Developing geo-sequential reasoning about tectonic processes using computational simulations
Developing geo-sequential reasoning about tectonic processes using computational simulations
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使用计算模拟开发有关构造过程的地理序列推理
DOI：
10.1080/09500693.2023.2217471
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发表时间：
2023
影响因子：
2.3
通讯作者：
Lee, Hee-Sun
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Pallant, Amy;Pryputniewicz, Sarah;Lee, Hee-Sun
解释与系统相关的现象包括描述系统的结构和阐明系统结构随时间变化的过程。本文定义了板块构造背景下的地质顺序推理，并用它来分析学生如何解释作为板块构造系统一部分的沿收敛边界发生的地质过程。这项研究是基于设计的在线板块构造模块研究的一部分，该模块包括为中学生开发的基于模拟的模型。我们分析了学生们（n= 950）对沿会聚边界发现的现象的解释(1)大洋板块和大陆板块相互移动(2)位于构造板块与发散边界相对一侧的两个大洋板块之间的现象。我们还分析了模拟学生制作的图像，作为支持他们解释的证据。我们发现，大多数学生在描述沿收敛边界的事件序列时使用基于模拟的证据，并且模拟中同步的行星表面和横截面视图支持学生包含负责事件的过程。这些发现对动态模拟的教学和研究如何支持基于时间证据的推理具有启示意义。
Explaining phenomena associated with a system involves describing a system’s structure and articulating the process through which the system’s structure changes over time. This paper defines geo-sequential reasoning in the context of plate tectonics and uses it to analyse how students explain the geological processes that occur along convergent boundaries as part of the plate tectonics system. This study was part of design-based research on an online Plate tectonics module that included simulation-based modelling developed for secondary school students. We analysed students’ explanations (n= 950) about phenomena found along a convergent boundary (1) as an oceanic plate and a continental plate move towards each other and (2) between two oceanic plates located on the opposite side of a tectonic plate from a divergent boundary. We also analysed images created by students of the simulation as evidence to support their explanations. We found that a majority of students used simulation-based evidence when describing the sequence of events along the convergent boundary and that the synced planet surface and cross-section views in the simulation supported students’ inclusion of processes responsible for the events. These findings have implications for how teaching and research with dynamic simulations can support reasoning built with temporal evidence.
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