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Mit Modellen Komplexität verstehen

Im fünften Kapitel ihres Buches über digitale Kompetenz brechen die Autoren eine Lanze für Modellbildung (1). Es stimmt, dass komplexe Systeme nicht mehr berechenbar sind und daher numerische Methoden immer wichtiger werden. Komplexe Systeme können nur noch «ausprobiert», sprich «simuliert», werden. Dazu wird zunächst ein Modell des Systems benötigt. Ein Modell ist eine vornehmlich quantitative Beschreibung des Systems. Warum immer darauf hingewiesen wird, dass Modelle Vereinfachungen seien, ist mir nicht klar. Hartmann und Hundertpfund sprechen von «Weglassen von Details», wodurch die übergeordneten Strukturen sichtbar werden sollen.

Mentale und explizite Modelle

Wir sollten nicht vergessen, dass wir die Welt ausschliesslich durch Modelle wahrnehmen können. Was wir sehen oder wahrnehmen sind höchstens Modelle der Realität. Dabei werden nicht unbedingt Details weggelassen. Manchmal ergänzt unser Wahrnehmungsapparat das Modell sogar mit «erfundenen» Details, wenn etwas sonst nicht zusammenpasst.

Alle Menschen generieren seit Geburt laufend mentale Modelle. Das allein reicht aber nicht mehr aus, um die gesteigerte Komplexität verarbeiten zu können. Wir müssen lernen, auch bewusst und explizit Modelle zu entwickeln. Nur, wie macht man das? Eine Mindmap ist noch lange kein Modell. Sie ist bloss ein Baum ohne Querverbindungen. Hartmann und Hundertpfund empfehlen nebst Concept Maps (2) z.B. die bottom-up Entwicklung von Wirtschaftskreisläufen. HilusDas hat der leider viel zu früh verstorbene Günther Ossimitz in seinem Büchlein «Entwicklung Systemischen Denkens» schon 2004 für die Schule gefordert (3). Er zeigt dort, wie bereits 14jährige in der Lage sind, explizite Modelle als Causal Loop Diagramme zu realisieren. Das Büchlein ist für Lehrer, die Modellbildung unterrichten wollen, ein hervorragender Leitfaden.

Spätestens auf Fachhochschulstufe ist ein Modellbildungsmodul notwendig, denn die grossen Herausforderungen lassen sich nicht mit Weltgipfeltreffen lösen. Vielmehr bedarf es der gemeinsamen Anstrengung der Professionals, die an der Zukunft bauen in Lehre, Entwicklung, Industrie und Verwaltung. Leider wird aber in den Curriculae nur spärlich Zeit eingeräumt für interdisziplinäre Modellbildungsstudien. Ich habe an der Schweizerischen Fernfachhochschule FFHS ein Modul entwickelt, das genau die von Hartmann und Hundertpfund geforderten Fähigkeiten vermittelt (4). Zuerst nähern wir uns eher deskriptiv einem Modell in Form von sogenannten «Causal Loop Diagrams».

WasserabflussDanach benutzen wir den Insightmaker, um kollaborativ quantitative Modelle zu entwickeln. Der Insightmaker ist ein online Tool, das sowohl Bestandes-Fluss-Modelle als auch agentenbasierte Modelle unterstützt und gratis benutzt werden kann. An der Modellentwicklung können alle von unterwegs teilnehmen und das Modell erweitern oder ergänzen. Jedoch: mit Tools alleine, haben die Modelle noch keine Seele.

Adrian Fröhlich schrieb (5):

In einer Epoche, in der alle mit Tools, Techniken und Methoden hantieren, stirbt das Denken aus. Wir leben in der Hohen Zeit der Zauberlehrlinge

Modellbildung lernen

Um ein komplexes System oder einen komplexen Zusammenhang zu verstehen, kommen wir definitiv nicht um Modellbildung herum. Explizite Modellbildung, die über den Toolgebrauch hinausgeht, will aber geübt sein. Es ist eine Fähigkeit und benötigt viel Verständnis sowohl für das zu modellierende System als auch für die Modellierungssprache schlechthin. Modellbau ist nicht einfach Kommunikation. Man muss schon genau nachdenken und zu Bleistift und Papier greifen. Es ist deshalb nicht verwunderlich, dass Modellbildung so stiefmütterlich behandelt wird. Hartmann und Hundertpfund schreiben:

Die Förderung des Abstraktionsvermögens und der Modellbildung setzt voraus, dass sich die Lehrpersonen selbst immer wieder auf eine «grosse Flughöhe» begeben, um nicht in den Details eines Themas verhaftet zu bleiben

Das sagt sich so einfach. Zunächst müssen die Lehrenden selbst eine Ahnung von Modellbildung haben. Das geschieht nicht von heute auf morgen und kann auch nicht in einem Kurs gelernt werden. Man muss sich täglich und aktiv damit beschäftigen, üben, scheitern und wieder versuchen. Das ist, was ich «lernen» nenne. Es beeinträchtigt auf jeden Fall den gewohnten Tagesablauf. Ich beschäftige mich jetzt seit gut 20 Jahren mit Modellbau à la System Dynamics und bin noch lange nicht am Ziel.

Wenn wir uns mit komplexen Systemen beschäftigen wollen, dann müssen wir die Fähigkeit der Modellbildung ab der Primarschule üben und später, in Pädagogischen und Ingenieurhochschulen quantitativ weiterentwickeln. Das ist unbequem, weshalb niemand Interesse daran hat. Also wursteln wir weiterhin in der immer komplexer werdenden Welt herum, in der Hoffnung, zufällig den richtigen Hebel gefunden zu haben.

(1) Werner Hartmann, Alois Hundertpfund: Digitale Kompetenz. Was die Schule dazu beitragen kann, hep verlag, 2015, 176 Seiten, 978-3-0355-0311-1

(2) Ein gutes Concept Map Tool kann hier gratis herunter geladen werden:

(3) Günther Ossimitz, Entwicklung systemischen Denkens – Theoretische Konzepte und empirische Untersuchungen. Profil Verlag 2004, 978-3-89019-494-3

(4) Fernfachhochschule Schweiz, FFHS: Methoden und Modell zur Entscheidungsunterstützung 

(5) Adrian W. Fröhlich:  Mythos Projekt – Der Ausweg aus der systembedingten Sackgasse. Galileo Press, 2001. 978-3898421539