Vorhersagen generieren lassen als Mittel zur Indizierung von kognitivem Konflikt und Conceptual Change bei Kindern
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Das Auslösen eines kognitiven Konflikts ist eine populäre Strategie, um bei Lernenden Conceptual Change, d.h. eine Revision von Fehlkonzepten, zu erreichen. Eine Schwierigkeit dieser Strategie ist, dass der kognitive Konflikt von Lernenden häufig nicht als bedeutsam genug wahrgenommen wird, als dass er bestehende Fehlkonzepte in Frage stellt. In der ersten Projektphase wollten wir in einer Reihe von Experimenten testen, ob, wie und unter welchen (Lern- )Voraussetzungen das Generieren von Vorhersagen durch Lernende vor der Präsentation konfligierender Information zu einem bedeutsamen kognitiven Konflikt führt und Conceptual Change begünstigt. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Erstellung von Vorhersagen Conceptual Change bei Kindern erleichtert und dass dies mit der Überraschung zusammenhängt, die durch falsch vorhergesagte Ergebnisse ausgelöst wird. Überraschung wurde hierbei über die Pupillenüberraschungsreaktion gemessen. Die Ergebnisse deuten ferner darauf hin, dass das Ausmaß der durch Vorhersagen ausgelösten Überraschung sowohl von der Größe des Vorhersagefehlers als auch vom Grad der Konfidenz in die Vorhersage abhängt. In der zweiten Projektphase war das Ziel, den Effekt der Erstellung von Vorhersagen auf die Überraschung und die anschließende Revision von Fehlvorstellungen genauer zu erfassen. Zu diesem Zweck haben wir getestet, ob der Effekt des Erstellens von Vorhersagen mit Hilfe eines formalen Bayes'schen Inferenzmodells erfasst werden kann, das die Konfidenz und den Vorhersagefehler bei der Revision von Überzeugungen berücksichtigt. Wir konnten zeigen, dass, wenn man die vorherigen Überzeugungen der Kinder erfasst, ihre Überzeugungsrevision in der Vorhersagebedingung nahe an die eines optimalen Bayes'schen Lerners herankommt. Außerdem haben wir gefunden, dass die Erstellung von Vorhersagen die Kinder zu einer „optimaleren“ Lerntrajektorie (im Bayes’schen Sinne) führt. Diese Ergebnisse bieten empirische Unterstützung, aber auch Verfeinerungen für neuere Versionen der „Theory Theory“, indem sie die Bedeutung der Lernaktivität hervorhebt, die Lernende ausführen. Zusammenfassend tragen die Ergebnisse unserer Studien zu einem besseren Verständnis der instruktionalen Strategie des Vorhersagen Generierens sowie von konzeptuellen Lernvorgängen im Kindesalter generell bei.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Cognitive Prerequisites for Generative Learning: Why Some Learning Strategies Are More Effective Than Others. Child Development, 92(1), 258-272.
Breitwieser, Jasmin & Brod, Garvin
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Tackling Scientific Misconceptions: The Element of Surprise. Child Development, 92(5), 2128-2141.
Theobald, Maria & Brod, Garvin
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Explicitly predicting outcomes enhances learning of expectancy-violating information. Psychonomic Bulletin & Review, 29(6), 2192-2201.
Brod, Garvin; Greve, Andrea; Jolles, Dietsje; Theobald, Maria & Galeano-Keiner, Elena M.
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Predicting vs. guessing: the role of confidence for pupillometric markers of curiosity and surprise. Cognition and Emotion, 36(4), 731-740.
Theobald, Maria; Galeano-Keiner, Elena & Brod, Garvin
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Priors, Progressions, and Predictions in Science Learning: Theory-Based Bayesian Models of Children’s Revising Beliefs of Water Displacement. IEEE Transactions on Cognitive and Developmental Systems, 15(3), 1487-1500.
Colantonio, Joseph A.; Bascandziev, Igor; Theobald, Maria; Brod, Garvin & Bonawitz, Elizabeth
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Seeing the Error in My “Bayes”: A Quantified Degree of Belief Change Correlates with Children’s Pupillary Surprise Responses Following Explicit Predictions. Entropy, 25(2), 211.
Colantonio, Joseph; Bascandziev, Igor; Theobald, Maria; Brod, Garvin & Bonawitz, Elizabeth
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Do reflection prompts promote children's conflict monitoring and revision of misconceptions?. Child Development, 95(4), e253-e269.
Theobald, Maria; Colantonio, Joseph; Bascandziev, Igor; Bonawitz, Elizabeth & Brod, Garvin
