In diesem theoretischen Beitrag wird das Kompetenzmodell der Modellkompetenz durch Integration der Theorie des abduktiven Schließens ausdifferenziert und als Kompetenzmodell der Modellierkompetenz präsentiert. Abduktives Schließen in der Biologie heißt, ein biologisches Phänomen durch einen kausalen Rückschluss theoriebasiert oder kreativ bestmöglich zu erklären. Kreativität innoviert im Sinne der Erkenntnisgewinnung durch neues theoretisches Wissen den Prozess des Modellierens. Im ausdifferenzierten Kompetenzmodell wird abduktiv schließendes Erklären als neues Niveau hinzugefügt. Beim abduktiv schließenden Erklären bildet die Herstellung eines Modells die Basis für einen sich möglicherweise anschließenden deduktiven Überprüfungsprozess. Dieser umfasst bei der Anwendung des Modells das Ableiten von Hypothesen aus dem Modell und deren Testung. Bei dieser Anwendung eines Modells als Forschungswerkzeug stehen, im Gegensatz zur Anwendung als verständniserzeugendes Medium, prozedurale sowie epistemische Aspekte des Modellierens im Vordergrund. Fachdidaktische Arbeiten aus verschiedenen Disziplinen weisen auf die Bedeutung des abduktiven Schließens beim Modellieren hin. Ausgehend davon stellt sich die Frage, ob und wie abduktives Schließen beim Modellieren auf der Basis von theoretischem Fachwissen oder kreativer Innovation die Bedeutung eines Modells als Forschungswerkzeug hervorhebt.
Die Berücksichtigung des abduktiven Schließens beim Modellieren stößt Vorhaben in drei Forschungsbereichen an: (1) Bezogen auf Grundlagenforschung gilt es zu klären, inwieweit die erfolgreiche Modellierung eines Phänomens von theoretischen Vorkenntnissen abhängt. (2) Bezogen auf die Erfassung von Modellierkompetenz ist zu prüfen, inwieweit unterschiedliche biologische Kontexte abduktives Schließen anregen. (3) Mit Blick auf eine Förderung von Modellierkompetenz ist zu untersuchen, inwieweit beim Modellieren biologisches Fachwissen für abduktives Schließen bei der Herstellung eines Modells dabei hilft, in eine deduktive Modellanwendung überzuleiten.
In this theoretical contribution, the framework for model competence is expanded into the framework of modeling competence by integrating the theory of abductive reasoning. Abductive reasoning in biology means to explain a biological phenomenon in the best possible way through a causal inference, either theory-based or creatively. Creativity innovates the process of modeling in the sense of gaining knowledge through new theoretical insight. In the expanded competence model, abductive reasoning is added as a new level. The process of model creation provides a basis for a subsequently deductive verification process, i.e., deriving hypotheses from the model and testing them in the sense of model application. In this application of the model as a research tool, as opposed to its application as an understanding-generating medium, procedural as well as epistemic aspects of modeling are in the foreground. Educational studies in various disciplines point to the importance of abductive reasoning in modeling. Prior research indicates that in modeling, abductive reasoning based on theoretical expertise or creative innovation emphasizes the importance of models as research tools. This also shows the importance of theoretical content knowledge and creativity in modeling.
The consideration of abductive reasoning in modeling initiates three research areas: (1) With regard to basic research, it is important to clarify to what extent successful modeling of a phenomenon depends on prior theoretical knowledge. (2) With regard to the assessment of modeling competence, it should be examined to what extent different biological contexts enable abductive reasoning. (3) With regard to promoting modeling competence, it should be examined to what extent biological content knowledge fosters abductive reasoning to lead over to deductive model application.
