Development of Mechanistic Reasoning and Multilevel Explanations of Ecology in Third Grade Using Agent‐Based Models
Notice bibliographique
Résumé
Abstract In this paper, we present a third‐grade ecology learning environment that integrates two forms of modeling––embodied modeling and agent‐based modeling (ABMs)––through the generation of mathematical representations that are common to both forms of modeling. The term “agent” in the context of ABMs indicates individual computational objects or actors that obey simple rules assigned or controlled by the user. It is the interactions between these agents that give rise to emergent, aggregate‐level behaviors in complex systems. While several researchers have argued for the effectiveness of ABMs for learning about complex systems, the design of classroom activity systems using ABMs, especially for elementary students, has received relatively less attention. In this paper, we report on a 2‐week long proof‐of‐concept study conducted in a third‐grade classroom of 15 students in which students began with an embodied modeling activity of foraging behavior, followed with the generation of mathematical inscriptions based on their embodied actions, and finally, conducted further inquiry of interdependence in an ecosystem using two separate ABMs. Furthermore, we show that the lens of mechanistic reasoning can be productively used to identify the process of students’ conceptual development of interdependence in an ecosystem as they engage in the modeling activities.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,007 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,002 |
| Communication savante | 0,004 | 0,003 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».