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Zeitschrift für Pädagogische Psychologie/German Journal of Educational Psychology 1998; 2/3; 97-99; Hans Huber AG, Bern
(Summary)
Zusammenfassung
Das Verstehen naturwissenschaftlicher Inhalte erfordert den Erwerb komplexer Begriffssysteme. Zur Entwicklung geeigneter computerbasierter Lernumgebungen ist eine hinreichend genaue Kenntnis dieser Begriffssysteme erforderlich. Der folgende Beitrag untersucht eine neue Art der Präsentation naturwissenschaftlicher Zusammenhänge – die Enkodierung von Gesetzmäßigkeiten durch Diagramme – und beschreibt die Charakteristika des naturwissenschaftlichen Verstehens auf der Grundlage dieser Repräsentationen. Es wird ein Rahmenmodell mit vier Arten von Schemata dargestellt, mit dessen Hilfe sich Prozesse des Wissenserwerbs und des Problemlösens mit solchen Diagrammen analysieren lassen. Es wird diskutiert, wie mit Hilfe dieses Rahmenmodells komplexe wissenschaftliche Begriffssysteme dargestellt werden können. Außerdem werden praktische Implikationen für die Gestaltung von computerbasierten Lernumgebungen mit solchen grafischen Darstellungen aufgezeigt.
Understanding science involves the mastery of complex networks of concepts. To design effective computer based systems for learning science it is essential to adequately characterize the nature of those conceptual networks. This paper considers a novel class of representations for science instruction – Law Encoding Diagrams (LEDs) – and describes the nature of scientific understanding based on these representations. A framework of four classes of schemas has been proposed to characterize knowledge acquisition and problem solving with LEDs. How the framework encompasses complex networks of concepts is discussed and the implications for the design of computer based learning environments based on LEDs are considered.
Zeitschrift für Pädagogische Psychologie/German Journal of Educational Psychology 1998; 2/3; 100-111; Hans Huber AG, Bern
(Summary)
Zusammenfassung
Diese Studie untersucht die Strukturierung und Sequenzierung eines besonderen Typs von verbal-piktorialem Lernmaterial, den sogenannten Infografiken (Grafiken, die informieren; Mayer, 1993). Diese zeichnen sich durch eine starke Verschränkung von Text und Bild aus, wobei der Text in die grafischen Teile eingebettet wird und umgekehrt. Aufgrund ihrer Komplexität stellen sie hohe Anforderungen an die Informationsverarbeitung. Aus der Sicht der Instruktion stellt sich daher die Frage, wie die Rezeption von Infografiken durch eine entsprechende Strukturierung und Sequenzierung unterstützt werden kann. In zwei empirischen Untersuchungen wurden jeweils drei Arten der Strukturierung und Sequenzierung verglichen: (a) eine im Wechsel aufsteigende und absteigende Sequenzierung vom Ganzen zu Teilen, welche die Integration von Details in den Gesamtzusammenhang zeigt (orientiert an der «Elaboration Theory», Reigeluth, 1987b); (b) eine aufsteigende Sequenzierung von Teilen zum Ganzen und (c) die Darstellung als Standbild. In der ersten Untersuchung wurden die Lernzeit für die drei Präsentationsarten vorgegeben, wohingegen die Probanden in der zweiten Untersuchung die Lernzeit selbst bestimmen konnten. Die Ergebnisse zeigen stabile Präferenzen der Probanden für Präsentationsart (a), jedoch unterschiedliche Lernergebnisse für die Präsentationsarten in beiden Studien. Den statistischen Analysen zufolge lassen sich diese Unterschiede ausschließlich auf die Lernzeit zurückführen. Wird die Lernzeit nicht vorgegeben, nehmen sich die Probanden jedoch nur bei Präsentationsart (a) tatsächlich auch mehr Zeit.
This study investigates the structuring and sequencing of a special type of verbal-pictorial learning material, namely «illustrations that instruct» (Mayer, 1993). In such illustrations text and graphic parts form an integrated whole with text embedded in the graphic parts and vice versa. Due to their complexity such instructing illustrations impose high demands on information processing. From the viewpoint of instruction one may ask how the reception of such instructing illustrations may be supported by an appropriate structure and sequence of the content. In two empirical investigations three types of content structures and sequences were compared to each other: (a) a top-down sequence (based on assumptions of the «Elaboration Theory», Reigeluth, 1987b) with changes from the whole to details and vice versa which shows the integration of details into the whole context, (b) a bottom-up sequence from details to the whole, (c) the presentation as a static picture. In the first investigation the learning time was restricted whereas in the second investigation the learners themselves could decide on their learning time. The results show stable learner preferences for presentation (a) but different learning results in both studies. The crucial variable explaining for the differences in learning results was the learning time and not the type of sequencing. However, the learning time is not independent from a certain type of sequencing. Without restrictions in learning time only with the top-down sequence (a) learners took sufficient time for information processing.
Zeitschrift für Pädagogische Psychologie/German Journal of Educational Psychology 1998; 2/3; 112-124; Hans Huber AG, Bern
(Summary)
Zusammenfassung
Die Konstruktion eines mentalen Modells hoher Güte hängt von den Fähigkeiten des Lernenden ab, einer komplexen visuellen Darstellung relevante Information zu entnehmen. Studienanfänger der Meteorologie nahmen anhand animierter Sequenzen von Wetterkarten Verallgemeinerungen vor und hielten diese schriftlich fest, um sich auf Wettervorhersagen vorzubereiten. Es zeigte sich, daß die entnommenen Informationen oft eher perzeptuell hervorstachen als thematisch relevant waren. Die perzeptuelle Dominanz galt sowohl hinsichtlich der visuell-räumlichen als auch der zeitlichen Aspekte der Darstellung. Die Aufzeichnungen waren unzureichend hinsichtlich der kausalen Zusammenhänge, wie sie für den Aufbau eines adäquaten mentalen Modells der dargestellten Situation relevant sind. Diese Unzulänglichkeit betraf sowohl den Anteil kausaler Erklärungen als auch die Art der Kausalitätszuschreibung, die eher anhand von Alltagswissen als anhand domänenspezifischen Wissens vorgenommen wurde.
The construction of a high quality mental model from a complex visual display relies on the capacity of learners to extract appropriate information from that display. Beginning students of meteorology complied written records of generalisations extracted from animated weather map sequences in order to prepare themselves for a subsequent prediction task. Analysis of these records revealed that much of the information extracted was perceptually salient rather than thematically relevant. This perceptual dominance effect was found for both visuospatial and temporal aspects of the display. The statements produced were deficient with regard to the causal explanations that would be necessary to build a satisfactory mental model of the depicted situation. These deficiencies involved both the proportion of causal material recorded and the attribution of causality on an everyday rather than a domain-appropriate basis.
Zeitschrift für Pädagogische Psychologie/German Journal of Educational Psychology 1998; 2/3; 125-134; Hans Huber AG, Bern
(Summary)
Zusammenfassung
Computerbasierte Lernumgebungen bieten die Möglichkeit zur Präsentation von interaktiven animierten Bildern, die vom Lernenden zu Explorationszwecken manipuliert werden und die das dynamische Verhalten eines Sachverhalts veranschaulichen können. Angesichts der vielfältigen Möglichkeiten zur explorativen Interaktion scheinen solche Lernumgebungen besonders geeignet für ein kooperatives Lernen, bei dem verschiedene Lernpartner einen Sachverhalt aus unterschiedlichen Perspektiven analysieren. In empirischen Untersuchungen wurde der Wissenserwerb anhand interaktiver animierter und statischer Bilder verglichen: unter den Bedingungen individuellen Lernens (Studie I) und kooperativen Lernens (Studie II). In Studie I resultierte das Lernen mit interaktiven animierten Bildern in einer besseren Enkodierung von Details, hatte jedoch keine positiven Auswirkungen auf den Vollzug mentaler Simulationen. In Studie II führte der Wissenserwerb mit interaktiven animierten Bildern sowohl zu einer schlechteren Enkodierung von Details als auch schlechteren Leistungen bei mentalen Simulationen. Diese Ergebnisse und die Analyse der Diskursprotokolle beim kooperativen Lernen lassen vermuten, daß ein exploratives Lernen anhand interaktiver animierter Bilder mit zusätzlichen kognitiven Anforderungen verbunden ist, die durch die Koordinationsanforderungen beim kooperativen Lernen weiter erhöht werden können. Animierte Bilder bieten zwar externe Unterstützung für den Vollzug mentaler Simulationen, doch führt dies nicht notwendig zu besseren Ergebnissen, da Lernende so am Vollzug lernrelevanter kognitiver Prozesse gehindert werden können.
Computer-based learning environments provide the possibility to present interactive animated pictures, which can be manipulated for active exploratory learning and which allow to display the dynamic behavior of a complex subject matter. Due to the large range of possibilities of exploratory interaction, such learning environments seem to be well suited for cooperative learning, where different learners analyse a subject matter from different perspectives. Knowledge acquisition from interactive animated pictures was compared with knowledge acquisition from static pictures in two empirical studies under the conditions of individual learning (Study I) and of cooperative learning (Study II). In Study I, learning with interactive animated pictures resulted in a better encoding of detail information, but did not have positive effects on performance in mental simulation tasks. In Study II, learning with interactive animated pictures resulted both in lower encoding of detail information and poorer results in mental simulations. These findings and the analysis of discourse protocols of the co-operation suggest that exploratory learning with interactive animated pictures is associated with extraneous cognitive load, which can be further increased by the co-ordination demands of co-operative learning. Although animated pictures provide external support for mental simulations, they seem to be not generally beneficial for learning, as they can prevent individuals from performing relevant cognitive processes.
Zeitschrift für Pädagogische Psychologie/German Journal of Educational Psychology 1998; 2/3; 135-145; Hans Huber AG, Bern
(Summary)
Zusammenfassung
Die vorliegende Studie untersucht im Kontext des Geometrieunterrichts die Frage, in welchem Zusammenhang visuelle und räumliche Fähigkeiten mit akademischen Leistungen stehen und wie sie verbessert werden können. Die Auswirkungen zweier Instruktionsarten auf die Leistungen in abbildender Geometrie sowie die visuell-räumlichen Fähigkeiten wurden analysiert. Die eine Art der Instruktion basierte auf eher traditionellen Papier-und-Bleistift-Aufgaben mit verbaler Unterweisung. Der andere instruktionale Ansatz bezog die Manipulation von Objekten sowie visuelle Vorstellungen ein, um das räumliche Denken zu fördern. Realisiert wurde die Untersuchung mit Schülern im Alter von 13 bis 14 Jahren. Die Teilnehmer mit hohem Vorwissen in der räumlichen Untersuchungsgruppe erbrachten im Nachtext bessere Geometrieleistungen, während die mit geringem Vorwissen mehr von der traditionellen Instruktion profitierten. Die im Nachtest erfaßten räumlichen Fähigkeiten wurden durch die Händigkeit, durch die Geometrieleistung im Vortest, durch die im Vortest erfaßten räumlichen Fähigkeiten und durch die Interaktion zwischen den räumlichen Fähigkeiten im Vortest und der Händigkeit vorhergesagt. Die räumlichen Fähigkeiten der weniger rechtshändigen Untersuchungsteilnehmer verbesserten sich stärker als die der ausgeprägten Rechtshänder. Die Ergebnisse verweisen auf spezifische instruktionale Erfordernisse für Lernende, die in komplexen computerbasierten Lernumgebungen aufgrund geringer visuell-räumlicher Fähigkeiten benachteiligt sind.
New technologies in education are placing more emphasis upon visual and spatial skills, if learning material is mbedded in complex hypermedia which require students to navigate through complex virtual spaces. This raises the question of how visuospatial ability is related to academic performance, and how it can be improved. This paper explores these issues in the context of instruction in transformational geometry by analysing the effects of two instructional conditions on the performance in transformational geometry and on visuospatial abilities. The two instructional conditions examined were (a) a traditional textbook approach involving paper-and-pencil tasks and verbal instruction (Traditional Group), and (b) an approach incorporating object manipulation, and visual imagery, which was designed to encourage spatial thinking (Spatial Group). Other predictors included pretest spatial ability, pretest geometry, sex, and handedness. Subjects were Grade 7/8 students (age 13–14). High prior knowledge subjects performed better in the spatial group, whereas low prior knowledge subjects had higher scores in the traditional group. Posttest spatial ability was predicted by handedness, pretest geometry, pretest spatial ability, and the interaction of pretest spatial ability and handedness. Less right-handed subjects of low spatial ability improved on spatial ability more than their more right-handed peers. The results raise concerns about the needs of students who may be disadvantaged in complex visual instructional settings requiring sophisticated visuospatial skills.
Zeitschrift für Pädagogische Psychologie/German Journal of Educational Psychology 1998; 2/3; 146-155; Hans Huber AG, Bern
(Summary)
Zusammenfassung
In diesem Beitrag wird über das Schreiben von Hypertexten im regulären Schulunterricht berichtet. Wir nehmen an, daß die Erstellung von Hypertexten zum Verständnis von Sachzusammenhängen und zur Reflexion über Wissensstrukturen beitragen kann. Aus der Forschung zum Lernen durch das Schreiben herkömmlicher Texte ist zu erwarten, daß die Lernenden dafür die besonderen Merkmale der Textform «Hypertext» vermittelt bekommen müssen. Im Mittelpunkt unserer Untersuchung steht daher die Frage, mit welchen Metaphern die Grundidee der Präsentationsart «Hypertext» eingeführt wurde und wie sich dies auf den Unterricht und schließlich auf den Lernerfolg auswirkte. In einer explorativen Studie im regulären Schulunterricht wurden zwei Parallelklassen der Sekundarstufe I untersucht, die Hypertexte erstellten. Es zeigte sich, daß die beiden Klassenlehrer unterschiedliche Metaphern nutzten, um über Hypertexte zu sprechen. Die gewählte Metapher beeinflußte die Struktur der erstellten Hypertext-Dokumente und die Diskussion über die Unterrichtsthematik. Insbesondere die Raum-Metapher erwies sich als geeignet, um die Struktur der Hypertexte in direkten Bezug zur Struktur der Lerninhalte setzen zu können. In drei Tests, mit denen das Verständnis für Zusammenhänge und Strukturen überprüft werden sollte, schnitt die Klasse, in der über die Hypertexte anhand räumlicher Metaphern diskutiert wurde, signifikant besser ab als ihre Parallelklasse.
This article deals with the writing of hypertext during regular school lessons. We suppose that the writing of hypertext promotes the comprehension of semantic relationships within a subject and the reflection about knowledge structures. From research on learning by writing traditional texts, it can be expected that the constitutive features of «hypertexts» must be comprehensible for learners. In this study, we focus in particular on the question: Which metaphors are helpful to introduce the main idea of «hypertext»? In an explorative field study, we examined two parallel classes constructing hypertexts during their regular school lessons. The teachers in both classes used completely different metaphors to introduce the concept of hypertext. The metaphor chosen influenced both the structures of the completed hypertext-documents and the discussion about the subject matter. The space-metaphor seems to be especially appropriate to introduce the concept of hypertext to the learner in such a way that a creative interaction between the structure of the hypertext and the semantic structure of the subject could result. Three tests were administered to measure the degree to which knowledge about semantic relations and structures was acquired. The class that had discussed hypertext with spatial metaphors showed significantly better results than the parallel class.
Zeitschrift für Pädagogische Psychologie/German Journal of Educational Psychology 1998; 2/3; 156-166; Hans Huber AG, Bern
(Summary)
Zusammenfassung
Nominierungsverfahren sind in der soziometrischen Forschung schon seit langem beliebte Erhebungsinstrumente. Seit einigen Jahren werden Nominierungsverfahren – häufig als Peer-Nominierungsverfahren konzipiert – zunehmend auch in Forschungsbereichen wie beispielsweise «Identifikation von besonderen Begabungen» oder «Identifikation von Hochbegabung» eingesetzt. Obgleich Untersuchungsansätze, die auf Nominierungsdaten basieren, eine verhältnismäßig lange Tradition haben, sind die methodischen Probleme dieser Methode häufig nicht erkannt oder ignoriert und – daraus folgend – Artefakte als Ergebnisse empirischer Forschung publiziert worden. Es wird der Frage nachgegangen, welche statistischen und methodischen Besonderheiten solche auf Nominierungsdaten basierende Variablen haben und welche Artefakte bei der Weiterverrechnung solcher Daten zu erwarten sind. Da sich Peer-Nominierungsverfahren in konzeptioneller, operationaler und methodischer Hinsicht unterscheiden können, wird diese Problematik exemplarisch vor allem anhand des von Gagné entwickelten Verfahrens «Tracking Talents» (1992) und der dort vorgeschlagenen Auswertungsmethode erörtert. Mittels fiktiver Illustrationsbeispiele wird gezeigt, daß Nominierungsdaten insbesondere dann höchst artefaktanfällig sind, wenn mit Korrelationen operiert wird.
Nomination techniques have been used widely in the last decades in sociometric research. Recently, nomination techniques – especially peer nominations – have become increasingly popular in research areas such as «identification of special abilities» or «identification of the gifted». Despite the long tradition of nomination procedures its methodological problems and pitfalls are not fully recognized and being frequently ignored. The present article identifies the specific properties of nomination data and its potential artifacts. The key issues are exemplified by the method «Tracking Talents» (Gagné, 1992). It is shown via an illustrational data set that nomination scores are extremely susceptible to artifacts if correlations are used.
Zeitschrift für Pädagogische Psychologie/German Journal of Educational Psychology 1998; 2/3; 167-178; Hans Huber AG, Bern
(Summary)
Zusammenfassung
Freunde, Eltern und Geschwister sind für Jugendliche wichtige Bezugspersonen. In der vorliegenden Arbeit wird untersucht, wie verbale Interaktionen mit diesen Gesprächspartnerinnen verlaufen. Zu diesem Zweck wurden Konfliktgespräche 32 jugendlicher Mädchen mit ihrer Mutter, ihrer besten Freundin und ihrer jüngeren Schwester erhoben. Die Ergebnisse zeigen, daß sich die Gespräche in Abhängigkeit von der Gesprächspartnerin deutlich unterscheiden. Das Gespräch mit der Mutter verlief am stärksten asymmetrisch. Die Aktivitäten und Argumente der Mutter steuerten das Gespräch, die Tochter reagierte auf die Argumente der Mutter. Das Gespräch mit der jüngeren Schwester verlief konfrontativ. Die ältere Schwester dominierte durch ihr Gesprächsverhalten und ihre Argumente das Gespräch. Im Gespräch mit der Freundin wurden stärker Gemeinsamkeiten hergestellt. Es wurde zurückhaltend argumentiert, die eigene Position erläutert und relativiert. Eine direkte Konfrontation wurde vermieden. Diese partnerabhängigen Interaktionsmuster spiegeln die unterschiedlichen Beziehungen der jugendlichen Mädchen zur Mutter, Freundin und Schwester wider und stellen für die jugendlichen Mädchen verschiedene Entwicklungsimpulse dar.
Friends, parents and siblings are significant others for adolescents. The present study focuses on how verbal interactions proceed between individuals engaged in communication. For this purpose conflict discourse was observed between 32 adolescent girls and their mothers, between the girls and their best friends, and between the teenagers and their younger sisters, each dyad in seperate interactions. The results show significant differences in the conversations depending on the interaction partner. The discussion with the mother ran the most asymmetrically, with the mother’s activities and arguments determining the direction of the conversation and the daughter reacting to the mother’s point of view. The communication with the younger sister was confrontational, being dominated by the older sister. Between friends similarities were promoted more readily. Divergent opinions were withheld, each explained her own position and adjusted it when questioned. Any direct confrontation was avoided. These patterns of interaction that vary according to the partner, mirror the different kinds of relationships that adolescent girls have with their mothers, girlfriends and sisters and present different developmental impulses for girls at this age level.
Zeitschrift für Pädagogische Psychologie/German Journal of Educational Psychology 1998; 2/3; 179-190; Hans Huber AG, Bern
(Summary)
Zusammenfassung
Diese Studie untersuchte die Wirksamkeit eines Trainings zur Reduktion von Prüfungsangst sowie zur Steigerung der Schulleistung und des Selbstwertgefühls bei 54 Kindern und Jugendlichen. Es wurde ein Prä-Post-Design mit Trainingsgruppe und Wartekontrollgruppe realisiert. Das Training bestand aus einer systematischen Kombination von Strategien zum Erlernen von Entspannung (mit Hilfe des Autogenen Trainings) und der Veränderung der kognitiven Leistungseinschätzung (mit Hilfe von Leistungs- und Konzentrationsspielen), um den Schülern die Wirksamkeit des Autogenen Trainings zu demonstrieren. Ein Trainingserfolg zeigte sich nach unabhängiger Einschätzung von Eltern und Kindern in der Prüfungsangst – insbesondere in der emotionalen Angstkomponente – und dem subjektiven Wohlbefinden der Kinder vor Prüfungen, nicht jedoch im schulbezogenen Selbstwertgefühl und in der Schulleistung.
This study examined the efficacy of a training in reducing test-anxiety and enhancing school-performance and the affective component of the self-concept in 54 children and adolescents. The study was performed as a pre-post-design with an experimental and a waiting-control group. The training consisted of systematically combined strategies to learn to relax (with the help of autogenic training) and to change estimated cognitive achievement (with the help of achievement and concentration games) to demonstrate the efficacy of autogenic training to the children. Training success was apparent as a reduction in test-anxiety – particularly in the emotional component of anxiety – according to parents and children asked independently. The training increased the well-being of children just before test situations. In the affective component of self-concept and school performance no significant training effect was found.
Zeitschrift für Pädagogische Psychologie/German Journal of Educational Psychology 1998; 2/3; 191-194; Hans Huber AG, Bern
Zusammenfassung
Rost, Detlef H. & Schermer, Franz J. (1997). Differentielles Leistungsangst Inventar (DAI). Handbuch mit Normtabellen, acht Sätzen Fragebogen zu je 50 Exemplaren und einem Satz Profilblätter zu 50 Stück. Frankfurt: Swets Test Services. Insgesamt DM 350.00 (ohne Mwst.).
Zeitschrift für Pädagogische Psychologie/German Journal of Educational Psychology 1998; 2/3; 195-198; Hans Huber AG, Bern