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많은 학생들이 공간 데이터에서 의미를 추출하는 것은 쉽지 않다. 표면에 지리 공간 표현은 점,구불 구불 한 곡선 및 색 얼룩으로 구성됩니다. 이 점,구불 구불 한 점 및 얼룩을 과학적 설명으로 바꾸는 과정은 비참하게 제약받지 않은 것처럼 보입니다. 학생은 어디서부터 시작해야 할까요? 숙련 된 공간 사상가가 물체 나 현상의 모양,크기,위치,방향,구성 또는 궤적을 관찰하여 인과 과정에 대한 의미있는 추론을 어떻게 구성 할 수 있습니까? 교육자는 신비화 된 학생이 단순히 답을 말하지 않고 공간 데이터에 대해 조직적이고 생산적으로 생각하기 시작할 수 있도록 어떤 발판을 마련 할 수 있습니까?
나는 그러한 학생들에게 독특하고 자주 관찰되는 공간 패턴과 일치하는”가설 템플릿”세트를 갖추는 것이 가능하고 유용 할 수 있다고 제안한다. 적어도 일부 공간 패턴의 경우,나는 지구 과학자들이 반복해서 요구하는 제한된 유형의 해석이 있다고 제안한다.
지구 표면의 공간에 클러스터 된 현상의 네 가지 예. 이미지 소스 정보예를 들어,어떤 과정이나 현상 또는 물체의 유형이 지구 표면에 공간적으로 밀집되어 있음을 관찰하는 것은 매우 일반적입니다. 이 그림은 공간 패턴(클러스터링)이 동일하지만 네 가지 설명이 다른 현상의 네 가지 예를 보여줍니다: (왼쪽 위)게는 그 지역의 음식 공급원에 끌리기 때문에 해저 열수 통풍구에 모여 있습니다. (오른쪽 위)금 또는 무거운 광물의 덩어리는 이전 수송 과정이 그 지역에서 효과가 없었기 때문에 하천의 느리게 움직이는 부분에 밀집되어 있습니다. (왼쪽 아래)뜨거운 마그마가 그 지역의 해저 아래에서 가깝기 때문에 열수 통풍구가 중간 바다 능선을 따라 모여 있습니다. (오른쪽 아래)북미의 북쪽 절반에 호수 클러스터 그 지역에서 배수 패턴이 홍적세 빙하로 인해 중단 되었기 때문에.
이 설명들 각각은 엑스들이 지구 표면에 우주로 밀집되어 있다는 관찰에 대한 더 넓은 종류의 설명들의 특별한 사례로 볼 수 있다. 우리는 이러한 각 설명을 일반화하고 다음과 같이 하나 더 추가 할 수 있습니다:
이 개념은 인지과학의”스키마타”의 개념과 밀접한 관련이 있다.”과학 교육에 사용하기 위해,나는 용어를 제안”가설 템플릿”학생들과 교사에게 통신 할 수(에이)이 학생들이 가설 또는 가능한 해석을 만드는 데 사용할 수있는 도구입니다,과(나)가능한 출발점으로 제공된 패턴을 사용하여 해석을 완료하는 학생들의 일이다. 가설 템플릿의 외부 스캐 폴딩을 사용하는 것은 공간 데이터에서 의미를 추출하는 과정이 더 거의 자동화되고 종이 템플릿이 더 이상 필요하지 않을 때까지 학생들의 정신 스키마를 개발하기위한 것입니다.
연구 아이디어:학생들에게 그러한”가설 템플릿”을 제공하면 명시 적으로 연구하지 않은 현상에 대한 관찰에서 후보 해석을 생성하는 데 실제로 도움이됩니까?