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Projekt Visualisierung (Fortsetzung) | |||||||||||||||||||||||||||||||||
Prof. Dr. Detlev Leutner Prof. Dr. Elke Sumfleth Projektmitarbeiter Dr. Hubertina Thillmann Claudia Leopold Annett Schwamborn Projektzeitraum: |
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Forschungsanliegen | |||||||||||||||||||||||||||||||||
Visualisieren naturwissenschaftlicher Sachverhalte Ausgehend von Experimenten zum selbstregulierten Visualisieren in der 1. Phase der Forschergruppe ist Ziel der 2. Phase, theoretische Grundlagen für ein computergestütztes Visualisierungswerkzeug zur Förderung des Lernens aus naturwissenschaftlichen Sachtexten zu entwickeln. Es geht um ein Unterstützungssystem, das die Lernenden anleitet, zu vorgegebenen Textabschnitten visuelle Repräsentationen selbst zu erstellen, d.h. sprachlich kodierte räumliche Informationen in eine bildliche Darstellung zu übertragen, indem relevante bildliche Elemente ausgewählt und sinnvoll, d.h. wie im Text beschrieben, angeordnet werden. Im Gegensatz zum Zeichnen auf Papier liegt der Vorteil darin, dass der Visualisierungsprozess theoriegeleitet unterstützt werden kann, z.B. durch Feedback zu ausgewählten Elementen und Relationen. Erwartet wird, dass die Qualität der referenziellen Verknüpfungen zwischen Bild und Text und damit auch die Qualität der konstruierten externen und internen (mentalen) Repräsentationen verbessert wird, so dass die Lernenden funktionale bzw. interpretative Visualisierungen konstruieren (Mayer, 2001; Carney & Levin, 2002), die verstehensförderlich sind. Anhand von drei Lehr-Lernexperimenten soll die Wirksamkeit des Visualisierungswerkzeugs in Abhängigkeit von Eigenschaften der instruktionalen Gestaltung untersucht werden. Im Sinne einer inhaltlich ausgeweiteten Nutzung im Unterricht könnte das Visualisierungswerkzeug in der 3. Phase der Forschergruppe erweitert werden, um beliebige Sachtexte und Bildelemente modulartig einzulesen. |
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Methoden und Auswertung | |||||||||||||||||||||||||||||||||
In der zweiten Projektphase wird ein computergestütztes Tool entwickelt, welches den Lerner bei der Konstruktion externer Visualisierungen zu dargebotenem Textmaterial unterstützt. Dieses Tool wird am Beispiel des Erlernens eines chemischen Inhaltsbereichs evaluiert. Dazu wird das in der ersten Phase entwickelte Lern- und Testmaterial theoriegeleitet (vgl. Mayer, 2001) sowie entsprechend der Anforderungen des computergestützten Tools modifiziert bzw. neu entwickelt. |
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Datenlage und Ergebnisse | |||||||||||||||||||||||||||||||||
Visualisieren naturwissenschaftlicher Sachverhalte Antragsteller: Prof. Dr. Detlev Leutner, Prof. Dr. Elke Sumfleth Projektmitarbeiter: Dr. Hubertina Thillmann, Claudia Leopold, Annett Schwamborn Projektzeitraum: 10.2007-9.2010 Ziel des Projekts ist die Untersuchung der theoretischen Grundlagen für ein computergestütztes Visualisierungswerkzeug zur Förderung des Lernens aus naturwissenschaftlichen Sachtexten. Das Projekt hat bisher (Februar 2009) eine Laufzeit von 21 von insgesamt 36 Monaten. In diesem Zeitraum wurden vier Untersuchungen (eine Vorstudie und drei Hauptstudien) durchgeführt. Veröffentlichungen des Projekts |
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Veröffentlichungen aus diesem Projekt | |||||||||||||||||||||||||||||||||
Artikel • Schwamborn, A., Thillmann, H., Opfermann, M. & Leutner, D. (2011). Cognitive load and instructionally supported learning with provided and learner-generated visualizations. Computers in Human Behavior, 27, 89-93. • Schwamborn, A., Mayer, R. E., Thillmann, H., Leopold, C. & Leutner, D. (2010). Drawing as a generative activity and drawing as a prognostic activity. Journal of Educational Psychology, 102 (4), 872-879. • Schwamborn, A., Thillmann, H., Leopold, C., Sumfleth, E. & Leutner, D. (2010). Der Einsatz von vorgegebenen und selbst generierten Bildern als Textverstehenshilfe beim Lernen aus einem naturwissenschaftlichen Sachtext. Zeitschrift für Pädagogische Psychologie, 24, (3-4), 221-233. • Schwamborn, A., Leopold C., Thillmann, H., Sumfleth, E., & Leutner, D. (2008). The efficiency of learning with presented vs. self-constructed pictorial representations. In A. Maes & S. Ainsworth (Eds.), Exploiting the opportunities. Learning with textual, graphical and multimodal representations (Proceedings of the Bi-Annual Conference of the EARLI Special Interest Group Text and Graphics, pp. 131-134). Tilburg: Erasmus Universiteit Rotterdam. • Schwamborn, A., Thillmann, H., Leopold, C., Sumfleth, E., & Leutner, D. (2008). Lernen mit präsentierten versus selbst konstruierten Visualisierungen. In Arbeitsgruppe für Empirische Pädagogische Forschung (Hrsg.), 1. Tagung der AEPF in Kiel (Tagungsband, S. 208). Kiel: IPN Leipniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften. Vorträge • Schwamborn, A., Thillmann, H., Leopold, C., Sumfleth, E., & Leutner, D. (2009, April, accepted). Can learning with presented and self-constructed visualizations improve students’ learning from science text? Paper presented at the NARST Conference, Garden Grove, CA. • Schwamborn, A., Thillmann, H., Opfermann M., & Leopold, C. (2009, April, accepted). Learning with self-constructed and presented verbal and pictorial representations within a computer-based visualization tool. Round table discussion at the AERA Conference, San Diego, CA. • Schwamborn, A., Leopold C., Thillmann, H., Sumfleth, E., & Leutner, D. (2008, August). The efficiency of learning with presented vs. self-constructed pictorial representations. Paper presented at the EARLI SIG2 Meeting, Tilburg, Niederlande. • Schwamborn, A., Thillmann, H., Leopold, C., Sumfleth, E., & Leutner, D. (2008, August). Lernen mit präsentierten versus selbst konstruierten Visualisierungen. Vortrag während der 71. Tagung der AEPF, Kiel. • Schwamborn, A., Leopold C., Thillmann, H., Sumfleth, E., & Leutner, D. (2008, July). Effect of self-construction and presentation of pictorial representations of text information on self-regulated learning with multimedia. Paper presented at the 11. EARLI-JURE Konferenz, Leuven, Belgium. • Schwamborn, A., Thillmann, H., Leutner, D., & Sumfleth, E. (2008, Februar). Selbstreguliertes Visualisieren naturwissenschaftlicher Sachverhalte: Der Einfluss der Selbstkonstruktion und der Präsentation piktorialer Repräsentationen auf den Lernerfolg. Vortrag während des GöMaEsSa-Workshops „Pädagogische Psychologie“, Univ. des Saarlandes, Saarbrücken. Poster • Schwamborn, A., Thillmann, H., Leutner, D., & Sumfleth, E. (2009, April, accepted). The role of time on task: exploring the effectiveness and efficiency of learning with self-constructed and presented visualizations of science text information. Poster presented at the AERA Conference, San Diego, CA. • Schwamborn, A., Thillmann, H., Leutner, D., & Sumfleth, E. (2008, December). Visualization of science text contents. Poster presented at the International NWU Winter School, Velbert. • Schwamborn, A., Thillmann, H., Leutner, D., & Sumfleth, E. (2008, November). Visualization of science text contents. Poster presented at the Scientist in Residence Symposium, Essen, Duisburg-Essen University. • Schwamborn, A., Thillmann, H., Leutner, D., & Sumfleth, E. (2008, Februar). Visualisieren naturwissenschaftlicher Sachverhalte. Poster während des NWU-Symposiums, Mülheim. |
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