/ en / Traditional / help

Beats Biblionetz - Bücher

Physical Computing als Mittel der wissenschaftlichen Erkenntnisgewinnung

in der Informatik und als fächerverbindende MINT-Arbeitsweise
, local web 
Thumbnail des PDFs
Diese Seite wurde seit mehr als 9 Monaten inhaltlich nicht mehr aktualisiert. Unter Umständen ist sie nicht mehr aktuell.

iconZusammenfassungen

Sandra SchulzPhysical computing devices like robots and microcontrollers play an important role as learning devices for students. These devices as well as the learning contexts are multifaceted. The complexities of the systems are diverse and the existing research is usually concentrated on the devices. This thesis develops as a starting point a device-independent physical computing process by seeing it as problem-solving process. The goal is to construct a base for sustained and device-independent physical computing research and to describe physical computing as a school subject. The physical computing process seems to share similarities with the scientific inquiry process, because of characteristics like working with sensors and actuators and iterativ testing and evaluating. This relation and the implications on computer science education are explored in the following three facets. Based on existing literature, a model of the physical computing process is derived and supplemented by empirical data. In the comparison of the scientific inquiry and the physical computing processes substantial commonalities are identified. Hence, a base for a joint STEM problem-solving process is built. So far, concrete students’ problems during the activities with physical computing devices are described as a side product. In this thesis problem sources are uncovered and occurring problems categorized. Problems having more than one problem source are uncovered and a problem taxonomy is derived from that. Based on the problem taxonomy, a multilevel feedback model to support problem solving during physical computing activities is developed. With an empirical exploration, the taxonomy is evaluated. Results indicate that the taxonomy is supportive for achieving the physical computing process. Finally a model for a cognitive tutoring system for physical computing is outlined.
Von Sandra Schulz in der Dissertation Physical Computing als Mittel der wissenschaftlichen Erkenntnisgewinnung (2018)
Sandra SchulzPhysical-Computing-Geräten wie Robotern und Mikrocontrollern wird eine wichtige Rolle als Lernmedium für Schülerinnen und Schüler zugesprochen. Zu lernende Kontexte sind ähnlich vielfältig wie die inzwischen existierenden Geräte. Die Komplexität der Systeme ist mannigfaltig und bisherige Forschung geht zumeist von dem Gerät als Forschungsgegenstand aus. Im Rahmen dieser Dissertation wird von einem geräteunabhängigen Physical- Computing-Prozess als Problemlöseprozess ausgegangen, um ein Fundament für nachhaltige und geräteunabhängige Forschung zu schaffen sowie Physical Computing als Unterrichtsgegenstand zu beschreiben. Aufgrund von Merkmalen, wie der Arbeit mit Sensorik und Aktuatorik sowie dem iterativen Testen und Evaluieren, scheint Physical Computing Ähnlichkeiten zu dem naturwissenschaftlichen Experiment aufzuweisen. Dieser Zusammenhang und die potentiellen Auswirkungen auf die Informatikdidaktik werden in den folgenden drei Ausprägungsformen untersucht. Basierend auf Modellen aus der Literatur wird ein Modell des Physical-Computing- Prozesses abgeleitet und mithilfe empirischer Studien adaptiert. Bei dem Vergleich der Prozesse der wissenschaftlichen Erkenntnisgewinnung und des Physical Computing können diverse Gemeinsamkeiten festgestellt werden. Insbesondere verlaufen die Prozesse parallel zueinander, was die Grundlage für einen MINT-Problemlöseprozess bildet. Bislang wurden konkrete Probleme von Schülerinnen und Schülern bei der Interaktion mit den Geräten peripher beschrieben. In dieser Arbeit wird eine Analyse von Problemursachen vorgenommen und auftretende Probleme werden kategorisiert. Probleme, die gleichzeitig mehrere Problemursachen haben, werden aufgedeckt und eine Problemtaxonomie zur Beschreibung von Problemursachen abgeleitet. Ein mehrstufiges Feedback-Modell zur Unterstützung des Problemlösens in Physical- Computing-Aktivitäten wird basierend auf der Problemtaxonomie entwickelt. Durch eine empirische Untersuchung wird es als unterstützend für den Physical-Computing-Prozess evaluiert und bildet damit ein Modell zur Entwicklung von kognitiven Tutorensystemen für Physical Computing.
Von Sandra Schulz in der Dissertation Physical Computing als Mittel der wissenschaftlichen Erkenntnisgewinnung (2018)

iconDiese Doktorarbeit erwähnt ...


Personen
KB IB clear
Torsten Brinda, Ann L. Brown, Esther Care, Richard E. Clark, Albert Corbett, Peter Denning, Sharon Derry, Ira Diethelm, Pierre Dillenbourg, Patrick Griffin, Idit Harel, Margaret Honey, Ton de Jong, Yasmin B. Kafai, David Kanter, Brenda Keogh, Paul A. Kirschner, Eckhard Klieme, Kenneth R. Koedinger, Susanne Lajoie, Emily MacLeod, Bernd Mahr, Barry McGaw, Stuart Naylor, Seymour Papert, Niels Pinkwart, Mitchel Resnick, Nicholas Reynolds, Ralf Romeike, Sandra Schulz, Scarlet Schwiderski-Grosche, Sue Sentance, John Sweller, Marco Thomas, Allen B. Tucker, Jane Waite, Lucy Yeomans

Begriffe
KB IB clear
concept cartoons, Didaktikdidactics, Informatikcomputer science, Informatik-Didaktikdidactics of computer science, Informatik-Unterricht (Fachinformatik)Computer Science Education, Komplexitätcomplexity, Lernenlearning, micro:bit, MINTscience, technology, engineering, mathematics, Naturwissenschaftnatural sciences, physical computing, Roboterrobot, Unterricht, Wissenschaftscience
icon
Bücher
Jahr  Umschlag Titel Abrufe IBOBKBLB
1982 local web  Mindstorms (Seymour Papert) 13, 8, 14, 7, 17, 2, 4, 13, 4, 5, 3, 83184785782
1990 Constructionism (Idit Harel, Seymour Papert) 3, 7, 8, 6, 2, 26, 4, 1, 8, 5, 1, 31254731511
1993 Computers as Cognitive Tools (Susanne Lajoie, Sharon Derry) 2, 1, 6, 1, 6, 2, 11, 2, 1, 5, 5, 52155833
1996   Constructionism in Practice (Yasmin B. Kafai, Mitchel Resnick) 3, 7, 4, 9, 7, 5, 1, 2, 10, 1, 3, 6485661257
1999 Collaborative Learning (Pierre Dillenbourg) 2, 6, 7, 9, 2, 7, 1, 2, 5, 2, 3, 7634072428
2002 local web  Informatische Modellbildung (Marco Thomas) 6, 2, 14, 2, 8, 1, 1, 11, 2, 2, 4, 3142731652
2006 local  The Cambridge Handbook of the Learning Sciences (R. Keith Sawyer) 1, 6, 4, 6, 2, 9, 1, 1, 7, 3, 3, 6797161163
2010 local web  Teaching Fundamental Concepts of Informatics (Juraj Hromkovic, Rastislav Královic, Jan Vahrenhold) 4, 4, 9, 4, 17, 5, 9, 1, 4, 3, 5, 4201234983
2011 local  Assessment and Teaching of 21st Century Skills (Patrick Griffin, Barry McGaw, Esther Care) 2, 6, 8, 4, 20, 1, 3, 8, 2, 3, 1, 725627739
2012 WIPSCE '122, 2, 6, 2, 10, 1, 12, 2, 4, 3, 3, 6211416515
2013 local  Design, Make, Play (Margaret Honey, David Kanter) 1, 5, 10, 8, 4, 9, 1, 6, 6, 2, 3, 810138519
2014 local web  KEYCIT 2014 (Torsten Brinda, Nicholas Reynolds, Ralf Romeike) 2, 4, 1, 12, 3, 15, 1, 3, 11, 3, 4, 35123373
2015 Proceedings of the Workshop in Primary and Secondary Computing Education, WiPSCE 2015, London, United Kingdom, November 9-11, 2015 (Judith Gal-Ezer, Sue Sentance, Jan Vahrenhold) 8, 3, 8, 5, 8, 4, 2, 4, 1, 2, 1, 6512616544
2016 Proceedings of the 11th Workshop in Primary and Secondary Computing Education (WiPSCE 2016) (Jan Vahrenhold, Erik Barendsen) 9, 3, 8, 5, 10, 1, 1, 6, 1, 2, 2, 4361524511
2017 local  Informatische Bildung zum Verstehen und Gestalten der digitalen Welt (Ira Diethelm) 2, 10, 12, 14, 4, 17, 3, 6, 12, 2, 1, 91006519813
2017 Proceedings of the 12th Workshop on Primary and Secondary Computing Education, WiPSCE 2017, Nijmegen, The Netherlands, November 8-10, 2017 (Erik Barendsen, Peter Hubwieser) 7, 3, 7, 2, 7, 2, 2, 2, 1, 2, 2, 540655430
icon
Texte
Jahr  Umschlag Titel Abrufe IBOBKBLB
1990 local web  Situating Constructionism (Seymour Papert, Idit Harel) 1, 3, 6, 1, 10, 2, 14, 2, 3, 7, 4, 255112897
1992 local web  Design Experiments (Ann L. Brown) 1, 7, 3, 14, 7, 12, 2, 8, 1, 5, 5, 837128646
1999 local web  Concept cartoons, teaching and learning in science (Brenda Keogh, Stuart Naylor) 52, 8, 1, 5, 5, 2, 1, 2, 6, 5, 779794
2004 local web  Was sind Kompetenzen und wie lassen sie sich messen (Eckhard Klieme) 2, 5, 2, 6, 5, 10, 1, 1, 5, 2, 5, 3101431451
2005 local web  Is computer science science? (Peter Denning) 2, 7, 6, 6, 1, 9, 1, 2, 1, 1, 1, 37223787
2006 local web  Why Minimal Guidance During Instruction Does Not Work (Paul A. Kirschner, John Sweller, Richard E. Clark) 5, 1, 10, 6, 11, 1, 6, 7, 1, 5, 2, 941229959
2006 Cognitive Tutors (Kenneth R. Koedinger, Albert Corbett) 7000
2006 local web  Technological Advances in Inquiry Learning (Ton de Jong) 1, 1, 2, 4, 1, 2, 4, 1, 1, 5, 2, 2212114
2009 local web  Die Informatik und die Logik der Modelle (Bernd Mahr) 1, 1, 3, 8, 7, 3, 7, 2, 6, 1, 1, 3253184
2010 local web  K-12 Computer Science (Allen B. Tucker) 8600
2012 Challenge and creativity5400
2015 local web  Physical Computing in STEM Education (Sandra Schulz, Niels Pinkwart) 6700
2016 local web  Towards Supporting Scientific Inquiry in Computer Science Education (Sandra Schulz, Niels Pinkwart) 4500
2017 local web  A Categorizing Taxonomy for Occurring Problems During Robotics Activities (Sandra Schulz, Niels Pinkwart) 2200
2017 local web  Teaching with physical computing devices (Sue Sentance, Jane Waite, Lucy Yeomans, Emily MacLeod) 3, 5, 8, 5, 1, 5, 8, 1, 1, 1, 577543

iconDiese Doktorarbeit erwähnt vermutlich nicht ... Eine statistisch erstelle Liste von nicht erwähnten (oder zumindest nicht erfassten) Begriffen, die aufgrund der erwähnten Begriffe eine hohe Wahrscheinlichkeit aufweisen, erwähnt zu werden.

iconTagcloud

iconZitationsgraph

Diese Grafik ist nur im SVG-Format verfügbar. Dieses Format wird vom verwendeteten Browser offenbar nicht unterstützt.

Diese Grafik fensterfüllend anzeigen (SVG)

iconZeitleiste

iconErwähnungen  Dies ist eine nach Erscheinungsjahr geordnete Liste aller im Biblionetz vorhandenen Werke, die das ausgewählte Thema behandeln.

iconVolltext dieses Dokuments

Auf dem WWW Physical Computing als Mittel der wissenschaftlichen Erkenntnisgewinnung: Gesamtes Buch als Volltext (lokal: PDF, 19712 kByte; WWW: Link OK 2021-03-21)

iconAnderswo suchen  Auch im Biblionetz finden Sie nicht alles. Aus diesem Grund bietet das Biblionetz bereits ausgefüllte Suchformulare für verschiedene Suchdienste an. Biblionetztreffer werden dabei ausgeschlossen.

iconBeat und diese Dissertation

Beat hat diese Dissertation während seiner Zeit am Institut für Medien und Schule (IMS) ins Biblionetz aufgenommen. Beat besitzt kein physisches, aber ein digitales Exemplar. Eine digitale Version ist auf dem Internet verfügbar (s.o.). Es gibt bisher nur wenige Objekte im Biblionetz, die dieses Werk zitieren.

iconBiblionetz-History Dies ist eine graphische Darstellung, wann wie viele Verweise von und zu diesem Objekt ins Biblionetz eingetragen wurden und wie oft die Seite abgerufen wurde.