(afgeleid van reflecterend essay geschreven voor de DFG / NSF Spatial Cognition Workshop, juli 2009, New York)
betekenis Uit ruimtelijke gegevens halen komt niet gemakkelijk voor veel studenten. Op het oppervlak bestaat een geospatiale representatie uit stippen, kronkels en kleurvlekken. Het proces van het omzetten van deze stippen, kronkels en vlekken in een wetenschappelijke verklaring lijkt jammerlijk onderbelast. Waar moet een student beginnen? Hoe komt het dat ervaren ruimtelijke denkers betekenisvolle gevolgtrekkingen kunnen construeren over causale processen uit waarnemingen van vorm, grootte, positie, oriëntatie, configuratie of traject van objecten of fenomenen? Welke steigers kan een opvoeder opzetten om een mystieke student te helpen methodisch en productief over ruimtelijke gegevens te denken, zonder ze simpelweg het antwoord te vertellen?
ik stel voor dat het mogelijk en nuttig zou kunnen zijn om dergelijke studenten uit te rusten met een reeks “hypothese templates” die overeenkomen met onderscheidende, vaak waargenomen ruimtelijke patronen. Voor ten minste een aantal ruimtelijke patronen stel ik voor dat er een beperkt aantal soorten interpretaties is die geowetenschappers keer op keer gebruiken.
vier voorbeelden van verschijnselen die geclusterd zijn in de ruimte op het aardoppervlak. afbeeldingsbron info het is bijvoorbeeld vrij gebruikelijk om te zien dat een bepaald proces of fenomeen of type object ruimtelijk geclusterd is op het aardoppervlak. De illustratie toont vier voorbeelden van fenomenen die hetzelfde ruimtelijke patroon hebben (clustering) maar vier verschillende verklaringen: (Linksboven) krabben zijn geclusterd in hydrothermale openingen op de zeebodem omdat ze worden aangetrokken door een voedselbron op die plaats. (Rechtsboven) goudklompen of zware mineralen zijn geclusterd in langzaam bewegende delen van rivieren omdat hun voorafgaande transportproces ineffectief werd op die plaats. (Linksonder) hydrothermale openingen cluster langs mid-oceanische richels omdat heet magma voorkomt dicht onder de zeebodem op die plaats. (Rechtsonder) meren cluster in de noordelijke helft van Noord-Amerika omdat in die plaats de drainagepatronen werden verstoord door Pleistoceen glaciatie.
elk van deze verklaringen kan worden gezien als een speciaal voorbeeld van een bredere klasse van verklaringen voor de waarneming dat X ‘ s zijn geclusterd in de ruimte op het aardoppervlak. We kunnen elk van deze verklaringen generaliseren, en er nog een toevoegen, zoals dit:
dit begrip is nauw verwant aan het idee van “schema ‘ s” in de cognitieve wetenschappen, beschreven door Ruetschi en Timpf (2005) als “terugkerende mentale patronen die mensen helpen zin te maken van hun percepties en acties.”Voor gebruik in het wetenschappelijk onderwijs, stel ik de term “hypothese template” voor om studenten en docenten te communiceren dat (a) dit een tool is die studenten kunnen gebruiken om hypothesen of mogelijke interpretaties te creëren, en (b) het de taak van de studenten is om de interpretatie te voltooien met behulp van de gegeven patronen als mogelijke uitgangspunten. Het gebruik van de externe steigers van hypothese templates is bedoeld om de mentale schema’ s van de leerlingen te ontwikkelen totdat het proces van het extraheren van betekenis uit ruimtelijke gegevens bijna automatisch wordt en papieren sjablonen niet langer nodig zijn.
Onderzoeksidee: helpt het bieden van een dergelijk “hypothese template” aan studenten om kandidaat-interpretaties te genereren van waarnemingen voor fenomenen die ze niet expliciet hebben bestudeerd?