Advanced

Understanding as experiencing a pattern

Lindström, Paulina LU (2011) In Lund University Cognitive Studies 150.
Abstract (Swedish)
Popular Abstract in Swedish

Förståelse är ett komplext begrepp. Det används dagligdags utan en motsvarande strikt vetenskaplig definition. Avhandlingen strävar efter att fånga olika aspekter av detta begrepp. Tesen är att förstå handlar om att se ett mönster, i betydelsen att man kan "se" strukturen i en uppgift, en princip eller ett problem. Att se ett mönster innebär också att man uppmärksammar relevant information och att man kan använda sig av mönstret för att lösa problem. I avhandlingen jämförs detta perspektiv med ett antal andra perspektiv på förståelse: förståelse som att se en gestalt, förståelse genom att göra, förståelse genom att uppvisa ett flexibelt beteende, förståelse som att ha en representation och... (More)
Popular Abstract in Swedish

Förståelse är ett komplext begrepp. Det används dagligdags utan en motsvarande strikt vetenskaplig definition. Avhandlingen strävar efter att fånga olika aspekter av detta begrepp. Tesen är att förstå handlar om att se ett mönster, i betydelsen att man kan "se" strukturen i en uppgift, en princip eller ett problem. Att se ett mönster innebär också att man uppmärksammar relevant information och att man kan använda sig av mönstret för att lösa problem. I avhandlingen jämförs detta perspektiv med ett antal andra perspektiv på förståelse: förståelse som att se en gestalt, förståelse genom att göra, förståelse genom att uppvisa ett flexibelt beteende, förståelse som att ha en representation och förståelse som förmåga till transfer. Resultaten från studierna som presenteras i avhandlingen visar att uppmärksamhet på områden i ett visuellt stimuli som är relevanta för ett problem gör att man förstår uppgiften och att man klarar av uppgiften bättre. Avhandlingen utforskar dels processen som leder fram till förståelse, dels gränsen mellan förståelse och icke-förståelse. Detta gör det möjligt att dra slutsatser om vad studenter gör under tiden som de löser en uppgift. Eftersom jag mer specifikt undersöker visuell uppmärksamhet till olika delar av ett stimulus kan jag till exempel dra slutsatser om vad det är som leder till förståelse och även ge förslag på hur man kan stödja denna process, exempelvis genom att utforma läromedel på ett visst sätt som innebär att studenten kan uppleva ett mönster.



Målen har varit att (1) beskriva delar av processen som ligger till grund för förståelse genom att undersöka huruvida visuell uppmärksamhet till så kallade kritiska områden gynnar förståelse, (2) använda ögonrörelsemätning i kombination med andra metoder för att undersöka de kognitiva processer som ligger bakom förståelse och (3) utvärdera pedagogiska implikationer av genomförda studier.



Såväl metoderna som används i avhandlingen, som resultaten kan användas inom pedagogik. Dels har vi möjlighet att beskriva vad studenter gör under tiden de löser ett problem. Man kan till exempel dra slutsatser om var de stöter på problem. Man kan också dra slutsatser om hur vi borde utforma läromedel för att stödja studenters förståelse. Beroende på vilken syn vi har på vad förståelse är, kommer detta att se ut på olika sätt. Det underliggande syftet med alla studier har varit att resultaten från dem ska komma studenter till praktisk nytta. De pedagogiska implikationerna av resultaten diskuteras därför genomgående i artiklarna i avhandlingen.



I det ena projektet fick högskolestudenter lösa olika typer av matematiska problem. I det andra projektet fick 8-10 åringar spela ett matematikspel. Vi undersökte hur båda grupperna uppmärksammade problemrelevant information genom att använda flera olika metoder – ögonrörelsemätning, observationer, intervjuer, med mera. Ett huvudsyfte var att försöka fånga den pågående förståelseprocessen med så kallade processmått. Dessa kan säga något om vad som händer under tiden man löser problemet. Processmått kan jämföras med produktmått, som istället fokuserar på slutprodukten som till exempel en poäng eller ett betyg. Vi har använt båda typerna av mått eftersom de kompletterar varandra. Vi utvecklade även en ny metod för att fånga dynamiska processer. Metoden kan beskriva om studenter t ex börjar med att jämföra information för att sedan titta mer översiktligt och sedan fortsätter att jämföra information. Vi kan således synliggöra variationer som är osynliga i ett produktmått som exempelvis ett medelvärde. (Less)
Abstract
The thesis proposes that understanding is a matter of experiencing a pattern. To experience a pattern involves seeing how a task, principle, or problem space is structured; to attend to the relevant information; and to be able to use that information as it relates to the knowledge domain at hand. The every day concept of understanding, which is a term used in many ways is discussed and it is explored how it can be turned into something measurable. The overall focus of the thesis is on the process leading to understanding and the transient stage between not understanding and understanding. A more specific focus is on the role that attention play for understanding – in particular attending to relevant visual stimuli. The aim of the thesis... (More)
The thesis proposes that understanding is a matter of experiencing a pattern. To experience a pattern involves seeing how a task, principle, or problem space is structured; to attend to the relevant information; and to be able to use that information as it relates to the knowledge domain at hand. The every day concept of understanding, which is a term used in many ways is discussed and it is explored how it can be turned into something measurable. The overall focus of the thesis is on the process leading to understanding and the transient stage between not understanding and understanding. A more specific focus is on the role that attention play for understanding – in particular attending to relevant visual stimuli. The aim of the thesis has been to (1) use attention to visual stimuli to explore part of the processes underlying understanding by asking whether or not attending to critical areas correlates with understanding; (2) use eye tracking as well as other complementary methods to identify underlying cognitive processes and (3) evaluate and discuss the pedagogical implications of the studies conducted.



The studies reported in the thesis represent two related projects. One was conducted in a controlled laboratory setting, the second in a classroom. Both were designed to explore understanding-as-experiencing-a-pattern and investigated how students attend to relevant visual information in mathematical problems in an attempt to examine part of the process leading to understanding. The results reported in the thesis do show that attention to problem-relevant areas of visual stimuli is correlated with understanding of the task and proficiency with which the task is performed. Also, a new methodology was developed for capturing the dynamic reading of mathematical representations – one that can be applied in other domains as well. By focusing on understanding-as-experiencing-a-pattern and its relation to visual attention, and by using both quantitative and qualitative measures, the thesis has provided a relatively fine-grained description of some aspects of what students are doing when they come to an understanding. (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
author
supervisor
opponent
  • PhD Scheiter, Katharina, Institut für Wissensmedien, Tübingen, Tyskland
organization
publishing date
type
Thesis
publication status
published
subject
keywords
Understanding, eye-tracking, mathematical problem solving, cognition, pedagogy
in
Lund University Cognitive Studies
volume
150
pages
199 pages
defense location
sal 104, Kungshuset, Lundagård, Lund
defense date
2011-06-01 10:15
external identifiers
  • Other:Lund University Cognitive Studies 150
ISSN
1101-8453
ISBN
978-91-979620-0-1
language
English
LU publication?
yes
id
44cde7d9-3d9b-4261-a742-bb68274f7165 (old id 1939740)
date added to LUP
2011-05-04 14:49:47
date last changed
2016-09-19 08:45:01
@misc{44cde7d9-3d9b-4261-a742-bb68274f7165,
  abstract     = {The thesis proposes that understanding is a matter of experiencing a pattern. To experience a pattern involves seeing how a task, principle, or problem space is structured; to attend to the relevant information; and to be able to use that information as it relates to the knowledge domain at hand. The every day concept of understanding, which is a term used in many ways is discussed and it is explored how it can be turned into something measurable. The overall focus of the thesis is on the process leading to understanding and the transient stage between not understanding and understanding. A more specific focus is on the role that attention play for understanding – in particular attending to relevant visual stimuli. The aim of the thesis has been to (1) use attention to visual stimuli to explore part of the processes underlying understanding by asking whether or not attending to critical areas correlates with understanding; (2) use eye tracking as well as other complementary methods to identify underlying cognitive processes and (3) evaluate and discuss the pedagogical implications of the studies conducted.<br/><br>
<br/><br>
The studies reported in the thesis represent two related projects. One was conducted in a controlled laboratory setting, the second in a classroom. Both were designed to explore understanding-as-experiencing-a-pattern and investigated how students attend to relevant visual information in mathematical problems in an attempt to examine part of the process leading to understanding. The results reported in the thesis do show that attention to problem-relevant areas of visual stimuli is correlated with understanding of the task and proficiency with which the task is performed. Also, a new methodology was developed for capturing the dynamic reading of mathematical representations – one that can be applied in other domains as well. By focusing on understanding-as-experiencing-a-pattern and its relation to visual attention, and by using both quantitative and qualitative measures, the thesis has provided a relatively fine-grained description of some aspects of what students are doing when they come to an understanding.},
  author       = {Lindström, Paulina},
  isbn         = {978-91-979620-0-1},
  issn         = {1101-8453},
  keyword      = {Understanding,eye-tracking,mathematical problem solving,cognition,pedagogy},
  language     = {eng},
  pages        = {199},
  series       = {Lund University Cognitive Studies},
  title        = {Understanding as experiencing a pattern},
  volume       = {150},
  year         = {2011},
}