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Foundations and Methodologies of Mental Models Research
No full textFor more than 25 years, the pioneering research and theories of Norbert Seel have had a profound impact on educational thought in mathematics. In this special tribute, an international panel of researchers present the current state of model-based education: its research, methodology, and technology. Fifteen stimulating, sometimes playful chapters link the multiple ways of constructing knowledge (and domains as diverse as cognitive science, computer science, and philosophy) to the complex real world of skill development; generalize model-based theories into educational settings; and explain how to design and evaluate model-centered learning environments. Extensive reading lists, provocative graphics, and a wealth of cultural touchstones from the Bible to Bob Dylan make Understanding Models for Learning and Instruction an accessible yet thought provoking collection. A sampling of the topics covered: Evidence-based assessment of learning models Translating cognitive theory into educational practice New approaches to tracking mental change over time Applying psychoeducational theory to the hands-on classroom Using games as a strategy for constructing model-centered learning environments Externalizing mental models with Mindtools This synthesis of latest innovations and fresh perspectives on classic constructs makes Understanding Models for Learning and Instruction cutting-edge reading for the researchers and educators in mathematics instruction building the next generation of educational models. © 2008 Springer Science+Business Media, LLC. All rights reserved
"Wenn man jetzt ein Erklärvideo sieht, dann läuft das wie ein Film mit." : Entwicklung und Evaluation eines Lehr-Lern-Konzepts zur Förderung von Informationskompetenz in der Lehrkräftebildung - Deutsch
Full text linkDie vorliegende Arbeit eröffnet mit der Entwicklung eines Lehr-Lern-Konzepts zur informationsdidaktischen Medienproduktion (IMP) ein Angebot zur Implementierung der Informationskompetenz in das Lehramtsstudium am Beispiel des Fachs Deutsch. Kern des Lehr-Lern-Konzepts ist die Produktion von Erklärvideos sowie die Reflexion dieses Prozesses. Das entwickelte Lehr-Lern-Konzept wurde innerhalb zweier Semester an der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg im Lehramtsstudiengang Deutsch für Sekundarschulen und Gymnasien angewandt und mit Hilfe eines Integrated-Methods-Modells empirisch begleitet sowie ausgewertet. Die Ergebnisse der Untersuchungen zeigen, dass die Produktion der Videos eine geeignete Oberfläche bildet, um einerseits die Informationskompetenz (zukünftiger) Deutschlehrer*innen zu vertiefen und andererseits sie auf die Vermittlung derselben vorzubereiten. Zugleich zeigt die Arbeit, dass es notwendig ist, das Konzept der Informationskompetenz über einzelne Seminare hinaus curricular zu verankern.With the development of a teaching-learning concept for information didactic media production (IMP), this thesis opens up an offer for the implementation of information literacy in the teacher training program using the example of the subject German. The core of the teaching-learning concept is the production of explanatory videos and the reflection of this process. The developed teaching-learning concept was applied within two semesters at the Martin Luther University Halle-Wittenberg in the teacher training course German for secondary schools and grammar schools and was empirically accompanied and evaluated with the help of an integrated methods model. The results of the investigations show that the production of the videos forms a suitable surface to deepen the information literacy of (future) German teachers on the one hand and to prepare them for teaching it on the other. At the same time, the work shows that it is necessary to anchor the concept of information literacy in the curriculum beyond individual seminars
Expertise and model construction - MITOCAR
No full textIn dieser Arbeit werden zunächst die Konstrukte der mentalen Modellbildung und der Expertise zusammengeführt, um für die Theorie und Methodologie der mentalen Modelle Dimensionen der Expertise zu postulieren. Es wird daraufhin der Begriff des Nützlichkeitsmodells gegenüber dem bestehenden und bereits erforschten Begriff des Expertenmodells abgegrenzt. Daraus folgen Annahmen über das Verhältnis von Expertise und Nützlichkeitsexpertise, die in der Kernhypothese münden. Die Kernhypothese folgt dem in der Expertiseforschung üblichen kontrastiven Ansatz und nimmt damit die Trennung der Expertisedimension auf den vorgestellten zwei Dimensionen an. Die Diagnose und Analyse von Re-Repräsentationen wird kurz und unter Verweis auf andere aktuelle Forschungsprojekte entlang grafisch orientierter Methoden und ausführlicher entlang sprachlich orientierter Methoden operationalisiert. Die dafür aus der Sicht des Autors benötigten Axiome über mentale Modelle werden begründet, diskutiert und zusammenfassend dargestellt. Auf der Grundlage der Axiome und der Operationalisierung wird das Erhebungs- und Analyseinstrumentarium MITOCAR (Model Inspection Trace of Concepts and Relations) begründet und vorgestellt. MITOCAR wird im Rahmen dieser Arbeit entwickelt und vollständig computer- und webbasiert, plattformunabhänig umgesetzt. Daran anschließend werden drei Untersuchungen entlang von acht Stichproben durchgeführt. Die Stichprobengrößen entsprechen im Bezug auf ihren Umfang den für hypothesenprüfende Verfahren üblichen Maßen. Die erste Untersuchung zum Fachinhalt der Statistik ist als Validierungsstudie angesetzt und kann wesentliche (vor allem im Hinblick auf die Kernhypothese bedeutsame) Bereiche von MITOCAR als einsatzfähig einstufen. Die beiden Folgeuntersuchungen zu den Inhaltsbereichen der Wissensvermittlung und Didaktik und zu Wirtschaftskreisläufen lassen die Kernhypothese in vollem Umfang annehmen. Die Schlussfolgerungen, die aus der Annahme der Kernhypothese sowie aus der Verfügbarkeit von MITOCAR als Diagnoseinstrument folgen, werden anschließend exemplarisch vorgestellt. Dabei liegt der Schwerpunkt auf pädagogischen Implikationen in den Feldern der didaktischen Reduktion, der empirisch geleiteten Lehr- und Bildungsplanung sowie auf direkten didaktischen Implikationen. Abschließend wird ein Ausblick gegeben auf die Fragestellungen, die durch die Entwicklung des Instruments und durch die Annahme der Nützlichkeitsmodelle untersuchbar werden. Darüber hinaus werden weitere in Planung und Entwicklung befindliche methodologische Erweiterungen von MITOCAR ausblicksartig diskutiert.This dissertation combines the constructs of expertise and mental model building to make assumptions about different dimensions of expertise on the basis of mental model theory. It introduces the concept of utility models as a contrast to the already existing and well investigated concept of expert models. This leads to new conclusions about the relation between classical expertise and utility expertise, on which the core hypothesis of the investigation is founded. This hypothesis follows the contrastive approach from research on expertise and thus assumes that expertise may be located and assessed on two different dimensions. The diagnosis and analysis of re-representations are operationalized for graphical assessments and, in more detail, for natural language oriented methods. The axioms for mental models necessary for testing the core hypothesis are selected, discussed, and summarized. A new instrument for the elicitation and analysis of mental models is then introduced on the basis of these axioms and the operationalization: MITOCAR (Model Inspection Trace of Concepts and Relations). MITOCAR was developed as part of this dissertation. It was designed and fully implemented as platform independent web based software and was used to conduct three studies on eight sample groups. The sample sizes met the common standards for statistical inferences. The first study, on the subject matter of statistics, was a validation study which showed MITOCAR to be ready for hypothesis testing. The results of the subsequent two studies on instructional design and economic systems clearly supported the core hypothesis. The implications of accepting the core hypothesis are discussed on the basis of selected practical examples. This discussion especially emphasizes implications for the fields of didactical reduction and empirically guided instructional design as well as direct implications for instruction. The dissertation closes with a perspective on several research questions which the acceptance of the core hypothesis opened for investigation. Furthermore, current plans and ongoing enhancements of MITOCAR are discussed briefly
Computer-Based Diagnostics and Systematic Analysis of Knowledge
No full textWhat is knowledge? How can it be successfully assessed? How can we best use the results? As questions such as these continue to be discussed and the learning sciences continue to deal with expanding amounts of data, the challenge of applying theory to diagnostic methods takes on more complexity. Computer-Based Diagnostics and Systematic Analysis of Knowledge meets this challenge head-on as an international panel of experts reviews current and emerging assessment methodologies in the psychological and educational arenas. Emphasizing utility, effectiveness, and ease of interpretation, contributors critically discuss practical innovations and intriguing possibilities (including mental representations, automated knowledge visualization, modeling, and computer-based feedback) across fields ranging from mathematics education to medicine. These contents themselves model the steps of systematic inquiry, from theoretical construct to real-world application: •Historical and theoretical foundations for the investigation of knowledge •Current opportunities for understanding knowledge empirically •Strategies for the aggregation and classification of knowledge •Tools and methods for comparison and empirical testing •Data interfaces between knowledge assessment tools •Guidance in applying research results to particular fields Researchers and professionals in education psychology, instructional technology, computer science, and linguistics will find Computer-Based Diagnostics and Systematic Analysis of Knowledge a stimulating guide to a complex present and a rapidly evolving future. © Springer Science+Business Media, LLC 2010. All rights reserved
Planning and Assessing Navigation in Model-Centered Learning Environments. Why Learners Often Do Not Follow the Path Laid Out for Them
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