IDEA: Identifying Design Principles in Educational Applets
Summary (2 min read)
Introduction
- Die Standardisierungsentscheidung geht jedoch mit dem Risiko einher, einen Standard einzuführen, den andere Unternehmen danach nicht verwenden.
- Um daraus resultierende Ineffizienzen zu reduzieren und Fehlentscheidungen zu vermeiden, wird im Beitrag ein gestaltungsorientierter Ansatz entwickelt.
- Dieser soll die einzelnen Akteure im Netzwerk unterstützen, die Standardisierungsentscheidungen der anderen Akteure und somit die im Falle einer Standardisierung resultierenden Netzeffekte zu antizipieren.
2 Forschungsgegenstand und Literaturüberblick
- In Abschnitt 2.1 erfolgt zunächst eine Einordnung der Problemstellung in existierende Forschungsstränge zur Einführung bzw.
- Im Folgenden wird das Standardisierungsproblem bei dezentraler Entscheidungsstruktur und unvollständiger Information fokussiert.
- Der jeweilige Nutzen für einen Akteur als Folge seiner Standardisierungsentscheidung – Beibehaltung der ursprünglichen Technologie X vs. Einführung des Standards Y – wird dabei als Wert einer Funktion Bi(m,k) repräsentiert.
- Bei i*>i≥i# (akteursspezifische Affinität ist kleiner als die Affinität der Gleichgewichtsstrategie für die erste aber größer oder gleich derjenigen für die zweite Periode) erfolgt in der zweiten Periode genau dann eine Standardisierung, wenn der jeweils andere Akteur in der ersten Periode bereits standardisiert hat.
- Vorher standardisierenden anderen Akteur in seiner Entscheidung zu folgen.
3 Ausgangspunkt für die Entwicklung eines gestaltungsorientierten Ansatzes
- Zunächst werden die grundlegenden Modellannahmen der Arbeiten von Buxmann (1996), Buxmann et al. (1999) und Weitzel et al. (2006) zum Standardisierungsproblem herausgearbeitet und expliziert (vgl. Abschnitt 3.1).
- Insofern kann Akteur i seine Standardisierungsentscheidung auch nicht unter Sicherheit treffen.
- Da bei einer zentralen Entscheidung eine Einsparung von 1.655.141 GE.
- Resultieren würde (s. o.), ergibt sich eine Standardisierungslücke von insgesamt 1.759.020 GE.
4 Gestaltungsorientierter Ansatz zur Antizipation dezentraler Standardisierungsentscheidungen
- Im Weiteren wird ein Ansatz vorgestellt, der Akteure bei dezentraler Entscheidungsstruktur und unvollständiger Information unterstützen soll, die Standardisierungsentscheidungen anderer Akteure im Netzwerk und damit die zu erwartenden Netzeffekte zu antizipieren.
- Geringe Streuung der Informationskosten cji (Standardabweichung ) berücksichtigt, da dies Ausdruck einer sehr heterogenen bzw.
- Das hat zur Folge, dass Wahrscheinlichkeiten pij nahe eins nur dann auftreten, wenn die Standardisierungskosten Kj im Vergleich zu den Einsparungen sehr klein sind.
- (s. o.) resultiert damit eine reduzierte Standardisierungslücke von nur noch 900.687 GE.
5 Simulationsstudie zur Analyse der Standardisierungslücke
- Um zu untersuchen, in welchen Entscheidungssituationen und in welchem Umfang eine Standardisierungslücke auftritt bzw.
- Deshalb erfolgt im Weiteren eine tiefergehende Analyse. Der Erwartungswert E(cij) für die Informationskosten beträgt 1.000, die Standardabweichung (cij)=200.
- Eine Darstellung der Ergebnisse liefert Abb. 10, bei der die Standardabweichung (Ki) und der Erwartungswert E(Ki) der Standardisierungskosten auf den Abszissen sowie die Standardisierungslücke bei dezentraler Lösung (linke Seite) bzw.
- Als Basis dient beispielhaft die Parameterkonfiguration des ersten Simulationsexperiments (Variation des Erwartungswerts E(cij) der Informationskosten).
6 Ergebnisse und Implikationen aus der Simulationsstudie
- Insgesamt lassen sich für den gestaltungsorientierten Ansatz DeStA zur Antizipation dezentraler Standardisierungsentscheidungen auf Basis der durchgeführten Simulationsexperimente folgende Ergebnisse und Implikationen festhalten: 1) [Spieltheoretische Fundierung des neuen Ansatzes].
- Dass die Verwendung von DeStA vorteilhaft ist, zeigen neben den dargelegten Gründen am Ende von Abschnitt 4 auch die Simulationsexperimente.
- Gleiches gilt für die Strategiekombination, in welcher der Akteur 1 „standardisiere immer“ und die übrigen Akteure „DeStA“ wählen, da dies für den Akteur 1 nachteilig ist.
- Das Start-up-Problem resultiert dabei ausschließlich aus der unvollständigen Information der Akteure und erfordert im Prinzip keine Kompensation (vgl. Abschnitt 3.4).
- Er bildet aus Sicht eines Akteurs nicht nur ab, ob andere Akteure im Netzwerk potenziell standardisieren, sondern liefert mit dem Abstand zur Indifferenz (Erwartungswert gleich null) zugleich einen Anhaltspunkt, inwieweit diese eine Kompensation benötigen bzw.
Introducing Communication Standards in Corporate Networks – a Normative Approach for a Decentralized Decision Structure
- Standards and technologies (e.g. in the area of web services) that are currently discussed in research and practice will strongly change IT-based communication between organizations, also known as Abstract.
- Hence, the interdependencies among the standardization decisions due to positive network effects result in a coordination problem, which is referred to as “the standardization problem”.
- Die Funktion soll die erwarteten Einsparungen auf einen Wert aus dem Intervall [0; 1] abbilden, um eine Interpretation als Wahrscheinlichkeit zu ermöglichen.
- Dabei zeigt sich, dass diese Akteure geringere Einsparungen realisieren, wobei sich die Strategiewahl der anderen Akteure nicht ändert.
- Zugleich würde sich die Standardisierungslücke als Resultat der einzelnen dezentralen Entscheidungen in diesen Fällen entsprechend vergrößern.
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Citations
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...Instructional designers have been attempting to develop exploratory microworlds that enable students to notice various properties inherent in the precreated mathematical objects for a long time (c.f., Underwood et al. 2005; Kaput 1993)....
[...]
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...General criteria for educational applets were found in Underwood et al. (2005)....
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References
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...Our work also linked to more theoretically driven cognitive psychology theories about interfaces, mental models, and affordances from the psychology and human-computer interaction research communities (Card, Newell, & Moran, 1983; Norman, 1983, 1992; Norman & Draper, 1986). Thus, one might view design knowledge here as the psychology of how a particular artifact is used, rather than imperative knowledge about how to design artifacts. Indeed, Simon (1969) and Carroll and Rosson (1992) each pointed out that it is difficult to provide generalized psychological properties of artifacts, because so much of their properties are equally dependent on the context of use....
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...Simon (1969) defined design knowledge as a “ science of the artificial” and highlighted that design science, in contrast to natural science, involves models that are relative not only to that which is designed (the artifact itself) but also, fundamentally, to the artifact’s relationship to the…...
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...Indeed, Simon (1969) and Carroll and Rosson (1992) each pointed out that it is difficult to provide generalized psychological properties of artifacts, because so much of their properties are equally dependent on the context of use....
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...In a mature field such as architecture, a specific template for design is followed: State the recurring problem that needs to be solved, present the design pattern that addresses the problem, enumerate examples and varieties of solutions that meet the design pattern (Alexander et al., 1977)....
[...]
...This is similar to the notion of pattern languages, a metaphor for design knowledge from architecture that has taken hold in the computer science community (Alexander et al., 1977)....
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Related Papers (5)
Frequently Asked Questions (17)
Q2. What are the contributions in "Idea: identifying design principles in educational applets" ?
One such effort in mathematics education, the Educational Software Components of Tomorrow ( ESCOT ) project, created 42 miniature applications each consisting of a context, a set of questions, and one or more interactive applets to help students explore a mathematical concept. This article describes the method used to mine a subset ( 25 ) of these applets for design principles that describe successful learner-centered design by drawing on such data as videos of students using the software and summaries of written student work. The main purpose of this article is to operationalize a method for post hoc extraction of design principles from an existing library of educational software, although readers may also find the design principles themselves to be useful. The purpose of this article is to describe the process that IDEA ( Identifying Design principles in Educational Applets ) participants used to cull design principles from a library of applets developed for mathematics education. The authors view the process of extracting these design principles as a first step in a broader methodology of proposing, refining, vetting, and using design principles. For example, Sinclaire ( 2003 ) studied student interactions with javabased dynamic geometry sketches that are accompanied by a set of questions to guide student exploration of the objects in the sketches. From her analysis of student work with the sketches, she has extracted a set of guiding principles that should inform future development ( e. g., questions should aim to focus student attention on aspects of the sketch, whereas the The design of technology tools has the potential to dramatically influence how students interact with tools, and these interactions in turn may influence students ’ content area understanding and problem solving.
Q3. What are the design principles that were identified?
Twenty-one design principles were identified, falling into the categories of motivation, presentation, and support for problem solving.
Q4. How many EPoWs were developed for the ESCOT project?
Of the 42 EPoWs that were developed for the ESCOT project, the authors selected a subset of 25 for the purpose of mining design principles.
Q5. What was the idea that a history of actions would encourage?
It was hypothesized that a history of actions would encourage student reflection and strategy tuning, and reduce duplication of incorrect solution strategies.
Q6. How many fish will be removed from the pond?
The CLEAR button will erase all fish from the tank onthe left and the three ponds, whereas the RESET button will place all 26 fish back into the tank.
Q7. What are the main design principles used to facilitate a better understanding of the problem?
The ratio counts and pie graph are intended to facilitate a better understanding of the problem and engage students in thinking about how to adjust their strategy for distributing fish.
Q8. What were the main design principles of the ESCOT project?
The ESCOT project resulted in valuable lessons learned regarding problem context, questions, and applet design, as well as the interactions among these features.
Q9. What is the purpose of this article?
The main purpose of this article is to operationalize a method for post hoc extraction of design principles from an existing library of educational software, although readers may also find the design principles themselves to be useful.
Q10. What are the main design principles used to illustrate the four coding categories?
To illustrate the four coding categories (FE, FNE, VE, VNE), consider the followed design principle of “ uses dynamic multiple representations” and the violated design principle “ history of actions.
Q11. What were the 42 problem contexts that were produced?
Over the course of two school years (1999– 2001), integrated design teams consisting of professional programmers, teachers, mathematics education researchers, and educational technologists, produced 42 problem contexts with supporting applets that were intended to facilitate mathematical problem solving for middle school students.
Q12. What is the main idea behind the current method?
the authors are excited about their current method as a way to link craft and theoretical knowledge in educational software design.
Q13. What was the purpose of the problem situation and tools in the Java applet?
Although this problem can be solved using algebraic techniques, the intent of using the problem situation and tools in the Java applet was to engage stu-dents in thinking about different strategies and solution paths, as well as part– part and part– whole reasoning and equivalent ratios.
Q14. What is the definition of reflective practitioner?
Schön (1992) described the notion of a reflective practitioner, a designer who entered an interactive dialogue with the designed artifacts and their setting.
Q15. What are the main design principles used to provide a visual display of male and female fish?
Fish Farm uses multiple representations to provide a visual display of male and female fish: ratio counts, pie graphs, and the fish themselves.
Q16. What are the materials associated with this EPoW?
The complete materials associated with this EPoW include: (a) the problem situation and questions, (b) an interactive applet, (c) a teacher support page with suggestions for pre and post activities, and (d) expected solutions.
Q17. How many people took each of the design principles and a subset of the EPoW?
Small groups consisting of 2– 3 people with complementary expertise took each of the design principles and a subset of the EPoWs (with some EPoWs common to all the groups) and noted if features in each EPoW suggested whether the principle was followed, violated, or irrelevant, while the definitions of the design principles continued to evolve through discussion in the larger group.