklung von didaktischer Entwurfmuster ein Paper für die PLoP2013 erstellt. Wir denken dabei über die "richtige" Abstraktionsebene beim Erstellen von didaktischen Entwurfsmustern nach.

Spannender Diskussionsprozess

Das Paper hat in zweifacher Hinsicht eine außergewöhnliche Geschichte:

1. Es ist eines der seltenen Papers, die durch einen sehr intensiven Diskussionsprozess entstanden sind. Zuerst hat Christian einen Entwurf geschrieben, der auf Teile seiner Dissertation beruhte. Danach habe ich das Paper stark erweitert und Teile meiner "Taxonomie von Unterrichtsmethoden" eingebracht. Danach gab es mehrere anregende Diskusison über Skype, die zu neuen Ideen und neuerlichen Erweiterungen führte – bis sich unser Shepherd einschaltete und auf Reduktion und bessere Verständlichkeit drängte.
2. Es folgten mehrere Skype-Termine, wo wir einerseits versuchten selbst mehr Klarheit zu gewinnen und dies andererseits durch Beispiele und Grafiken auch prospektiven LeserInnen zu vermitteln. Uns ist bewusst: Das Paper ist (immer noch) schwerer Tobak und es ist notwendig, dass wir weiterhin daran arbeiten.  Aber es ist eines jener Papers, die nicht bloß auf ein Abgabedatum geschrieben wurden, sondern uns freudig bewegt hat. (Es gab mehrere Heureka!-Momente, wo wir den Eindruck hatten einen Zusammenhang entdeckt zu haben bzw. eine fehlende Begriffsbildung für eine konsistente Argumentationskette gefunden zu haben.

Unser Diskussionsprozess ist bei weitem noch nicht abgeschlossen. Wir wissen, dass das Paper einerseits noch zu schwer verständlich ist, andererseits aber noch viele weitere Aspekte – die wir aus Gründen der Reduktion der Komplexität vorerst nicht behandelt haben – zu beachten wären. Wir werden nach den Writer's Workshop sicherlich weitere Anregungen bekommen und dann nochmals unseren Artikel umarbeiten.

Drei verschiedene Abstraktionsprozesse

Ganz simple zusammengefasst, geht es in unserem Artikel darum, dass alle Muster (also auch didaktische Entwurfsmuster) einen "mittleren" Abstraktionsgrad benötigen, d.h. sie dürfen nicht zu konkret (und daher in vielen Details bereits vorgegeben), aber auch nicht zu vage bzw. unbestimmt sein.  Dieser trivialer Aussage sind wir mit theoretischen Überlegungen zum Prozess der Verallgemeinerung nachgegangen.

Warnung: Möglicherweise ist die nachfolgende Zusammenfassung nur in Verbindung mit dem Durchlesen unseres Artikels voll verständlich.

Wir haben drei verschiedene Abstraktionsprozesse unterschieden:

1. Abstraktion durch Segregation: Bestimmte Eigenschaften der betrachteten Objekte oder Prozesse werden vernachlässigt, so dass die restlichen Objekte/Prozesse Gemeinsamkeiten aufweisen.
2. Abstraktion durch Aggregation: Bestimmte Variationen von Eigenschaften werden vernachlässigt, so dass eine Gruppe von betrachteten Objekte/Prozesse Gemeinsamkeiten aufweist.
3. Abstraktion durch Emergenz: Objekte werden hinsichtlich des Generierens neuer (emergenter) Eigenschaften auf einer "höheren" Ebene (Abstraktionsstufe) so zusammengefasst, dass sie nicht mehr einzelne Teile darstellen, sondern im dynamischen Wechselspiel ihrer Kräfte die ihnen innewohnende "Ganzheit" (Wholeness) zum Tragen kommt.

Begrifflicher Apparat

Es hat sich gezeigt, dass wir die obigen Prozesse nicht gut untersuchen und beschreiben können, wenn wir nicht einen entsprechenden begrifflichen Apparat dafür entwickeln. Ausgehend von einer z.T. neuen Begrifflichkeit untersuchten wir dann im Detail die verschiedenen Eigenschaften dieser drei Abstraktionsprozesse. Wie benutzten dabei jeweils zwei unterschiedliche Linien von Beispielen um unsere Überlegungen zu illustrieren. Eine Linie hat das Alltagsverständnis von Entwurfsmuster für Autos zum Gegenstand, eine andere Linie erklärt die Konsequenzen an Hand unseres Verständnisses von didaktischen Entwurfsmustern.

Die (neuen) Begriffe, die wir dabei benutzen sind:

• Externe Granularität ("Körnigkeit") misst die Abstände zwischen den verschiedenen Hierarchie-Ebenen der Abstraktion.
• Interne Granularität misst die Abstände zwischen den verschiedenen Objekten/Prozessen innerhalb einer Abstraktionsstufe.
• Skopus beschreibt den Umfang bzw. Reichweite der Auswirkungen der jeweiligen Abstraktionsstufe. Es gilt: Je höhere die Abstraktionsstufe, desto größer die Reichweite. Allerdings können auch konkrete Details niederer Abstraktionsstufe (z.B. Smartphones) über emergente Wirkungen große Effekte erzeugen (z.B. Veränderung der gesellschaftlichen Kommunikationskultur).
• Konsistenz: Es muss bei der Bildung der Abstraktionsstufen darauf geachtet werden, dass die Abstände zwischen Objekten innerhalb einer Ebene (interne Granularität) und zwischen den Ebenen (externe Granularität) nicht extrem variieren.
• Zielgruppe: Für die Wahl der "mittleren" bzw. "richtigen" Ebene muss das Ziel, Problem und die Personengruppe, an die sich die Entwurfsmuster richten, genau definiert werden.

Handlungsstrategien und mit empirischen Daten gestützte Erklärungsmodelle

Ein wichtiger Aspekt in unserem Papier ist es, dass wir psychologische Forschungsergebnisse  zur Begründung der "mittleren", d.h. "richtigen" Abstraktionsebene einbeziehen. So sprechen wir über:

• Modellbildung und unterscheiden zwischen konkreten, mentalen und berechneten ("computational") Modellen.
• Basiskategorien, die sich aus dem alltäglichen Umgang der Menschen mit ihrer Umwelt ergeben und durch unterschiedliche senso-motorische Anforderungen gebildet werden.
• Gradierte Kategorien und Prototypen als unterschiedlich "typische" Vertreter einer Kategorie, deren Objekte auch nicht klar getrennt und eindeutig zugeteilt werden können und
• Familienähnlichkeiten als ein Wittgenstein'schen Konzept, das davon ausgeht, dass die Objekte einer Kategorie keinen kleinsten gemeinsamen Nenner haben, sondern sich jeweils durch einzelne Merkmale (leicht) voneinander unterscheiden aber  insgesamt (von Fall zu Fall) große Ähnlichkeiten haben, was nicht ausschließt, dass in extremen Fällen Objekte einer Familie auch gar nichts miteinander gemeinsam haben.