Materialpool-Entwicklung/relichat-ai/Verbindung von Materialien mit den Bildungsplänen.md

Vorrausetzung wäre eine die Schaffung einer Vectordatenbank in der alle Bildungspläne ev. Religion erfasst wären. Hier zu eine Ideenskizze:

Die Idee der Vektordatenbank für Bildungspläne im Fach Evangelische Religion

Der Kern der Idee ist, die textuellen Inhalte der Bildungspläne (Bildungsziele, Kompetenzbeschreibungen, didaktische Intentionen, Lerninhalte) in Vektorrepräsentationen (Embeddings) umzuwandeln und diese in einer Vektordatenbank zu speichern.

Was sind Vektoreinbettungen (Embeddings)?

Im Wesentlichen sind Vektoreinbettungen numerische Darstellungen von Texten (oder Wörtern, Sätzen, ganzen Dokumenten) in einem hochdimensionalen Raum. Ähnliche Texte werden im Vektorraum räumlich nah beieinander positioniert. Diese Ähnlichkeit basiert nicht auf oberflächlicher Wortübereinstimmung, sondern auf semantischer Bedeutung.

Wie funktioniert das konkret für Bildungspläne?

1. Datenaufbereitung:

   • Wir extrahieren die relevanten Textabsätze (Max 256 Token länge) aus den Bildungsplänen der verschiedenen Bundesländer (z.B. Abschnitte zu Bildungszielen, Kompetenzbereichen, Inhaltsfeldern).

2. Generierung von Vektoreinbettungen:

   • Wir verwenden ein vortrainiertes Sprachmodell (z.B. sentence-transformers/all-MiniLM-L6-v2 oder spezialisierte Modelle für den Bildungsbereich), um für jeden Textabschnitt einen Vektor zu generieren.

3. Speicherung in einer Vektordatenbank:

   • Die generierten Vektoren werden zusammen mit Metadaten (z.B. Bundesland, Bildungsplanversion, Kategorie: Bildungsziel, Kompetenz etc.) in einer Vektordatenbank gespeichert (z.B. ElasticSearch).

4. Vergleich und Analyse:

   • Ähnlichkeitssuche: Wir können nun in der Vektordatenbank Ähnlichkeitssuchen durchführen. Zum Beispiel:

     • "Finde alle Kompetenzbeschreibungen, die der Kompetenzformulierung 'xyz' semantisch ähnlich sind."
     • Auf diese Weise können wir aus den Materialien heraus nach passenden lehrplänen suchen.

   • Clustering: Wir können Vektoren clustern, um Gruppen von ähnlichen Bildungszielen, Kompetenzen oder Inhalten zu identifizieren, die über verschiedene Bundesländer hinweg vorkommen.

5. Generierung von vergleichbaren Formulierungen (Fortgeschritten):

   • Zusammenfassung/Abstraktion: Wenn wir Cluster von ähnlichen Vektoren identifiziert haben, könnten wir versuchen, repräsentative oder zusammenfassende Formulierungen für diese Cluster zu generieren. Dies könnte durch:

     • Generative Modelle (z.B. LLMs): Fortgeschrittene Sprachmodelle nutzen, um neue, abstrakte Formulierungen zu generieren, die die Essenz des Clusters erfassen. Dies ist jedoch eine anspruchsvollere Aufgabe und erfordert sorgfältige Evaluation.

Herausforderungen und zu berücksichtigende Aspekte:

• Komplexität: Die Implementierung erfordert Expertise in NLP, Vektordatenbanken und Programmierung.

• Interpretierbarkeit: Vektoren sind abstrakte Repräsentationen. Die Interpretation der Ähnlichkeitsergebnisse und Cluster erfordert Fachwissen und sorgfältige Analyse.

• Datenqualität: Die Qualität der Analyse hängt von der Qualität der extrahierten Texte aus den Bildungsplänen ab.

Schritt 1: Formulierung gemeinsamer Bildungsziele:

Strukturierung und Kategorisierung der gesammelten Ziele: * Die gesammelten Bildungsziele werden zunächst grob thematisch sortiert (z.B. nach den Dimensionen, die wir im ersten Modellvorschlag definiert haben: personal, sozial, religiös, ethisch). * Innerhalb dieser Kategorien können wir weitere Unterkategorien bilden, um die Vielfalt der Ziele zu strukturieren.

Formulierung von übergeordneten Bildungszielen: * Auf Basis der vektoriellen Ähnlichkeiten entwickeln wir neue, konsolidierte Bildungszielformulierungen. * Bei der Formulierung der neuen Bildungsziele ist Abstraktion wichtig. Wir müssen von sehr spezifischen Formulierungen zu allgemeineren, übergeordneten Kernaussagen gelangen. * Generalisierung bedeutet, dass wir versuchen, die Vielfalt der Formulierungen unter einem gemeinsamen Dach zu vereinen, ohne die spezifischen Intentionen der einzelnen Bundesländer zu negieren.

Orientierung an übergeordneten Bildungsprinzipien: * Bei der Formulierung der konsolidierten Bildungsziele können wir uns an übergeordneten Bildungsprinzipien orientieren, wie sie z.B. in den KMK-Beschlüssen oder in pädagogischen Grundlagentexten formuliert sind (z.B. Persönlichkeitsentwicklung, Werteorientierung, religiöse Mündigkeit, soziale Verantwortung). * Auch theologische Grundlinien des evangelischen Religionsunterrichts können als Orientierung dienen (z.B. Gottesliebe, Nächstenliebe, Schöpfungsverantwortung, Hoffnungsperspektive).