Dienstag, 15.11.2022 - 11:05 Uhr

Vernetzte Curricula

Warum vernetzte Curricula?
WirLernenOnline klärt auf.

Hintergrundwissen 💡

Die Curricula¹ (Lehrpläne) bilden für Lehrer*innen die Arbeitsgrundlage und definieren, welche Lernziele und Kompetenzen Schüler*innen zu bestimmten Zeitpunkten erreichen müssen.
Der in Deutschland bestehende Föderalismus (Eigenständigkeit jedes Bundeslandes) sorgt dafür, dass jedes Bundesland seine eigenen Lehrpläne erstellt. Lehrkräfte kennen sich in ihren eigenen Curricula sehr gut aus und wollen ihre Materialien gerne direkt spezifischen Themen in ihrem Curriculum zuordnen. Außerdem wollen sie auch direkt in ihrem jeweiligen (Fach-)Lehrplan suchen können.

Daher hat WLO Fachportale aufgebaut, in denen Unterrichtsmaterialien nach Fächern und fachspezifischen Themen sortiert werden. Beim Aufbau der Fachportale haben unsere Fachredaktionen versucht, die nach Bundesländer unterschiedlichen Lehrpläne als eine einheitliche, übergeordnete Struktur abzubilden – quasi ein bundeslandübergreifender Themenbaum pro Fach.

Dadurch sollen Bildungssuchmaschinen wie WirLernenOnline, Lehrer*innen möglichst effizient bei der Suche nach Materialien, passend zu ihren jeweiligen Lehrplänen, unterstützen können.

Noch effizienter als übergreifende Themenbäume ist die Vernetzung bzw. das Mappen der bestehenden Lehrplänen der Bundesländer. Dies ist auch Teil der Forschung, die wir bei WLO betreiben.

Übersicht Fachportale bei WirLernenOnline

Beim Mappen von Lehrplänen wird versucht, inhaltliche Verbindungen zwischen den unterschiedlichen Lehrplänen der Bundesländer zu identifizieren: Thema A im Mathematik-Lehrplan der Klassenstufe 4 in Bayern ist inhaltlich sehr ähnlich zu Thema B im Lehrplan der Klassenstufe 5 in Berlin. D.h. Unterrichtsmaterialien zum Thema A in Bayern sind auch relevant für Lehrkräfte, die das Thema B in Berlin unterrichten.

Wichtige Fragestellungen

Wie können die Curricula der Länder untereinander vernetzt werden?
Und warum ist das überhaupt notwendig?

Diesen Fragen haben wir uns im Rahmen des OER-Sommercamps im Workshop “Vernetzte Curricula” gewidmet und auch erste Ergebnisse aus der “Curricula-Gruppe” der DINI-AG-KIM (Kompetenzzentrum Interoperable Metadaten) diskutiert, in der gemeinsam mit Vertreter*innen der Länder Konzepte entworfen wurden, die eine Verknüpfung von Lehrplänen ermöglichen sollen.

Ein Problem

Fast kein Bundesland hat seine Lehrpläne bisher maschinenlesbar veröffentlicht. Das erschwert die Verknüpfung der Lehrplanthemen enorm. In Zeiten der Digitalisierung besteht hier ein großer Nachholbedarf.

Die Hypothese

Beim Mappen von Curricula wird auf inhaltlicher Ebene von der Hypothese ausgegangen, dass es zwischen den Lehrplänen der Länder Überschneidungen gibt und in verschiedenen Bundesländern die ähnlichen und gleichen Inhalte unterrichtet werden.

Schlussfolgerung: Es ist möglich, Beziehungen zwischen den Lehrplänen der Länder herzustellen. 💪

Um diese Beziehungen technologisch abzubilden, wurde in mehreren Arbeitssitzungen der Curricula-Gruppe ein Modell entwickelt, das nun in einem ersten Entwurf vorliegt. Technologisch basiert das Modell auf RDF² und ermöglicht daher eine leichte Verlinkung verschiedener Ressourcen. RDF wird bei verschiedenen großen EU-Projekten wie ESCO oder dem Europass Learning Model v3 als Basis-Technologie verwendet.

Das Modell – kurz und knapp 🗣

Ziel: Eine Lehrerin ordnet im bayerischen Lehrplan ein Material einem “Thema A” zu. Nun wird “Thema A” aus Bayern mit “Thema B” aus Berlin verknüpft. Außerdem wird “Thema C” des WLO-Themenbaums³ mit dem “Thema B” aus Berlin verknüpft. Nun soll das Material, das lediglich dem bayerischen Lehrplanthema zugeordnet wurde, auch auffindbar werden, wenn in dem WLO-Themenbaum oder dem Berliner Lehrplan gesucht wird.

Vorgehen:

Wichtig: Um dies zu bewerkstelligen, wurden maschinenlesbare Repräsentationen der Lehrpläne angefertigt. Diese können entweder gecrawlt⁴ oder aus anderen Datenformaten in das Modell der “Curricula-Gruppe” konvertiert werden. Anschließend wurden die Daten in das Mapping-Tool “Cocoda” geladen und konnten dort durch Fachexpert*innen gemapped werden. 🎉 Den Prozess, der Datenelemente zwischen unterschiedlichen Datenmodellen abbildet, nennt man Datenmapping.
Es wurde ein Service entwickelt, der die Mappings in einen Triple-Store lädt. Ein Triple-Store ist eine Art Graphdatenbank, die Daten als Netzwerk von Objekten speichert und Inferenz verwendet, um neue Informationen aus bestehenden Beziehungen aufzudecken. Die RDF-Technologie ermöglicht dabei sogenanntes “Reasoning”, d.h. Beziehungen zwischen Objekten können geschlossen werden, auch wenn sie nicht explizit definiert wurden. Angewendet auf das oben beschriebene Beispiel lässt sich damit also folgende Beziehung zwischen den Lehrplänen schließen:

3. Der Reasoner schließt aus den Beziehungen der Themen zwischen Bayern und Berlin sowie Berlin und WLO, dass es auch eine Beziehung zwischen dem Thema in Bayern und WLO gibt (hier blau gekennzeichnet). Es wurde eine Schnittstelle entwickelt, die IDs zu den Lehrplänen entgegennimmt und im Triple-Store nach Beziehungen sucht und die passenden IDs zurückgibt. Damit ist es möglich, die jeweiligen Beziehungen zwischen den Lehrplänen/Themenbäumen zu erhalten.

Zusammenfassung

WLO hat sich der Herausforderung angenommen, die 16 unterschiedlichen Lehrpläne der Bundesländer miteinander zu vernetzen. Die Entwicklung einer vernetzten Curricula steht zwar noch am Anfang, aber dank des ersten Workshops können nun Curricula maschinenlesbar gemacht und verknüpft werden 🎉

¹ Unter Curricula / Curriculum versteht sich der Ablauf des Lehr- und Lernprozesses sowie der Ablauf von Lehrzielen. Es enthält außerdem Aussagen über die Rahmenbedingungen des Lernens. Im Sprachgebrauch wird es oft als Synonym für den Lehrplan verwendet.
² Vgl.: Resource Description Framework -” […] technische Herangehensweise im Internet zur Formulierung logischer Aussagen über beliebige Dinge (Ressourcen)” – Wikipedia https://de.wikipedia.org/wiki/Resource_Description_Framework
³ Der Themenbaum ist Teil und Grundlage jedes Fachportals. Wird ein neues Fachportal aufgebaut, arbeiten die Fachexpert*innen zunächst die Fachsystematik des jeweiligen Fachgebiets aus – das Ergebnis nennen wir Themenbaum.
⁴ Als Crawler oder Webcrawler werden Softwareprogramme bezeichnet, die das Internet durchsuchen. Dabei analysieren und indizieren sie Inhalte von Websites wie Texte und Bilder oder auch Videos. Es sind vor allem Suchmaschinenprovider, die Crawler für die Indizierung von Websites verwenden. Synonym werden auch die Begriffe Bot, Spider oder Searchbot verwendet.

Zur Autorin:
Vanessa Krämer arbeitet bei WLO als studentische Hilfskraft im Team KFC (Kommunikation, Fachredaktion und Community). Das beinhaltet Twitterbeiträge, Newsletter und Blogbeiträge zu schreiben sowie das Team mit allen Kräften zu unterstützen. Nebenher studiert sie im 1. Mastersemester Grundschullehramt mit den Fächern Deutsch, Mathe und Sachunterricht. Ihre Bachelorarbeit hat sie zum Thema Nutzung von OER-Materialien im Deutschunterricht der Primarstufe geschrieben.

Zum Autor

Steffen Rörtgen arbeitet am Hochschulbibliothekszentrum NRW an offenen Bildungsprojekten und interessiert sich besonders für offene Webtechnologien. Er löst Herausforderungen heterogener Bildungsmetadaten und deren Harmonisierung mit Hilfe von Technologien des Semantic Web. Er interessiert sich außerdem für maschinenlesbare Curricula und Lehrpläne und arbeitet in verschiedenen Gremien mit, um die Standardisierung in diesen Bereichen voranzutreiben.