(adaptat din eseu reflectorizant scris pentru Atelierul de cunoaștere spațială DFG / NSF iulie 2009, New York)
extragerea sensului din datele spațiale nu vine cu ușurință pentru mulți studenți. Pe suprafața sa, o reprezentare geospațială cuprinde puncte, zgârieturi și pete de culoare. Procesul de transformare a acestor puncte, squiggles și pete într-o explicație științifică pare teribil de sub-constrânsă. De unde să înceapă un student? Cum se face că gânditorii spațiali calificați pot construi inferențe semnificative despre procesele cauzale din observațiile formei, dimensiunii, poziției, orientării, configurației sau traiectoriei obiectelor sau fenomenelor? Ce schelă poate pune un educator pentru a ajuta un student mistificat să înceapă să gândească metodic și productiv despre datele spațiale, fără a le spune pur și simplu răspunsul?
sugerez că ar putea fi posibil și util să echipăm astfel de studenți cu o suită de „șabloane de ipoteze” care corespund unor modele spațiale distincte, frecvent observate. Pentru cel puțin unele modele spațiale, sugerez că există un set limitat de tipuri de interpretări pe care geologii le apelează din nou și din nou.
patru exemple de fenomene care sunt grupate în spațiu pe suprafața Pământului. image source info de exemplu, este destul de obișnuit să observăm că un anumit proces sau fenomen sau tip de obiect este grupat spațial pe suprafața Pământului. Ilustrația prezintă patru exemple de fenomene care au același model spațial (clustering), dar patru explicații diferite: (Stânga sus) crabii sunt grupați la orificiile hidrotermale de pe fundul mării, deoarece sunt atrași de o sursă de hrană în acea localitate. (Dreapta sus) pepite de aur sau minerale grele sunt grupate în părți cu mișcare lentă ale râurilor, deoarece procesul lor de transport anterior a devenit ineficient în acea localitate. (Stânga jos) gurile hidrotermale se aglomerează de-a lungul crestelor din mijlocul oceanului, deoarece magma fierbinte apare aproape sub fundul mării în acea localitate. (Dreapta jos) lacurile se grupează în jumătatea de nord a Americii de Nord, deoarece în acea localitate modelele de drenaj au fost perturbate de glaciația Pleistocenului.
fiecare dintre aceste explicații poate fi văzută ca un exemplu special al unei clase mai largi de explicații pentru observația că X-urile sunt grupate în spațiu pe suprafața Pământului. Putem generaliza fiecare dintre aceste explicații și putem adăuga încă una, astfel:
această noțiune este strâns legată de ideea de „scheme” în științele cognitive, descrisă de Ruetschi și Timpf (2005) ca „tipare mentale recurente care ajută oamenii să-și înțeleagă percepțiile și acțiunile.”Pentru a fi utilizat în educația științifică, sugerez termenul” șablon de ipoteză ” pentru a comunica elevilor și profesorilor că (a) acesta este un instrument pe care elevii îl pot folosi pentru a crea ipoteze sau interpretări posibile și (B) este sarcina studenților să finalizeze interpretarea folosind modelele furnizate ca posibile puncte de plecare. Utilizarea schelei externe a șabloanelor de ipoteze este destinată dezvoltării schemelor mentale ale elevilor până când procesul de extragere a sensului din datele spațiale devine mai aproape automat și șabloanele de hârtie nu mai sunt necesare.
idee de cercetare: oferă studenților un astfel de „șablon de ipoteză” într-adevăr îi ajută să genereze interpretări candidate din observații pentru fenomene pe care nu le-au studiat în mod explicit?