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Strategien zum komplexen Problemlösen : eine experimentelle Analyse der Rolle von Analogien beim Wissenserwerb in komplexen, dynamischen Systemen

Schulz, Carsten A.

English Title: Strategies for complex problem solving : an experimental analysis of the role of analogies for knowledge acquisition in complex, dynamic systems

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Abstract

In einem Online-Experiment wurde die Annahme geprüft, dass (1) der Einsatz von Analogien das Bearbeiten eines komplexen, dynamischen Systems vereinfacht. Unter anderem wird angenommen, dass der Einsatz von Analogien den Erwerb von Strukturwissen erleichtert. Der Erwerb von Strukturwissen wurde mit einer eigens für das Online-Experiment konzipierten Wissensdiagnostik erhoben. Des weiteren wurde (2) der Einfluss von spezifischen Eingriffsmustern auf das Strukturwissen analysiert. Dazu wird eine Unterscheidung zwischen diesen Eingriffsmustern, in dieser Arbeit als Taktiken bezeichnet, und übergeordneten Strategien eingeführt. Bei diesen Taktiken handelt es sich um so genannte „strong methods“ (Robertson, 2001) des komplexen Problemlösens. Sie werden in dieser Arbeit benannt und definiert. Zusätzlich wurde geprüft, ob (3) Strukturwissen positiven Einfluss auf die Steuerleistungen hat, wie durch die Experimente von Preußler (1998) und Vollmeyer, Burns und Holyoak (1996) angenommen wird. Zur Überprüfung der drei Annahmen diente ein abstraktes, dynamisches Szenario, welches in der Online-Version des Computerprogramms DYNAMIS umgesetzt wurde. In zwei unterschiedlichen Pilotstudien konnten unter anderem sieben typische Fehler von Versuchspersonen in solchen DYNAMIS-Szenarien ausfindig gemacht werden. Die Ergebnisse zeigen, dass der Einsatz von Analogien den Wissenserwerb tendenziell erleichtert (1), die Nutzung von sinnvollen Taktiken zu mehr Strukturwissen führt (2) und Strukturwissen einen positiven Einfluss auf die Steuerleistung hat (3), was die benannten Experimente von Preußler (1998) bzw. Vollmeyer et al. (1996) bestätigt. Zusätzlich liegen durch die Unterscheidung einzelner Taktiken differenziertere Zusammenhänge zum Wissen und zur Steuerleistung vor. Das über das Internet zu bedienende DYNAMIS-Szenario erwies sich als relativ schwer und teilweise überfordernd. Wahrscheinlich wäre bei einem einfacheren Szenario mit noch größeren Treatment-Effekten und Korrelationskoeffizienten zu rechnen gewesen. Die nahezu durchweg positiven Ergebnisse zeigen das Potential der Zusammenhänge der Taktiken mit dem Strukturwissen und machen ein differenzierteres Bild der Eingriffe in DYNAMIS-Szenarien möglich.

Translation of abstract (English)

The online experiment proved the hypothesis that (1) the employment of analogies facilitates the handling of a complex dynamic system. Among other things it is supposed that the employment of analogies simplifies the acquisition of structural knowledge. The acquisition of structural knowledge was inquired by the means of a knowledge diagnostic, which was conceived especially for the online experiment. In addition to this, (2) the influence of specific input patterns on the structural knowledge was analysed. Moreover a differentiation between these input patterns (which are denominated in this work as tactics) and preceding strategies is introduced. These tactics are the so called “strong methods” (Robertson, 2001) of the complex problem solving domain. They are denominated and definied in this work. Additionally it was proved, (3) whether structural knowledge has a positive influence on the controlling achievement, as supposed by Preußler (1998) and Vollmeyer, Burns, and Holyaok (1996) by means of their experiments. To prove the three hypotheses, an abstract dynamic scenario was utilised. It was realised in the online version of the software DYNAMIS. In two different pilot studies seven typical mistakes of test subjects could be revealed in these DYNAMIS- scenarios. The results illustrate, that the employment of analogies seems to facilitate the acquisition of knowledge (1), that the usage of reasonable tactics leads to more structural knowledge (2) and that structural knowledge has a positive influence on the controlling achievement (3), confirming the cited experiments of Preußler (1998) and Vollmeyer et al. (1996). Furthermore differentiated connections concerning knowledge and controlling achievement are available through the differentiation of singular tactics. The Internet-based DYNAMIS scenario revealed to be relatively difficult and partly demanding too much. Probably a more simple scenario could have increased the effects of the treatment and the correlation coefficients. The nearly without exceptions positive results illustrate the potential of connections between tactics and structural knowledge and allow a differentiated view on interventions in DYNAMIS- scenarios.

Item Type: Master's thesis
Date Deposited: 28. Jan 2003 13:55
Date: 2003
Faculties / Institutes: The Faculty of Behavioural and Cultural Studies > Institute of Psychology
Subjects: 300 Social sciences
Controlled Keywords: Analogie, Wissenserwerb, Problemlösen, Strategie, Taktik
Uncontrolled Keywords: komplexes Problemlösen , DYNAMIS , dynamische Systemecomplex problem solving , knowledge acquisition , analogies , dynamic systems , strategy
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