Darstellung der Anwendungsdomäne - oliverbra/Projekt1_HCI_TeamCMTO GitHub Wiki
Die Insekten und die Menschen stellen die zwei Startpunkte des Domänenmodells dar.

Zwei der ausschlaggebendsten Probleme, die der Mensch, in Bezug auf den Schwund des Lebensraumes für die Insekten und das damit zusammenhängende Insektensterben, zu verantworten hat, sind die Verstädterung und die Landwirtschaft1. Die intensive Landwirtschaft ist zwar von der Bestäubung der Insekten abhängig, nimmt den Insekten aber dennoch ihren Lebensraum durch Monokulturen und giftigen Pestiziden1. Ebenfalls zerstört die Verstädterung den natürlichen Lebensraum der Insekten, schafft aber eigennützige Erholungsgebiete, wie bepflanzte Balkone, Gärten, Parks oder Grünstreifen, welche wiederum einen neuartigen Lebensraum und Rückzugsort für die Insekten darstellen können.2 6 8 Laut einer Studie zum Naturbewusstsein des Bundesministerium für Umwelt (BmU) und des Bundesamt für Naturschutz (BfN) sagen zwar 94% der Befragten, dass Natur zu einem guten Leben dazu gehört, aber dennoch wissen 58% der Befragten nicht was Biodiversität ist und bringen den Begriff lediglich mit Naturschutzgebieten, aber nicht mit der städtischen Natur in Verbindung7. Daher gibt es Menschen wie Umweltschützer oder Naturverbände, welche es als ihre Aufgabe sehen ihren erweiterten Wissensstand an andere Menschen, spezifisch für die insektenfreundliche Gestaltung und Bearbeitung dieser Erholungsgebiete, weiterzugeben, da diese oftmals von einer Unwissenheit und Ignoranz in Betracht des freundlichen Umgangs, des Bewusstseins und des Nutzens der Insekten geprägt sind. Infolgedessen leistet das Gärtnern im urbanen Raum und der damit zusammenhängende Wissensaustausch, Zugang zur Natur und Teilhabe einen wichtigen Beitrag zum gesellschaftlichen Zusammenhang6.
Die Insekten sind ein wichtiger Bestandteil der Nahrungskette und bilden die wesentliche Nahrungsgrundlage für unter anderem Vögel, Reptilien und Säugetiere. Insekten selbst sind für ihre Ernährung vorrangig auf andere Insekten und Pflanzen angewiesen. Diese spezifischen Pflanzen werden von den Menschen allerdings oft als Unkraut angesehen und dementsprechend entsorgt3. Hierbei kommt es auf das Vorhandensein diverser, aber auch vor allem auch heimischer Pflanzenarten an, die oft und lange blühen4. Heimische Pflanzen bieten den Vorteil, dass sie zum Einen optimal an die Boden- und Wetterbedingungen des Standorts angepasst sind und zum Anderen bis zu 32% mehr Insektenarten aufweisen als bei anderen Pflanzen8. Eine der relevantesten Funktionen der Insekten und der intensivste Zusammenhang zu den Menschen ist die Bestäubung von Pflanzen5. Erst durch diese können sich Pflanzen vermehren und auf natürliche Weise die Umwelt mit Grün, aber auch Obst und Gemüse, bereichern. Dadurch sind durch das Insektensterben nicht nur die Insekten selbst, sondern auch die Pflanzenvielfalt und somit auch eine bedeutsame Voraussetzung für Ökosystemleistungen, Nahrungsgrundlage sowie die Luft- und Lebensqualität der Menschen bedroht6.
Folgende Flussdiagramme stellen Prozesse innerhalb der Domäne detaillierter dar und sind durch eine Nummerierung im Dömänenmodell referenziert.

Die Nahrungskette ist ein eng verwobenes Konstrukt verschiedener Organismen und basiert auf den Wechselbeziehungen von Produzenten und Konsumenten. Dabei dienen die Produzenten als Nahrungsgrundlage für die Konsumenten, wodurch die Konsumenten auf die Existenz der Produzenten angewiesen sind. Im Falle der Insekten dienen vorwiegend Pflanzen, aber auch andere Insekten als Nahrungsgrundlage. Im Gegenzug verteilen die Insekten die Pollen der Pflanzen und vermehren somit die jeweilige Pflanzenart. Dadurch entsteht ein Kreislauf einer Nahrungskette in welcher Produzenten und Konsumenten aufeinander angewiesen sind. Erst durch den stetigen Bestand dieser Nahrungskette kann diese Wechselbeziehung stattfinden und die Artenvielfalt bestehen bleiben. Wird die Nahrungskette unterbrochen, weil die Produzenten nicht mehr zur Verfügung stehen oder kein Zugang mehr besteht, so verhungern die Konsumenten und die Artenvielfalt schrumpft.
Für den Bestand von Insekten und Pflanzen ist die Bestäubung eine wesentliche Grundvoraussetzung. In diesem Prozess verteilen die Pflanzen ihre Pollen durch den Wind oder durch direkten Kontakt mit Lebewesen, indem diese an ihnen haften bleiben. Die Insekten tragen die Pollen zu anderen Pflanzen und befruchten sie, wodurch sie sich vermehren können. Wird der Prozess der Bestäubung gestört, beispielsweise wenn keine Insekten mehr zum Bestäuben vorhanden sind, können sich die Pflanzen nicht weiter vermehren, wodurch die Pflanzenvielfalt und zusammenhängende Ökosystemleistungen abnehmen.
Die Zahl der Menschen nimmt kontinuierlich zu. Alleine von 2010 auf 2020 hat sich die Weltbevölkerung um fast eine Milliarde vergrößert.9 Das bedeutet neben dem erhöhten Nahrungs- und Wasserbedürfnis, auch eine steigende Nachfrage nach Wohn- und Lebensräumen. Sind diese nicht ausreichend vorhanden, werden mehr Flächen für urbane Räume und Industrie erschlossen und somit die Urbanisierung vorangetrieben. Dadurch wird zwar der Lebensraum der Menschen erweitert, doch der Lebensraum der Tiere verkleinert oder ihnen gar komplett genommen.
Wie in Lebensraum - Urbanisierung schon angesprochen steigt mit der wachsenden Weltbevölkerung der Bedarf an Lebensmitteln und Rohstoffen. Diese werden auf ländlichen Flächen außerhalb des städtischen Raums erzeugt. Kann der aktuelle Bedarf der Menschen mit den bestehenden Agrarflächen gedeckt werden, so wird der noch bestehende Lebensraum der Tiere nicht weiter eingenommen oder beeinträchtigt. Ist dies aber nicht der Fall, wird die Landwirtschaft stets intensiviert und neue Flächen für den landwirtschaftlichen Gebrauch erschlossen, sowie die Nutzung von Pestiziden und Düngern erhöht. Dadurch schrumpft der Lebensraum der Tiere und sie müssen auf andere Strukturen zurückgreifen.
Um eine Wissensvermittlung überhaupt zu ermöglichen, eignen sich Menschen Wissen an (Experten), welches sie gegebenenfalls weitergeben wollen. Besteht Interesse an dem zu vermittelnden Wissen, so setzen sich Interessenten mit den Experten in Kontakt oder nehmen einen Kontaktaufbau an. Daraufhin bringen die Experten ihr Wissen in eine vermittelbare Form, sei es mündlich, textlich oder in anderen Varianten. Interessenten können dadurch auf das Expertenwissen zugreifen und eine Wissensvermittlung findet erfolgreich statt. Nun können auch die Interessenten die Form der Experten einnehmen und das gelernte Wissen ebenfalls weitergeben. Besteht vor der Weitergabe allerdings kein Interesse an den spezifischen Wissen so findet keine Wissensvermittlung statt.
Durch die Corona-Pandemie musste sich insbesondere der Bereich der Wissensvermittlung an das digitale Umfeld anpassen. Durch diese Entwicklung entstanden ebenso Paradigmen, die eine neue Machtverteilung in der Lehre fordern10. Diese neue Machtverteilung soll die hierarchische Beziehung zwischen Lehrenden und Lernenden durch vermehrte "Teilhabe, Partizipation, Ko-Kreation, horizontalem Wissensaustausch und produktiver Beteiligung"10 auflösen. Dadurch soll eine "informierte[], aktive[] und verantwortliche[] Mitgestaltung der Welt" durch digitale Medien ermöglicht werden.10
Im Bereich der Wissensvermittlung findet zurzeit, vor allem an Hochschulen, ein Paradigmenwechsel von dem Lehrparadigma hin zum Lernparadigma statt. Während in der Vergangenheit Lehre hauptsächlich durch das Vorlesen geprägt war, führte die zunehmende freie Verfügbarkeit von Lehrbüchern und Materialien dazu, dass das selbstständige Anwenden und Erarbeiten von Lehrinhalten mehr in den Fokus rückte.11 Im Lehrparadigma liegt die aktive Rolle bei Lehrenden, im Lernparadigma tragen die aktive Rolle allerdings die Lernenden.11 Somit kann das Lernparadigma durch die in Faller10 geforderten Aspekte der Partizipation und des horizontalen Wissensaustausches beschrieben werden.
Das Konsumenten & Produzenten Paradigma beschreibt Lehrende als Produzierende von Materialien zur Wissensvermittlung und Lernende als die Konsumierenden dieser Materialien.12 Dabei ist diese Rollenzuteilung nie fest und kann sich ständig ändern. Bilden sich Produzierende fort, nehmen sie selbst die Rolle der Konsumierenden ein.12 Haben sich Konsumierende dagegen ausreichend Wissen angeeignet, sind sie selbst in der Lage dieses Wissen an Andere auf eigene Art und Weise weiterzugeben und nehmen damit die Rolle der Produzierenden an.12
Besonders im Kontext des Gärtnerns ist das Lernen von- und untereinander ein wichtiger Bestandteil für den Aufbau einer beständigen Gartengemeinschaft, zumal diese von Menschen unterschiedlicher Herkünfte und Wissensstufen geprägt ist und der Austausch der Mitglieder eine tiefgreifende Verbundenheit fördert.13
Hervorzuheben ist dabei, dass das Wissen der Gärtner:innen auf zahlreichen und wissenswerten Kenntnissen und Fähigkeiten, zum Beispiel der Wahl geeigneter Pflanzenarten für heimische Insekten, basieren.14 Somit gehört die Wissensvermittlung und Aufnahme zu den regulären Praktiken von Gärtner*innen. Darin sehen wir eine Lösung zur Bekämpfung der vorherrschenden Unwissenheit in Bezug auf Pflanzen und Insekten, sowie deren Bedürfnisse und Nutzen.
Auf der Suche nach Metaphern wurden wir auf ein Projekt der TU Darmstadt aufmerksam. In diesem Projekt wurden Metaphern zu Bildung und Didaktik offen und partizipativ in Form eines Wikibooks erstellt.15 Innerhalb des Wikibooks finden sich mehrere Metaphern zur Darstellung von Lehr- und Lernprozessen.16 Unter anderem wird das Lehren und Lernen mit einem Besuch einer Bäckerei oder dem Bauen eines Hauses verglichen. Passend zu unserer Domäne gibt es ebenfalls einen Vergleich mit dem Anlegen und der Pflege eines wilden Gartens.17
Innerhalb der Metapher werden die Lehrenden als Gärtner*innen verglichen und die Lernenden mit Pflanzen. Die Pflege der Pflanzen symbolisiert das Lehren, während das Wachstum den Zuwachs an Wissen widergespiegelt. In der Metapher wird beschrieben, dass die Pflanzen im Garten frei wachsen und sich entfalten können sollen, dadurch wird verdeutlicht, dass die Individualität der Lernenden im Vordergrund steht und nicht durch Lehrprozesse eingeschränkt werden sollen. Dennoch ist das Zurückschneiden der Pflanzen wichtig um ihnen mehr Kraft und Raum zur weiteren Entwicklung zugeben. Dies soll nicht als Einschränkung, sondern als Förderung von Talenten und Interessen verstanden werden.17
Das UML-Klassendiagramm stellt die Konzepte, die in der Bewusstseinsbildung und der Wissensvermittlung zu dem insektenfreundlichen Umgang und der insektenfreundlichen Gestaltung von Erholungsgebieten vertreten sind, und die Beziehungen innerhalb dieser grafisch dar und ermöglicht dadurch eine strukturierte Übersicht.

Die Klasse Mensch steht in direkter n:m Beziehung zu dem zugehörigen, zu bearbeitenden Erholungsgebiet bzw. der Klasse Begrünte Fläche.
Eine begrünte Fläche kann unterschiedlicher Art sein. Arten sind beispielsweise Balkon oder Garten; auch ein einzelner Topf kann ein Objekt dieser Klasse sein. Des Weiteren unterscheiden sich begrünte Flächen in Betracht auf Größe und Funktion.
Die Klasse Begrünte Fläche ist eine spezielle Klasse der Klasse Region, da sie die gleichen Attribute und Funktionen der Region besitzt und erweitert. Genauso wie die Klasse Region ist die begrünte Fläche einem Ort zugeordnet und kann Werte zu der Erd- sowie Geländebeschaffenheit aufweisen. Neben den Funktionen ausbauen() und verkleinern(), kann die Klasse begrünte Fläche austrocknen und somit die Beschaffenheiten beeinflussen.
Die Klasse Region steht mit der Klasse Klima in einer Komposition zueinander, weil eine Region in jedem Fall ein zugehöriges Klima hat, welches Einfluss auf deren Beschaffenheiten hat.
Die Klasse Klima zeichnet sich durch die Attribute Wind, Niederschlag und Temperatur aus. Diese Eigenschaften variieren je nach Wetterlage durch die Funktionen regen(), sonne(), schnee() und sturm().
Bei der Klasse Region besteht ebenfalls eine Komposition zu der Klasse Insektenart, da eine Insektenart immer in mindestens einer Region vertreten und an die Bedingungen der Region und des zugehörigen Klimas angepasst ist.
Die Klasse Insektenart lässt sich durch eine Bezeichnung, dem Erscheinungsbild und der Gefährlichkeit identifizieren und hat spezifische Nutzen und Bedürfnisse. Zudem hat eine Insektenart eine variierende Populationsgröße, die sich durch die Funktionen vermehren() und sterben() anpasst.
Die Klassen Insektenart und Pflanzenart stehen in einer engen Abhängigkeit zueinander und sind aufgrund dessen differenziert zu betrachten. Eine Insektenart benötigt mindestens eine Pflanzenart, die ihr als Nahrungs- und Lebensgrundlage dient. Auch eine Pflanzenart ist von mehreren Insektenarten abhängig, da diese sich durch pollenAbgeben() vermehren kann und diese Pollen von Insekten transportiert werden. Dies wird durch bestäuben() realisiert.
Eine Pflanzenart zeichnet sich durch einen Namen, eine Gattung, dem Erscheinungsbild und Gefährlichkeit aus. Sie kann von spezifischen Krankheiten betroffen sein.
Die benötigte Wasserzufuhr und die benötigten Wetterbedingungen sind wiederum von der Klasse Region, in der die Pflanzenart lebt, abhängig.
Die Klassen Insektenart, Pflanzenart und Region können von der Klasse Wissen beschrieben werden, müssen dies aber nicht zwingend und sind stehen daher durch eine Aggregation zu der Klasse Wissen in einer Beziehung.
Das spezifische Wissen können mehreren Menschen besitzen.
Aufgrund der Rollenverteilung in dem Paradigma der Wissensvermittlung (s. o.) gibt es zum einen die Klasse Mensch, als Konsument des Wissens, durch wissenAufnehmen(), und zum anderen die Klasse Experte, als Produzent des Wissens, durch wissenTeilen(). Die Klasse Mensch kann dabei zunächst lediglich Wissen aufnehmen. Ist dieses Wissen aufgenommen werden sie der Klasse Experte zugeordnet, welche die Klasse Mensch durch die Funktion wissenTeilen() erweitert. Da die Klasse Experte eine spezialisierte Klasse der Klasse Mensch ist, kann diese ebenfalls wissenAufnehmen() und impliziert die weiteren Attribute, Funktionen und Beziehungen der Klasse Mensch. Eine Voraussetzung der Klasse Experte ist ein Wissensstand > null.
Besonders die Attribute der Klassen dieses UML-Klassendiagramm sind relevant für das Verständnis des UML-Klassendiagramme aus der Implementierungs-Sicht.
1 Vgl. Tscharntke, T. (2020). Landwirtschaft: Mit Vielfalt zur Ernte. In Chemnitz, C. u.a. (2020)2. Insektenatlas 2020/Daten und Fakten über Nütz- und Schädlinge in der Landwirtschaft.
2 Vgl. Suhling, F.: Libellen ziehen in die Stadt, 2020, URL: https://magazin.tu-braunschweig.de/pi-post/libellen-ziehen-in-die-stadt/ [Letzter Aufruf: 30.03.21]
3 Vgl. NABU: Ist das Unkraut oder kann das weg?, 2020, URL: https://baden-wuerttemberg.nabu.de/news/2020/Mai/28199.html [Letzter Aufruf: 30.03.21]
4 Vgl. Stadtfarm: Insektensterben - und was wir dagegen tun können!, URL: https://www.stadtfarm.de/insektensterben/ [Letzter Aufruf: 30.03.21]
5 Vgl. Suhr, F.: Insektensterben: Nicht nur die Bienen sind bedroht, URL: https://de.statista.com/infografik/17074/anteil-ruecklaeufiger-insektenarten/ [Letzter Aufruf: 30.03.21]
6 Vgl. Hansen, R. (2018): Grüne Infrastruktur im urbanen Raum: Grundlagen, Planung und Umsetzung in der integrierten Stadtentwicklung.
7 Vgl. Breuste, J. (2019): Die grüne Stadt / Stadtnatur als Ideal, Leistungsträger und Konzept für Stadtgestaltung.
8 Vgl. Böll, S. (2019): Urbane Artenvielfalt fördern / Arthropodenvielfalt auf heimischen und gebietsfremden Stadtbäumen.
9 Vgl. Rudknicka, J.: Entwicklung der Weltbevölkerung von Christi Geburt bis zum Jahr 2020, 2021, URL: https://de.statista.com/statistik/daten/studie/1694/umfrage/entwicklung-der-weltbevoelkerungszahl/ [Letzter Aufruf: 30.03.21]
10 Vgl. Faller, S. : Innovative Wissensvermittlung in der digitalisierten Gesellschaft - Die Digiloglounge, 2020, URL: https://digilog-bw.de/blog/innovative-wissensvermittlung-in-der-digitalisierten-gesellschaft-die-digiloglounge [Letzter Aufruf: 30.03.21]
11 Vgl. Forster, P. (2006): Vom Lehren zum Lernen: Ein neues Paradigma für die Hochschullehre.
12 Vgl. Kuntz, C., Braun. O. (2021): HCI Trends im Kontext Gardening.
13 Hanuma Teja Maddali and Amanda Lazar. 2020. Sociality and Skill Sharing in the Garden. In Proceedings of the 2020 CHI Conference on Human Factors in Computing Systems (Honolulu, HI, USA) (CHI ’20). Association for Computing Machinery, New York, NY, USA, 1–13. https://doi.org/10.1145/3313831.3376246
14 Swapna Joshi, Natasha Randall, Suraj Chiplunkar, Theodora Wattimena, and Kostas Stavrianakis. 2018. ’We’- A Robotic System to Extend Social Impact of Community Gardens. In Companion of the 2018 ACM/IEEE International Conference on Human-Robot Interaction (Chicago, IL, USA) (HRI ’18). Association for Computing Machinery, New York, NY, USA, 349–350. https://doi.org/10.1145/3173386.3177817
15 Rau, F.: Lehren und Lernen metaphorisch verstehen? Ein kollaboratives Wikibookprojekt, 2015, URL: https://www.medienbildung.tu-darmstadt.de/projekte_medienbildung_1/forschung___entwicklung/projekt__metaphern_zum_lehren_und_lernen_/metaphern_wikibook.de.jsp [Letzter Aufruf: 30.03.21]
16 Wikibooks: Lehren, Lernen und Bildung metaphorisch verstehen, 2018, URL: https://de.wikibooks.org/wiki/Lehren,_Lernen_und_Bildung_metaphorisch_verstehen [Letzter Aufruf: 30.03.21]
17 Wikibooks: Lehren, Lernen und Bildung metaphorisch verstehen/ Vorstellungen/ Lehren und Lernen ist wie das Anlegen und Pflegen eines wilden, 2016, URL: Gartenshttps://de.wikibooks.org/wiki/Lehren,_Lernen_und_Bildung_metaphorisch_verstehen/_Vorstellungen/_Lehren_und_Lernen_ist_wie_das_Anlegen_und_Pflegen_eines_wilden_Gartens [Letzter Aufruf: 30.03.21]