The Impact of Knowledge Awareness and Peer Talk on a Cognitive Conflict Task

Abstract

This dissertation combined and extended two research areas in order to predict learners' cognition and behavior in the context of a knowledge-rich, cognitive conflict task: research on the concept of knowledge awareness (Engelmann, Dehler, Bodemer, & Buder, 2009) and research on the conflict elaboration theory (Mugny, Butera, Sanchez-Mazas, & Pérez, 1995). Knowledge awareness is an approach developed in the field of computer-supported collaborative learning (CSCL), and it is defined as "an individual’s state of being informed and having perceived information about others’ knowledge", that is, especially others' externalized task-relevant knowledge (Engelmann et al., 2009, p. 950). According to the conflict elaboration theory that is based on educational and social psychological theories and findings, confronting learners with a task solution that deviates from their own solution offers a great potential for learning. Further, a combined classification of the related concepts of knowledge awareness in CSCL and expertise awareness in computer-supported cooperative work (CSCW) was suggested in this dissertation. This classification was based on a literature review of 30 computer-based applications for supporting knowledge or expertise awareness and a review of 22 studies which contributed to clarifying the psychological effects of knowledge or expertise awareness. Engelmann and colleagues (2009) introduced context-based, content-based, and hybrid knowledge awareness in CSCL. Sangin, Molinari, Nüssli, and Dillenbourg (2011) distinguished further between subjective, objective, and activity-based knowledge awareness (cf. Ogata & Yano, 1998). This dissertation argues for the incorporation of two further dimensions (cf. Maybury, D'Amore, & House, 2002), namely, whether the information on the level of expertise is implicit versus explicit and whether the information about others' knowledge or expertise is provided only once (static knowledge awareness information) or whether dynamic changes to the knowledge or expertise are observable (dynamic knowledge awareness information). The first experimental study investigated the impact of knowledge awareness regarding a higher- versus an equally low-competence source of a cognitive conflict. In two conditions, students (N = 59) compared their self-created task solution with a partly correct solution presented additionally, deviating considerably from their solution. However, the students were not informed that the presented solution was only partly correct. The source label of the presented solution indicated either an equally low competent ("peer") or a higher-competence source ("textbook") whereas the presented solution was identical. In the baseline condition, this comparison possibility was missing. Students in the textbook condition experienced more cognitive conflict and adapted their solution more often to the correct aspect of the presented solution than students in the peer condition. Moreover, students' need for social comparison of abilities (Gibbons & Buunk, 1999) moderated their adaptation behavior in the two experimental conditions with knowledge awareness: Especially students with a low need for social comparison of ability adapted their solution more extensively in the textbook condition than in the peer condition. This first study indicates that social influence dynamics postulated by the conflict elaboration theory in the context of well-defined problems (e.g., anagram tasks; Quiamzade et al., 2009), that is, a stronger cognitive conflict after being confronted with the deviating solution of an equally low competent producer (a peer) compared to a more competent producer (e.g., an expert), may not hold true for more knowledge-rich problems (e.g., identifying structural similarities between law cases; Nievelstein, van Gog, Boshuizen, & Prins, 2010). The second experimental study aimed at strengthening the impact of the equally low competent source by enabling peer talk (Mercer, 2000) in the form of computer-supported audio communication. Fifty-eight participants were randomly assigned to either 13 dyads with peer talk or 16 dyads without peer talk. All dyads compared their own task solution to their partner’s deviating task solution by means of a computer-supported external representation. Peer talk resulted in reduced perceived cognitive conflict (cf. Harmon, 1998). The correctness of task solutions was associated with the quality of the discourse content (cf. Mercer, 2000).

Die vorliegende Dissertation kombinierte und erweiterte zwei Forschungsbereiche, um Kognition und Verhalten von Lernenden bei einer voraussetzungsreichen kognitiven Konfliktaufgabe vorherzusagen: den Forschungsbereich zur Knowledge Awareness (Engelmann, Dehler, Bodemer & Buder, 2009) und den Forschungsbereich zur Konfliktelaborationstheorie (Mugny, Butera, Sanchez-Mazas, & Pérez, 1995). Knowledge Awareness ist ein Ansatz aus dem computerunterstützten kollaborativen Lernen (CSCL) und wird definiert als "die Informiertheit einer Person über das Wissen anderer Personen", insbesondere das externalisierte, aufgabenrelevante Wissen (Engelmann et al., 2009, S. 950). Gemäß der Konfliktelaborationstheorie, die auf pädagogisch-psychologischen und sozialpsychologischen Theorien und Befunden beruht, seien kognitive Konflikte besonders lernförderlich, d.h., Situationen, in denen Lernende z.B. mit einer Aufgabenlösung konfrontiert würden, die von der eigenen abweicht. Des Weiteren wurde in dieser Dissertation eine kombinierte Klassifikation der verwandten Konzepte Knowledge Awareness (CSCL-Kontext) sowie Expertise Awareness (Kontext des computerunterstützten kooperativen Arbeitens CSCW) vorgeschlagen, basierend auf einem Literaturüberblick über 30 computerunterstützte Anwendungen zur Förderung von Knowledge oder Expertise Awareness sowie einem Literaturüberblick über 22 Studien, welche einen Beitrag zur Klärung der psychologischen Effekte geleistet haben. Engelmann und Kollegen (2009) unterscheiden Context-Based, Content-Based und Hybrid Knowledge Awareness. Sangin, Molinari, Nüssli und Dillenbourg (2011) schlugen zudem vor, Subjective, Objective und Activity-Based Knowledge Awareness (vgl. Ogata & Yano, 1998) zu unterscheiden. Im Rahmen der vorliegenden Dissertation wurden zwei weitere Dimensionen vorgeschlagen (vgl. Maybury, D'Amore, & House, 2002): ob die Information über den Kenntnisstand implizit versus explizit dargeboten wird und ob die Informierung lediglich einmal erfolgt (Static Knowledge Awareness Information) oder ob dynamische Veränderungen beobachtbar sind (Dynamic Knowledge Awareness Information). Die erste experimentelle Studie untersuchte den Einfluss von Knowledge Awareness bezüglich eines, im Vergleich zur Zielperson des Lernenden, höher versus gleich gering kompetenten Auslösers eines kognitiven Konfliktes. Studierende (N = 59) verglichen in zwei experimentellen Bedingungen ihre selbst erstellte Aufgabenlösung mit einer zusätzlich dargebotenen, teilweise korrekten Aufgabenlösung, die von ihrer deutlich abwich. Die Teilnehmer wurden jedoch nicht darüber informiert, dass die dargebotene Lösung nur teilweise korrekt war. Als Quelle der zusätzlich dargebotenen Aufgabenlösung wurde entweder ein gleich gering kompetenter Ersteller (ein "Peer") oder eine höher kompetente Quelle (ein "Lehrbuch") angegeben, wobei die dargebotene Lösung identisch war. In der Baseline-Bedingung fehlte diese Vergleichsmöglichkeit in Form einer zusätzlich dargebotenen Aufgabenlösung. Die Teilnehmer der Lehrbuchbedingung erlebten einen stärkeren kognitiven Konflikt und passten ihre Aufgabenlösung häufiger an den korrekten Teil der dargebotenen Lösung an als die Teilnehmer der Peer-Bedingung. Die soziale Vergleichsorientierung der Teilnehmer hinsichtlich ihrer Fähigkeiten (Gibbons & Buunk, 1999) moderierte ihr Anpassungsverhalten in beiden Bedingungen mit Knowledge Awareness: Studierende mit einer gering ausgeprägten sozialen Vergleichsorientierung hinsichtlich ihrer Fähigkeiten passten ihre Aufgabenlösung in der Lehrbuchbedingung stärker an die dargebotene Lösung an als in der Peer-Bedingung. Diese erste Studie deutet darauf hin, dass soziale Einflussdynamiken, die von der Konfliktelaborationstheorie bei gut strukturierten Aufgaben (z.B. Anagramm-Aufgaben; Quiamzade et al., 2009) vorhergesagt wurden, d.h. ein stärkerer kognitiver Konflikt bei der Konfrontation mit einem gleich gering kompetenten Ersteller im Gegensatz zu einem höher kompetenten Ersteller, möglicherweise nicht zutreffen bei stärker voraussetzungsreichen Aufgaben (z.B. strukturelle Gemeinsamkeiten von juristischen Fällen erkennen; Nievelstein, van Gog, Boshuizen & Prins, 2010). Die zweite experimentelle Studie zielte darauf ab, den sozialen Einfluss des gleich gering kompetenten Auslösers zu stärken, indem Peer Talk (Mercer, 2000) in Form von computergestützter Audio-Kommunikation zwischen dem Konfliktauslöser und der Zielperson ermöglicht wurde. Eine Stichprobe von 58 Teilnehmern wurde zufällig entweder zu 13 Dyaden mit Peer Talk oder zu 16 Dyaden ohne Peer Talk zugeteilt. Alle Dyaden verglichen ihre eigene Aufgabenlösung mit der abweichenden Lösung des Lernpartners mit Hilfe einer computergestützten externen Repräsentation der Lösungen. Peer Talk bewirkte eine Abnahme des wahrgenommenen kognitiven Konflikts (vgl. Harmon, 1998). Die Korrektheit der eigenen Aufgabenlösung stand in Zusammenhang mit der Qualität der Gesprächsinhalte (vgl. Mercer, 2000).