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LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 1 Internal and External Scripts: Studies on the Interplay of Discourse, Cognition and Instruction.

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1 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 1 Internal and External Scripts: Studies on the Interplay of Discourse, Cognition and Instruction in Computer-Supported Collaborative Learning Frank Fischer Keynote at the International Conference of the Learning Sciences, Utrecht, NL, June 25, 2008

2 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 2

3 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 3 Major contributions of Armin Weinberger Ingo Kollar Karsten Stegmann Christof Wecker Jan Zottmann Kati Mäkitalo-Siegl COSSICLE European Research Team Heinz Mandl

4 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 4 Discourse activities are assumed to be related to cognitive processes of learning in Spirals of Reciprocity (Salomon & Perkins, 1998) Epistemic activities: How learners work on a knowledge construction task (Baker, 2002) Argumentation: How arguments are warranted and how argument sequences evolve in the discussion Social mode of co-construction/ transactivity or How learners built on the contributions of their learning partners (Teasley, 1997) (Weinberger & Fischer, 2006: Multidimensional coding scheme)

5 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 5 Construction of single arguments (cf. Voss, et al., 1993; Toulmin, 1958) Construction of argumentation sequences (cf. Leitão, 2000) Argumentation and learning (e.g. Lund,Erkens, Baker,Andriessen,Schwarz) claimdata/evidence warrant argument counterargument integration

6 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 6

7 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 7 Does it work spontaneously?

8 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 8 A case-based online discussion environment (Weinberger, Stegmann & Fischer, 2003)

9 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 9

10 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 10 Obviously, there is a lack of knowledge on the side of the learners how to beneficially engage in peer discussions.

11 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 11 Collaboration Scripts Collaboration Scripts: activity programs that activate or assign roles and associated activities that help individuals to understand and to act in specific collaborative situations (in part: Schank & Abelson, 1975). Cultural and personal scripts on collaboration (internal collaboration scripts) Re-conceptualising lack of knowledge: Erroneous, lacking or heterogeneous application of (internal) scripts in computer- supported peer discussions.

12 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 12 External collaboration scripts Instruction: External collaboration scripts include scaffolds for activating appropriate internal scripts or for guiding, sequencing and coordinating different roles and activities in collaborative learning situations (see Kollar et al., 2006; e.g., ODonnell, 1999; Dillenbourg 2002; Rummel & Spada, 2005; Schellens et al., 2007). External scripts supporting Zones of Proximal Development –Students are supported by a set of procedural (software) scaffolds that aim at supporting active participation on a discourse level which is beyond what learners would accomplish spontaneously (i.e., with their internal scripts; King, 2007; Kollar et al., 2003)

13 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 13 Empirical research program on scripting Several experimental studies in three series on scripted discussions, embedded in the curriculum –Studies with about 350 groups of 3 university students in the domain of educational psychology –Studies with about 200 science education students learning in groups of two (high school level) –Follow-up field studies in medicine, computer science, and educational science

14 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 14 Script for the construction of single arguments ClaimWarrant + Data Qualifier Claim... Warrant + Data... Qualifier... He believes he is not talented due to failures. This means an internal stable attribution of failures. Michael suffers from an inefficient self-attribution in maths. Michael simply might be lazy or swamped with maths or suffer from bad instruction. Stegmann, Weinberger & Fischer (2007). Scripting argumentative knowledge construction. ijCSCL.

15 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 15 Script for the construction of argumentation sequences

16 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 16 Constructive Critic: Critique Case Analyst: Reply Constructive Critic: Critique Case Analyst: New Analysis Constructive Critic: Critique Case Analyst: First Analysis Example sequencing roles and activities: The social script (peer critique script)

17 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 17 Online peer discussion (raw data)

18 Andrea: Ich hab irgendwie den Überblick verloren! Sind wir uns einig dass das ein internal stabiles Verhalten ist und das eine negative Attribution der Eltern vorliegt. Zusätzlich könnte man sagen, dass der Lehrer eine Reattribution fördern sollte (um das Verhalten zu ändern). Und natürlich auch bei den Eltern. Ben: >Ich hab irgendwie den Überblick verloren! Sind wir uns >einig dass das ein internal stabiles Verhalten ist und das eine >negative Attribution der Eltern vorliegt. Zusätzlich könnte >man sagen, dass der Lehrer eine Reattribution fördern sollte >(um das Verhalten zu ändern). Und natürlich auch bei den >Eltern. OK! Lasst uns zum Fall Klassentreffen wechseln. OT/FNN/BS R3/FBF/FRA R4/FBF/FRA R7/FBF/FRA R17/ERG/BS QUOTED KOO/AKZ/PLA

19 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 19 Script component for the construction of argumentation sequences

20 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 20

21 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 21 Effects of specific script components on the processes of online discussions Parti-Epist. Argument Argument Transactivity. cipationActivityconstr.sequence Participation Script component Epistemic Script component Argument construction Script component Argument sequencing Script component Social Script component

22 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 22 Effects of specific script components on the outcomes of online collaborative learning Individual level outcome domain-generaldomain-specific Participation Script component Epistemic Script component Argument Script component Argumentation Script component Social Script component

23 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 23 How do external collaboration scripts work (i.e., change cognitive processing) ?

24 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 24 Hidden below the surface: Cognitive activities Some say, discourse and cognition are inseparable and basically the two sides of one medal

25 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 25 Discourse processes Stegmann, Wecker, Weinberger & Fischer (2007). In: Proceedings of the CSCL conference Mahwah, NJ: Erlbaum. Cognitive processes

26 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 26 A think-aloud study in asynchronous discussion (Stegmann et al., 2007)

27 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 27 Discourse and cognition in an online discussion Learner with low knowledge gains Weinberger, Stegmann & Fischer: Saturday hrs, Room B

28 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 28 Learner with high knowledge acquisition

29 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 29 Constructive Critic: Critique Case Analyst: Reply Constructive Critic: Critique Case Analyst: New Analysis Constructive Critic: Critique Case Analyst: First Analysis Example of specifying, assigning, and sequencing roles and activities: The social script (peer critiquing script)

30 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 30 The orchestration of discourse and cognition in a scripted discussion Learner with social script: Analyst role

31 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 31 How do external and internal scripts interact? A study in science education (Ingo Kollar et al.: Friday, 15.15, Blue)

32 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 32 WISE Bell, Linn; Kollar, Fischer and Slotta (2005)

33 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 33

34 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 34 Computer-supported collaboration scripts for inquiry learning environments Kollar, Fischer and Slotta (2007)

35 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 35 Measuring the learners internal scripts on collaborative argumentation: Test (prior to collaborative learning phase): Protocol of a fictitious dialogue about a science topic Protocol included complete and incomplete arguments and argumentation sequences sensu Toulmin (1958) and Leitao (2000) Task: Identification of good and poor argumentative moves and giving reasons for that Median split procedure on the basis of individual point score

36 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 36 Interaction of internal and external scripts - Results External script supported the acquisition of knowledge on argumentation (i.e. fostering internal scripts; without hampering domain knowledge acquisition) Only the internal script was effective for the acquisition of domain knowledge Process analyses reveal: external scripts are only effective in writing phases, not during (quantitatively dominating) oral discussion phases. There, internal scripts are more effective.

37 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 37 Getting rid of (external) scripts: Fading How can external collaboration script components be faded out once appropriate internal scripts are accessible? (e.g., Pea, 2004; Renkl et al., 2005) Christof Wecker & Frank Fischer, Friday, hrs, Room A

38 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 38 Claim Argument Type of claim Type of argument Condition of relevance Counterargument Application support Sequencing

39 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 39 application support: after 2 counterarguments argument schemata: 1.type of argument 2.type of claim

40 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 40 Results on fading of scripts Simply hiding more and more of the script components does not help much Effect of fading can be increased by using collaboration: distributed monitoring supports learners to take over the regulation of their skill Ongoing: longer-term study on fading of scripts in classroom setting

41 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 41 Interdisciplinary challenges: Specification and formalisation of (external) collaboration scripts Collaboration Script as a boundary concept - addressed by the European Research Team Cossicle The challenge: psychologically valid, educationally effective and technically re-usable external scripts

42 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 42 European Research Team Cossicle (NoE Kaleidoscope) Computer Science Education Psychology Andreas Harrer Pierre Dillenbourg Päivi Häkkinen Frank Fischer Pierre Tchounikine Stavros Demetriadis Team Leader: Armin Weinberger

43 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 43 Components and Mechanisms Participants Groups Roles Activities Resources MechanismsComponents FadingTraversionRotation Repetition Distribution Formation 123 Kobbe et al. (2007). Specifying collaboration scripts. International Journal of Computer-Supported Collaborative Learning.

44 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 44 An editor for external collaboration scripts Graphical modeling and editing of scripts (Harrer et al., 2006)

45 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 45 Conclusion –Learning through online peer discussion typically needs support –How to improve? Computer-supported collaboration scripts can indeed establish ZPDs; they have highly specific effects on processes and individual outcomes (but also side effects) –External scripts can re-orchestrate the interplay of discourse, cognition, and instruction in peer discussions –Complex interplay of internal and external collaboration scripts over time: External scripts promote knowledge on argumentation and the development of internal scripts; internal scripts are more effective for domain knowledge acquisition –Effective fading (Davies, 2003; Pea, 2004) of external scripts is not a straight forward removal of script components - collaboration can be effectively used –We suggest the scripting framework by Kobbe et al. (2007) as interdisciplinary joint reference to accumulate scientific knowledge as well as to represent effective script designs.

46 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 46 Research has partly been funded By Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) By Noe Kaleidoscope (EU 6 FP) By the Federal State Baden-Württemberg (Strukturfonds) –Most of the papers can be found in the TELEARN open archive

47 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 47 Fostering simulation-based learning in medical education with Collaboration Scripts Jan Zottmann, Peter Dieckmann, Marcus Rall, Frank Fischer & Tatjana Taraszow: Paper #, Session #, Date

48 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 48 Simulation-Based Courses with Video-Assisted Debriefing Hands-on simulation courses –2-3 active participants –8-10 live observing participants

49 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 49 Kollar et al. (2004), Wecker et al. (2005) Findings of two classroom studies with CSCL: No difference between classroom setting and lab setting Explanations: –CSCL environment are not flexible enough to be easily integrated into the overall classroom instruction –Lack of appropriate classroom scripts –Students hardly use the expertise of the teacher appropriately

50 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 50 Future Challenge: Orchestrating CSCL and classroom instruction –Bringing the teacher back into the conductors role Towards an orchestration of scripts on small group level and classroom scripts (Wecker, Kollar & Fischer, in prep.) More adaptable/flexible scripts (e.g. Tchounikine & Dillenbourg, 2006) –Automated analyses of peer discussion (Rosé et al., 2008)

51 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 51 An editor for collaboration scripts Harrer and Cossicle (2006): –Based on joint framework for the specification of scripts –Easy-to-use visual language for teachers and instructional designers –Supporting different families of scripts (e.g., Jigsaw, Reciprocal...) –Simulation of visual models model-based predictions –Compilable to standard e-learning description language, e.g. IMS/LD descriptions

52 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 52 Framework for the specification of collaboration scripts a common terminology as a basis for knowledge exchange and integration in research

53 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 53 Research question How can we get learners to take over the metacognitive control of their skill application as soon as the fading of the script starts? Use of collaboration! Hypothesis: only the combination of fading and distributed monitoring by a learning partner fosters the acquisition of the cognitive skill of argumentation (interaction effect)

54 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 54 The orchestration of discourse and cognition with collaboration scripts Collaboration scripts may lead to an alternative orchestration of argumentation in discourse, and cognitive processes Argumentation scripts in particular foster –Argumentation quality in discussion –individual knowledge on argumentation Learning in groups is only better than learning alone fifthe groups are appropriately (e.g., scripted)

55 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 55 Scripted Interaction current role: analyst current role: critic current case: Asia

56 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 56

57 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 57 How should it work? Collaborative discourse Cognitive processing, e. g. self-explanations Individual acquisition of knowledge

58 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 58 Important reason: Ineffective patterns of interaction –Learners do not discuss the content adequately –Learners do not negotiate meaning but build consensus quickly

59 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 59 –How to improve online peer discussions with collaboration scripts?

60 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 60 Script effects: –Scaffolding interaction - changing rhythms of collaborative knowledge building

61 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 61 Fading: Getting rid of external scripts Research question: How can fading of script components be used to support learners to increasingly take over the metacognitive control of their argumentation skills?

62 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 62 External collaboration scripts in other domains

63 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 63 Effects of differently structured internal and external scripts on the acquisition of domain-general knowledge on argumentation Main effect external script: F(1,87) = 10.20; p <.01; Eta² =.11 Mean scores in the domain- gernaral knowledge on argumentation test Experimental Conditions

64 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 64 Effects of differently structured internal and external scripts on the acquisition of domain-specific content knowledge –Main effect internal script: F(1,87) = 9.27; p <.05; Eta² =.10 Effects of differently structured internal and external scripts on the acquisition of domain-general knowledge (on argumentation) –Main effect external script: F(1,87) = 10.20; p <.01; Eta² =.11

65 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 65 Quality of arguments in written discourse Medium qualityHigh quality Marg. significant main effect for external scripts (F(1,41) < 3.14; p =.08; Eta² =.07) Significant main effect for external scripts (F(1,41) < 23.86; p <.01; Eta² =.37) Low str. ext. script High str. ext. script

66 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 66 Structural quality of arguments in overall discourse Medium qualityHigh quality Significant interaction effect (F(1,40) < 5.62; p <.05; Eta² =.12) Significant main effect for internal scripts (F(1,40) < 10.48; p <.01; Eta² =.21) Low str. ext. script High str. ext. script Number of arguments

67 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE The promises of argumentative knowledge construction 2. Does it work spontaneously? 3. Why should it work? 4. How to improve with collaboration scripts? 5. Educational Psychology meets Computer Science: Specification and formalisation of collaboration scripts 6. Challenges Scripting argumentative knowledge construction

68 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE The promises of argumentative knowledge construction 2. Does it work spontaneously? 3. Why should it work? 4. How to improve with collaboration scripts? 5. Educational Psychology meets Computer Science: Specification and formalisation of collaboration scripts 6. Challenges Scripting argumentative knowledge construction

69 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 69

70 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 70 Automated discourse analyses Can computers help to analyse discourse? (a collaboration with Carolyn Rosé at CMU / Ph.D thesis Karsten Stegmann)

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72 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 72 Script for the construction of single arguments ClaimWarrant + Data Qualifier Claim... Warrant + Data... Qualifier... He thinks he is not talented due to failures. This equals an internal stable attribution of failures. Michael suffers from an inefficient self-attribution in maths. Michael simply might be lazy or swamped with maths or suffer from bad instruction. Stegmann, Weinberger & Fischer (rin press). Scripting argumentative knowledge construction. ijCSCL

73 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 73 –Students are supposed to acquire knowledge and skills to participate in argumentative discourse in their field –Regular lectures and seminars rarely provide opportunities for students to participate in high-level argumentative discourse –Technology-enhanced learning environments might provide these opportunities with specific tools supporting students in learning from discussion –Peers and technology can be part of a Zone of Proximal Development Learning through discussion

74 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 74 Effects of scripts on the quality of arguments

75 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 75

76 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 76

77 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 77 Script for the construction of single arguments ClaimWarrant + Data Qualifier Claim... Warrant + Data... Qualifier... He thinks he is not talented due to failures. This equals an internal stable attribution of failures. Michael suffers from an inefficient self-attribution in maths. Michael simply might be lazy or swamped with maths or suffer from bad instruction. Stegmann, Weinberger & Fischer (in press). Scripting argumentative knowledge construction. ijCSCL

78 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 78 Formalization of the Arguegraph Script (see Dillenbourg & Jermann, 2007)

79 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 79 Mediation of learning outcomes: –Learner or learning partners?

80 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 80 Mediation of learning outcomes: –Learner (r =.41) –learning partners (r =.17)

81 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 81 Mediator Analyses Own quality of argumentation in discourse X knowledge acquisition on content (attribution theory): –r = 0.30* Quality of argumentation of learning partner X knowledge acquisition on argumentation –r = 0.11, n.s.

82 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 82 Results

83 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 83 Interaction of internal and external scripts Processes: Evidence of negative interaction Outcomes: internal scripts are much more effective than external: skills of argumentation help you learn content knowledge; maybe wm capacity problem with external scripts and complex phenomenon (Ingo fragen)

84 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 84 Hypotheses for Question 1 Additivity hypothesis: External Script Low strctd.High strctd. Internal Script Low strctd. High strctd. External Script Low strctd.High strctd. Internal Script Low strctd. Interaction hypothesis: High strctd.

85 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 85 Critiquing the analysis Specifying Activities

86 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 86 Summary of results so far Computer-supported collaboration scripts can change interaction dramatically and highly specifically - with side- effects Computer-supported scripts can indeed establish Zones of Proximal Development: Students can discuss quite beyond their current competence levels. Through scripted discussions, students improve their knowledge on argumentation. Only some of the scripts facilitate domain knowledge

87 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 87 Learner with social script: Critic role The orchestration of discourse and cognition in a scripted discussion

88 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 88 Script for the construction of single arguments ClaimWarrant + Data Qualifier Claim... Warrant + Data... Qualifier... He believes he is not talented due to failures. This means an internal stable attribution of failures. Michael suffers from an inefficient self-attribution in maths. Michael simply might be lazy or swamped with maths or suffer from bad instruction. Stegmann, Weinberger & Fischer (2007). Scripting argumentative knowledge construction. ijCSCL.

89 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 89 R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 R9 Application of new knowledge in discourse R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 Open discourse Script for the construction of arguments t t Depth of Cognitive Processing (Stegmann et al., 2007)

90 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 90 Mediator Analyses Argumentation in discourse is a mediator between argumentation scripts and knowledge acquisition on argumentation as well as knowledge on content.

91 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 91 Method Participants: 90 students (= 45 dyads) from five classes of two German secondary schools (grades 8 to 10) Learning environment: Module of the inquiry learning environment WISE about Deformed Frogs Learning partners collaborated in front of one computer screen 2x2-factorial design: Structuredness of the external collaboration script LowHigh Structuredness of the internal argumentation- specific scripts Low N = 20 (10 dyads) N = 22 (11 dyads) High N = 22 (11 dyads) N = 26 (13 dyads)

92 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 92 Results - Individual Elaboration

93 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 93 Results - CRM skills

94 LEHRSTUHL FÜR EMPIRISCHE PÄDAGOGIK UND PÄDAGOGISCHE PSYCHOLOGIE 94 Results: Knowledge about argumentation fading x distributed monitoring: F(3; 56) = 6,80; p = 0,001; 2 = 0,267


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