Towards adaptive argumentation learning systems. Theoretical and practical considerations in the design of argumentation learning systems.

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Autor/in	Scheuer, Oliver
Titel	Towards adaptive argumentation learning systems. Theoretical and practical considerations in the design of argumentation learning systems.
Quelle	Saarbrücken: Saarländische Universitäts- und Landesbibliothek (2015), 336 S. PDF als Volltext kostenfreie Datei (1); PDF als Volltext kostenfreie Datei (2); PDF als Volltext kostenfreie Datei (3) Link als defekt meldenVerfügbarkeit Saarbrücken, Universität des Saarlandes, Diss., 2015.
Sprache	englisch
Dokumenttyp	online; Monographie
URN	urn:nbn:de:bsz:291-scidok-62608
Schlagwörter	Lernen; Intelligentes Tutorsystem; Lernsystem; Technologieunterstütztes Lernen; Argumentation; Design; Dissertation; Praxis; Theorie
Abstract	Diese Dissertationsschrift behandelt die folgenden vier Fragestellungen, welche bei der Realisierung adaptiver Argumentationssysteme von zentraler Bedeutung sind: (1) Benutzerschnittstelle: Wie müssen Benutzerschnittstellen beschaffen sein, um Problemlöse-, Kooperations- und Lernprozesse effektiv zu strukturieren und zu unterstützen? (2) Softwarearchitektur: Wie können die Funktionalitäten eines adaptiven Argumentationslernsystems in eine Softwarearchitektur abgebildet werden, welche flexibel und mit angemessenem Aufwand in verschiedenen Bereichen und Szenarien einsetzbar ist? (3) Diagnostik: Wie kann Benutzerverhalten automatisch und mit hoher Genauigkeit analysiert werden, um automatisierte Anpassungen und Hilfestellungen effektiv zu steuern? (4) Adaption: Wie sollten automatisierte Anpassungen und Hilfestellungen ausgestaltet werden, um Problemlöse-, Kooperations- und Lernprozesse optimal zu unterstützen? Hinsichtlich Fragestellung (1) untersucht diese Arbeit Argumentationsdiagramme und strukturierte Onlinediskussionen, zwei Schwerpunkte der Forschung zu Lernsystemen für Argumentation der vergangenen Jahre. Die Grundlage solcher Strukturierungsansätze bilden Theorien zum Lehren und Lernen mit Wissensrepräsentationen (theory of representational guidance) und Kooperationsskripten (script theory of guidance in computer-supported collaborative learning). Diese Arbeit führt beide Forschungsstränge in einer neuartigen Lernumgebung zusammen, die beide Ansätze vereint, um Lernende beim Diskutieren kontroverser Texte zu unterstützen. Eine empirische Untersuchung zeigt, dass sich dieser kombinierte Ansatz positiv auf die Diskussionsqualität auswirkt und bekräftigt damit die zu Grunde liegenden theoretischen Annahmen. Hinsichtlich Fragestellung (2) stellt diese Arbeit ein Software-Rahmensystem zur Bereitstellung adaptiver Unterstützungsmechanismen in Argumentationssystemen vor. Das Rahmensystem abstrahiert von domänen- und anwendungsspezifischen Besonderheiten und stellt damit einen generelleren Ansatz im Vergleich zu früheren Systemen dar. Der Ansatz umfasst ein umfangreiches Konfigurationssystem zur Definition intelligenter Softwareagenten, d. h. Softwarekomponenten, die eigeständig schlussfolgern und handeln, um Lernprozesse zu unterstützen. Um das Definieren und Administrieren von Softwareagenten über das bereitgestellte Rahmensystem hinaus zu vereinfachen, wurde ein grafisches Autorenwerkzeug konzipiert und entwickelt. Unter anderem erlaubt dieses erstmals, relevante Muster in Argumentationsdiagrammen ohne Programmierung mittels einer grafischen Sprache zu spezifizieren. Empirische Befunde zeigen neben dem hohen Potential des Ansatzes auch die Notwendigkeit weiterführender Forschung. Hinsichtlich Fragestellung (3) untersucht diese Arbeit zwei alternative Ansätze zur automatisierten Analyse von Lernaktivitäten im Bereich Argumentation: die wissensbasierte und die datenbasierte Analysemethodik. Der wissensbasierte Ansatz wurde mittels einer Softwarekomponente zur Mustersuche in Argumentationsdiagrammen umgesetzt, welche auf Grundlage deklarativer Musterbeschreibungen arbeitet. Die Möglichkeiten und Eignung des Ansatzes werden anhand von drei Beispielszenarien demonstriert, für die verschiedenartige, pädagogisch relevante Muster innerhalb der entwickelten Softwarekomponente definiert wurden. Der Ansatz erweist sich insbesondere als nützlich für Muster eingeschränkter Komplexität in Szenarien, für die Expertenwissen in ausreichendem Umfang verfügbar ist. Der datenbasierte Ansatz wurde mittels maschineller Lernverfahren umgesetzt. Mit deren Hilfe wurden Klassifikationsroutinen zur Analyse zentraler Aspekte von Onlinediskussionen, wie beispielsweise themenfremde Beiträge, begründete Aussagen und Frage-Antwort-Interaktionen, algorithmisch hergeleitet. Validierungsergebnisse zeigen, dass sich dieser Ansatz selbst für komplexe Klassifikationsprobleme eignet, welche die Berücksichtigung natürlicher Sprache erfordern. Dies ist die erste Arbeit zum Einsatz maschineller Lernverfahren zur Analyse von diagrammbasierten Lerndiskussionen. Die Arbeit schließt mit einer Diskussion des aktuellen Forschungsstands hinsichtlich der vier Fragestellungen im breiteren Kontext existierender Theorien und empirischer Befunde. Die Vor- und Nachteile verschiedener Optionen für die Gestaltung von Lernsystemen für Argumentation werden gegenübergestellt und zukünftige Forschungsfelder vorgeschlagen. Dieser letzte Teil der Arbeit bietet Forschern und Anwendern einen umfassenden Überblick des aktuellen Forschungsstands bezüglich des Designs computerbasierter Argumentationslernsysteme und den zugrunde liegenden lehr- und lerntheoretischen Erkenntnissen. Insbesondere wird auf Fragestellung (4) vertiefend eingegangen und bisherige Adaptionsansätze einschließlich entsprechender empirischer Befunde erörtert. (Orig.)
Erfasst von	Deutsche Nationalbibliothek, Frankfurt am Main
Update	2016/2