(adaptált fényvisszaverő esszét írt a DFG / NSF térbeli megismerés Workshop július 2009, New York)
kitermelése értelmében téradatok nem jön könnyen sok diák. Felületén a térinformatikai ábrázolás pontokat, kacskaringókat és színes foltokat tartalmaz. Az a folyamat, hogy ezeket a pontokat, giccseket és foltokat tudományos magyarázattá változtatják, siralmasan alulfeszítettnek tűnik. Hol kezdődik egy diák? Hogyan lehetséges, hogy a képzett térbeli gondolkodók értelmes következtetéseket vonhatnak le az ok-okozati folyamatokról a tárgyak vagy jelenségek alakjának, méretének, helyzetének, orientációjának, konfigurációjának vagy pályájának megfigyeléseiből? Milyen állványzatot hozhat létre egy pedagógus, hogy segítsen egy rejtélyes hallgatónak módszeresen és produktívan gondolkodni a téradatokról anélkül, hogy egyszerűen elmondaná nekik a választ?
azt javaslom, hogy lehetséges és hasznos lehet az ilyen hallgatókat olyan “hipotézissablonokkal” felszerelni, amelyek megfelelnek a jellegzetes, gyakran megfigyelt térbeli mintáknak. Legalább néhány térbeli minta esetében azt javaslom, hogy van egy korlátozott típusú értelmezés, amelyet a geológusok újra és újra felhívnak.
négy példa a Föld felszínén az űrben csoportosuló jelenségekre. image source info például elég gyakori megfigyelni, hogy valamilyen folyamat vagy jelenség vagy objektumtípus térben csoportosul a Föld felszínén. Az ábra négy példát mutat be olyan jelenségekre, amelyeknek ugyanaz a térbeli mintázata (klaszterezés), de négy különböző magyarázata van: (Bal felső) a rákok a tengerfenék hidrotermális szellőzőnyílásainál csoportosulnak, mert vonzódnak az adott helység táplálékforrásához. (Jobb felső rész) arany-vagy nehéz ásványi rögök csoportosulnak a folyók lassan mozgó részeiben, mert korábbi szállítási folyamatuk hatástalanná vált ezen a helyen. (Bal alsó) hidrotermális szellőzőnyílások klaszter mentén óceán közepén gerincek, mert forró magma fordul elő, közel a tengerfenék alatt, hogy a településen. (Jobb alsó) tavak csoportosulnak Észak-Amerika északi felében, mert abban a helységben a vízelvezető mintákat megzavarta pleisztocén jegesedés.
e magyarázatok mindegyike a magyarázatok szélesebb osztályának speciális példájaként tekinthető annak a megfigyelésnek, hogy az X-ek a Föld felszínén az űrben vannak csoportosítva. Általánosíthatjuk ezeket a magyarázatokat, és hozzáadhatunk még egyet, mint ez:
ez a fogalom szorosan kapcsolódik a kognitív tudományok “sémáinak” gondolatához, amelyet Ruetschi és Timpf (2005) “ismétlődő mentális mintáknak” nevezett, amelyek segítenek az embereknek megérteni észleléseiket és cselekedeteiket.”A természettudományos oktatásban való használatra a” hipotézis sablon ” kifejezést javaslom, hogy közöljük a hallgatókkal és a tanárokkal, hogy (a) ez egy olyan eszköz, amelyet a hallgatók hipotézisek vagy lehetséges értelmezések létrehozására használhatnak, és (b) a hallgatók feladata az értelmezés befejezése a megadott minták, mint lehetséges kiindulási pontok felhasználásával. A hipotézissablonok külső állványzatának használata a hallgatók mentális sémáinak fejlesztésére szolgál, amíg a térbeli adatokból való jelentés kinyerésének folyamata szinte automatikusabbá válik, és már nincs szükség papírsablonokra.
kutatási ötlet: valóban segít-e a hallgatóknak egy ilyen “hipotézissablon” biztosítása abban, hogy jelölt értelmezéseket generáljanak olyan jelenségek megfigyeléseiből, amelyeket kifejezetten nem tanulmányoztak?