Zusammenfassung
Wir berichten über eine Studie mit 26 Studierenden, deren Blickbewegungen beim intuitiven Lösen von Problemen mit Vierfeldertafeln analysiert wurden. Dabei wurde untersucht, ob sich die Fixationszeiten der Zellen unterscheiden und ob die Lösungsstrategien mit den Fixationszeiten zusammenhängen. Darüber hinaus wurden die Sakkaden genutzt, um Erkenntnisse über die Informationsverlinkung zu gewinnen. Hintergrund der Studie sind mathematikdidaktische Forschungsergebnisse, die eine unterschiedliche Einschätzung der Bedeutung der vier Zellen und unterschiedliche Lösungsstrategien für Probleme an Vierfeldertafeln belegen, sowie die dual process theories aus der Psychologie, die beschreiben, wie intuitive Entscheidungen zu Gunsten rationaler Argumente kontrolliert werden. In der Erhebung zeigten Personen, die stets mit einer passenden Strategie entscheiden, ein anderes Blickverhalten als Personen, die additive Strategien anwenden. Die Ergebnisse legen nahe, Blickbewegungen für die weitere Untersuchung von Entscheidungsstrategien an Vierfeldertafeln zu verwenden.
Abstract
The study reported in this article considers the eye movements of 26 students as they intuitively solved contingency problems. We investigated if there is a difference in the fixation times of the four cells and if the strategies were related with the fixation times. Furthermore, saccades are considered in order to get results about information linking. Background of the study are research results in mathematics education about the estimation of the importance of the four cells and about strategies that were identified for solving contingency problems as well as dual process theories in psychological research, which describe how intuitive processes are controlled in favor of rational arguments. We observed different fixation times and different numbers of saccades related to problem-solving strategies. The results suggest to consider eye movements for further analysis of strategies in contingency problems.
Notes
Bei genauerer Betrachtung der Zahlen in Abb. 1 fällt auf, dass das mittlere additive Vierfeldproblem dieser Beschreibung nicht folgt. Wird mit der additiven Vierfeldstrategie entschieden, so stellt man fest, dass die Wahl von \(B\) oder \(\overline{B}\) keinen Einfluss auf \(A\) hat. Jedoch zeigt die Verwendung einer multiplikativen Vierfeldstrategie, dass die Wahl von \(\overline{B}\) zu bevorzugen ist, wenn \(A\) gewünscht wird, denn es gilt \(9/16<5/8\). Dies merken auch Shaklee und Hall (1983) an.
Literatur
Babai, R., Brecher, T., Stavy, R., & Tirosh, D. (2006). Intuitive interference in probabilistic reasoning. International Journal of Science and Mathematics Education, 4, 627–639.
Batanero, C., Estepa, A., Godino, J. D., & Green, D. (1996). Intuitive strategies and preconceptions about association in contingency tables. Journal for Research in Mathematics Education, 27(2), 151–169.
Beitlich, J. T. & Obersteiner, A. (2015). Eye tracking as a method for identifying mathematical strategies. In K. Beswick, T. Muir & J. Wells (Hrsg.), Proceedings of the 39th Conference of the International Group for the Psychology of Mathematics Education, Vol. 1 (S. 93–97). Hobart: PME.
Bente, G. (2005). Erfassung und Analyse des Blickverhaltens. In R. Mangold, P. Vorderer & G. Bente (Hrsg.), Lehrbuch der Medienpsychologie (S. 297–324). Göttingen: Hogrefe.
Bergson, H. (1954). Creative evolution. Mineola: Dover Publications.
Beth, E. W., & Piaget, J. (1966). Mathematical epistemology and psychology. Dordrecht: Reidel.
Bortz, J., & Döring, N. (2006). Forschungsmethoden und Evaluation (4. Aufl.). Heidelberg: Springer.
Bortz, J., & Schuster, C. (2010). Statistik für Human- und Sozialwissenschaftler (7. Aufl.). Berlin, Heidelberg: Springer.
Bullock, M., Sodian, B., & Koerber, S. (2009). Doing experiments and understanding science. Development of scientific reasoning from childhood to adulthood. In W. Schneider & M. Bullock (Hrsg.), Human development from early childhood to early adulthood: findings from a 20 year longitudinal study (S. 173–198). New York: Psychology Press.
Evans, J. S. B. T., & Stanovich, K. (2013). Dual-process theories of higher cognition: advancing the debate. Perspectives on Psychological Science, 8, 223–241.
Fischbein, E. (1987). Intuition in science and mathematics. Dordrecht: Reidel.
Fischbein, E., Tirosh, D., & Hess, P. (1979). The intution of infinity. Educational Studies in Mathematics, 10, 3–40.
Fischer, G., Lehner, M., & Puchert, A. (2015). Einführung in die Stochastik. Die grundlegenden Fakten mit zahlreichen Erläuterungen, Beispielen und Übungsaufgaben (2. Aufl.). Heidelberg: Springer Spektrum.
Gigerenzer, G., & Gaissmaier, W. (2011). Heuristic decision making. Annual Review of Psychology, 62, 451–482.
Gillard, E., Van Dooren, W., Schaeken, W., & Verschaffel, L. (2009). Dual processes in the psychology of mathematics education and cognitive psychology. Human Development, 52, 95–108.
Hattori, M., & Oaksford, M. (2007). Adaptive non-Interventional heuristics for covariation detection in causal induction: model comparison and rational analysis. Cognitive Science, 31, 765–814.
Holmqvist, K., Nyström, M., Andersson, R., Dewhurst, R., Jarodzka, H., & van de Wejier, J. (2011). Eye Tracking. A comprehensive guide to methods and measures. Oxford: Oxford University Press.
Inhelder, B., & Piaget, J. (1958). The growth of logical thinking from childhood to adolescence. New York: Basic Books.
Just, M. A., & Carpenter, P. A. (1980). A theory of reading: from eye fixations to comprehension. Psychological Review, 87(4), 329–353.
Kahneman, D., & Frederick, S. (2002). Representativeness revisited: attribute substitution in intuitive judgment. In T. Gilovich, D. Griffin & D. Kahneman (Hrsg.), Heuristics and biases: the psychology of intuitive judgment (S. 49–81). New York: Cambridge University Press.
Kahneman, D., Slovic, P., & Tversky, A. (1982). Judgment under uncertainty: heuristics and biases. Cambridge: Cambridge University Press.
Klayman, J., & Ha, Y.-W. (1987). Confirmation, disconfirmation, and information in hypothesis testing. Psychological Review, 94, 211–228.
KMK (2003). Bildungsstandards im Fach Mathematik für den Mittleren Schulabschluss (10. Jahrgangsstufe). Beschlüsse der Kultusministerkonferenz
Lindmeier, A. & Reiss, K. (2014). Wahrscheinlichkeitsvergleich und inferenzstatistisches Schließen. Fähigkeiten von Kindern des 4. und 6. Schuljahrs bei Basisproblemen aus dem Bereich Daten und Zufall. mathematica didactica, 37, 30–59.
Mata, A. (2016). Judgement of covariation: a review. Revista Psychologica, 30(1), 61–74.
McKenzie, C. (1994). The accuracy of intuitive judgement strategies: covariation assessment and Bayesian inference. Cognitive Psychology, 26, 209–239.
Obersteiner, A., & Tumpek, C. (2016). Measuring fraction comparison strategies with eye-tracking. ZDM Mathematics Education, 48, 255–266.
Obersteiner, A., Bernhard, M., & Reiss, K. (2015). Primary school children’s strategies in solving contingency table problems: the role of intuition and inhibition. ZDM Mathematics Education, 47, 825–836.
OECD. (2013). PISA 2012 Assessment and analytical framework: Mathematics, reading, science, problem solving and financial literacy. Paris: OECD Publishing.
Rakoczi, G. (2012). Eye Tracking in Forschung und Lehre. Möglichkeiten und Grenzen eines vielversprechenden Erkenntnismittels. In G. Csanyi, F. Reichl & A. Steiner (Hrsg.), Digitale Medien. Werkzeuge für Forschung und Lehre (S. 87–98). Münster: Waxmann.
Schätz, U., & Eisentraut, F. (2008). Delta 10. Mathematik für Gymnasien. Bamberg: C. C. Buchner Duden Paetec Schulbuchverlag.
Shah, A. K., & Oppenheimer, D. M. (2008). Heuristics made easy: an effort-reduction framework. Psychological Bulletin, 134, 207–222.
Shaklee, H., & Hall, L. (1983). Methods of assessing strategies for judging covariation between events. Journal of Educational Psychology, 75, 583–594.
Shaklee, H., & Paszek, D. (1985). Covariatoin judgement: systematic rule use in middle childhood. Child Development, 56, 1229–1240.
Shaklee, H., Holt, P., Elek, S., & Hall, L. (1988). Covariatoin judgement: improving rule use among children, adolescents, and adults. Child Development, 59, 755–768.
Shimazaki, T., Tsuda, Y., & Imada, H. (1991). Strategy changes in human contingency judgements as a function of contingency tables. The Journal of General Psychology, 118(4), 349–360.
Ufer, S., Lindmeier, A., & Reiss, K. (2011). Würfel oder Kugel. Mathematik lehren, 168, 18–22.
Wasserman, E., Dorner, W., & Kao, S. (1990). Contributions of specific cell information to judgements of interevent contingency. Journal of Experimental Psychology, 16(3), 509–521.
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Lehner, M.C., Reiss, K. Entscheidungsstrategien an Vierfeldertafeln: Eine Analyse mit Blickbewegungen. J Math Didakt 39, 147–170 (2018). https://doi.org/10.1007/s13138-018-0132-5
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