How indirect supportive digital help during and after solving physics problems can improve problem-solving abilities

Pol, Henk J.; Harskamp, Evert; Suhre, Cor; Goedhart, Martin

doi:10.1016/j.compedu.2008.12.015

Cited by 26 publications

(19 citation statements)

References 32 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Qualitative differences in experts' and novices' knowledge bases have been tied to differences in the ability to adequately construct a problem representation (e.g., Dufresne et al 1992;Leonard et al, 1999). In sum, this research has shown that many of the problem solving errors made by novice students can be traced to insufficient time spent analyzing the problem and constructing a problem representation (Chi, Feltovich, and Glaser, 1981;Sherin, 2001;Walsh, Howard, and Bowe, 2007) and difficulty abstracting the domain principles that are embedded in the deep structure of the problem (Pol et al, 2009;Schoenfeld and Herrmann, 1982).…”

Section: A Roles Of Prior Knowledgementioning

confidence: 96%

“…Another type of knowledge that can influence problem solving is "strategic knowledge," which is knowledge about strategies for solving different types of problems. In problem solving, strategic knowledge helps the solver plan solution paths (e.g., Pol et al, 2009) and guides problem solving by connecting knowledge of problem situations with problem solving operations (Leonard et al, 1999). A lack of strategic knowledge has been hypothesized to be a main cause of problem solving failure for physics students (Mathan and Koedinger, 2005;Pol et al, 2009).…”

Section: A Roles Of Prior Knowledgementioning

confidence: 99%

“…During problem solving, strategies are used to categorize problems, focus attention, and integrate information (Schraw, Crippen, and Hartley, 2006). Strategies facil-solvers are better able to regulate actions than are weak problem solvers in chemistry (Cooper, Sandi-Urena, and Stevens, 2008), mathematics (Lester, 1994), and physics (Pol et al, 2009).…”

Section: B Cognitive and Metacognitive Processesmentioning

confidence: 99%

See 2 more Smart Citations

A Cognitive Study of Problem Solving in Statics

Litzinger

Meter

Firetto

et al. 2010

J of Engineering Edu

View full text Add to dashboard Cite

Background Even as expectations for engineers continue to evolve to meet global challenges, analytical problem solving remains a central skill. Thus, improving students' analytical problem solving skills remains an important goal in engineering education. This study involves observation of students as they execute the initial steps of an engineering problem solving process in statics. Purpose (Hypothesis) (1) What knowledge elements do statics students have the greatest difficulty applying during problem solving? (2) Are there differences in the knowledge elements that are accurately applied by strong and weak statics students? (3) Are there differences in the cognitive and metacognitive strategies used by strong and weak statics students during analysis? Design/Method These questions were addressed using think‐aloud sessions during which students solved typical textbook problems. We selected the work of twelve students for detailed analysis, six weak and six strong problem solvers, using an extreme groups split based on scores on the think‐aloud problems and a course exam score. The think‐aloud data from the two sets of students were analyzed to identify common technical errors and also major differences in the problem solving processes. Conclusions We found that the weak, and most of the strong problem solvers relied heavily on memory to decide what reactions were present at a given connection, and few of the students could reason physically about what reactions should be present. Furthermore, the cognitive analysis of the students' problems solving processes revealed substantial differences in the use of self‐explanation by weak and strong students.

show abstract

Section: A Roles Of Prior Knowledgementioning

confidence: 96%

Section: A Roles Of Prior Knowledgementioning

confidence: 99%

Section: B Cognitive and Metacognitive Processesmentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

A Cognitive Study of Problem Solving in Statics

Litzinger

Meter

Firetto

et al. 2010

J of Engineering Edu

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Öğrencilerin problem çözme sürecinde izledikleri ve güçlük çektikleri adımların belirlenmesi için, öğrencilerin yerine getirmede güçlük çektiklerini düşündükleri aşamalara yönelik ipuçlarına ulaşmaları sağlanmalıdır (Pol, Harskamp ve Suhre, 2008;Pol, Harskamp, Suhre ve Goedheart, 2009). Öğrencilerin problem çözerken gerçekleştirmede güçlük çektikleri bir adımdan dolayı çözüm sürecinin tamamlanmaması, uygun ipuçlarının kullanılmasıyla önlenebilir ve bu sayede öğrencilerin problem çözme sürecinde güçlük çektikleri adımlar belirlenebilir.…”

Section: Introductionunclassified

Determining Student Difficulties in Solving Problems Related to Force and Motion Units via Hint Cards

Toksoy¹,

Akdeniz²

2015

View full text Add to dashboard Cite

Öz Anahtar KelimelerÖğrencilerin fizik problemlerini çözme becerilerini geliştirmek için öncelikle problem çözme sürecinde yaşadıkları zorlukların bilinmesi gereklidir. Bu araştırmada klinik mülakat yöntemi, ipucu kartları ile birlikte kullanılarak öğrencilerin problem çözme sürecinde güçlük çektikleri noktaların belirlenmesi amaçlanmıştır. Bunun için 10. sınıf "Kuvvet ve Hareket" ünitesiyle ilgili 17 problem ve her bir problem için aynı başlıklara sahip farklı 9-11 tane ipucu kartı hazırlanmıştır. 17 problem Trabzon'daki 2 farklı okulda öğrenim görmekte olan 21 öğrenci tarafından çözülmüştür. Öğrencilerden problemi sesli düşünerek çözmeleri, çözdükten sonra problem çözmede başarılı olan öğrencilerden süreci açıkça anlatmaları; problem çözmede başarısız olan öğrencilerden ise ipucu kartlarını kullanarak problemi tekrar çözmeye çalışmaları istenmiştir. Öğrenciler bazı problemlerde hiçbir ipucu kartını kullanmadan, bazı problemlerde ise ipucu kartlarını kullanarak doğru çözüme ulaşmışlardır. Öğrenciler bazı problemlerde ise ipucu kullanmalarına rağmen doğru çözüme ulaşamamışlardır. Öğrenciler problem çözme sürecinde en çok çözümde kullanılabilecek formülleri ve çözüm adımlarına yönelik ipuçlarını içeren kartları kullanmışlardır. Birim dönüşümleri ile ilgili bir ipucunun olması ve "örnek çözüm" ipucu kartının başlığının daha anlaşılır şekilde ifade edilmesi gerektiği belirlenmiştir. Çalışma sonucunda bazı öğrencilerin yüzeysel problem çözme yaklaşımına sahip oldukları ve problem çözmenin önemli bir aşaması olan plan yapmada zorlandıkları; bazı öğrencilerin kendi problem çözme süreçleri hakkındaki farkındalıklarının düşük olduğu; ipucu sunmanın problem çözmeye belli bir yere kadar yardımcı olabildiği tespit edilmiştir. Öğretmenlere sınıfta problemleri çözerken en basit noktaları bile çok açık şekilde sunmaları, öğrencilere kendilerinin problemi çözmeye çalışmaları için yeterince süre vermeleri, yanlış çözen öğrencilerin nerelerde hata yaptıklarını belirlemelerini sağlamaları; araştırmacılara ise farklı seviyedeki öğrencilerin, farklı konularla ilgili problemleri çözme süreçlerinde güçlük çektikleri noktaların belirlenmesi önerilmiştir.

show abstract

“…For this, learning environments where the problem solving process belongs to the students and students solve problems without the need to follow certain stages must be designed. By means of these environments, students should be supported to reach the hints related to the stages they follow and have difficulty in (Pol, Harskamp and Suhre, 2008;Pol, Harskamp, Suhre and Goedheart, 2009). Students' not being able to complete the solving process due to a stage that they have difficulty to pass can be prevented by using the appropriate hints and thus the steps that students have difficulty in during the problem solving process can be determined.…”

Section: Extended Abstractmentioning

confidence: 99%

Öğrencilerin Problemleri Çözüm Süreçlerinin İpucu Destekli Problem Çözme Aracı ile Belirlenmesi

Akdeniz¹,

Toksoy²

2016

HUJE

View full text Add to dashboard Cite

ÖZ:Öğrencilere problem çözmeyi öğretmek ve öğrencilerin problem çözme becerilerini geliştirmek için problem çözerken geçirdikleri sürecin iyi bilinmesi gerekmektedir. Öğrencilerin bu süreçte güçlük çektikleri adımların belirlenmesi, onlara nasıl yardımcı olunabileceği hakkında veri sunacaktır. Bu çalışmada öğrencilerin "Kuvvet ve Hareket" ünitesi ile ilgili problemleri çözme süreçlerinin, ihtiyaç duydukları ipuçları kapsamında incelenmesi amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda, öğrencilerin problem çözme sürecinde ihtiyaç duydukları ipuçlarına ulaşabilecekleri 19 problemden oluşan İpucu Destekli Problem Çözme Aracı (İDEPÇA) geliştirilmiştir. Araştırmanın çalışma grubunu Trabzon ilinde, 10. sınıfta öğrenim görmekte olan 12 öğrenci oluşturmaktadır. Öğrenciler 19 problemi haftada bir ders saati olmak üzere beş ders saatinde İDEPÇA'yı kullanarak çözmüşlerdir. Araştırmanın verileri İDEPÇA'nın sağladığı sistem kayıtları, öğrencilerle yapılan yarı yapılandırılmış mülakatlar ve alan notları ile toplanmıştır. Elde edilen verilerin analizi ile bulgulara ulaşılmıştır. Bu bulgulardan, öğrencilerin en fazla problemi anlama ve çözüm planı yapma aşamalarında güçlük çektikleri, problemlerin çözümü sırasında ihtiyaç duyulan ipuçlarının öğrencilere ve problemlere göre farklılaştığı, öğrencilerin problemleri çözmek için ihtiyaç duydukları ipuçlarının düzenli şekilde azalmadığı ve öğrencilere problemleri çözebilmeleri için belirli bir seviyede yardımcı olunabileceği gibi sonuçlara ulaşılmıştır. Öğretmenlere öğrencilerin problem çözme stratejilerini kendilerinin düzenleyerek kullanabilmelerini sağlamaları; araştırmacılara ise İDEPÇA ve benzer yazılımların farklı seviyedeki öğrencilerin kullanması durumunu araştırmaları gibi önerilerde bulunulmuştur.Anahtar sözcükler: Problem çözme, fizik eğitimi, ipucu, kuvvet ve hareket, bilgisayar destekli öğretim ABSTRACT: To teach problem solving to students and develop their problem solving skills, the process they pass through problem solving should be known well. Identifying the steps that students had difficulty in this process will provide data about how to assist them. In this study, it is aimed to investigate students' problem solving process related to "Force and Motion" unit scope of hints they need. For that purpose, hint supported problem solving instrument (HSPSI) that consists of 19 problems and enables students to reach the hints they need in problem solving process has been developed. Participants of this study consist of 12 students who receive education at 10 th grade in province of Trabzon. Students solved 19 problems using HSPSI in five course hours, in one course hour per week. Data was collected from system records provided by HSPSI, semi-structured interviews conducted with students, and field notes. Conclusions were reached as students have difficulty most at steps of understanding problem and making solution plan, hints that they need during problem solving differ according to students and problems, hints students need during problem solving do not decrease regularly and st...

show abstract

How indirect supportive digital help during and after solving physics problems can improve problem-solving abilities

Cited by 26 publications

References 32 publications

A Cognitive Study of Problem Solving in Statics

A Cognitive Study of Problem Solving in Statics

Determining Student Difficulties in Solving Problems Related to Force and Motion Units via Hint Cards

Öğrencilerin Problemleri Çözüm Süreçlerinin İpucu Destekli Problem Çözme Aracı ile Belirlenmesi

Contact Info

Product

Resources

About