Belajar dari Multi Representasi : Sebuah Pemerikasaan Pola Fiksasi pada Simulasi SainsRetno Farah Delima1201502FMIP, Universitas Negeri Padang

1. PENDAHULUANIPA merupakan ilmu pengetahuan yang didasarkan pada fenomena-fenomena alam yang terjadi di sekitar kita. Sehingga untuk mempelajari IPA dimulai dari fenomena-fenomena yang bersifat konkrit sampai dengan fenomena yang bersifat abstrak, atau fenomena yang bersifat sederhana sampai yang bersifat kompleks. Setelah mempelajari fenomena-fenomena tersebut dapat ditemukan konsep baru yang selanjutnya akan direpresentasikan dalam bentuk kata-kata (representasi verbal). Konsep-konsep yang didapatkan juga harus direpresentasikan ke dalam banyak representasi (multi reperesentasi). Jika direpresentasikan dengan kata-kata saja pemahaman mengenai IPA tersebut bersifat abstrak dan dangkal.Kimia merupakan salah satu cabang IPA, dimana dalam mempelajari kimia itu sendiri dibutuhkan pembelajaran yang berbasiskan multi representasi. Hal ini disebabka karena dalam mempelajari kimia akan berhubungan dengan benda-benda yang tidak kasat mata, sehingga dibutuhkan beberapa representasi untuk memahami pembelajaran kimia. Representasi yang bisa dipakai dalam pembelajaran kimia meliputi representasi verbal (kata-kata dan angka-angka), representasi visual(gambar, animasi bergerak, video, dan lain-lain), dan representasi simbolik ( grafik, diagram, dan lain-lain) Ketiga representasi ini sering digunakan dalam pembelajaran kimia, misalnya pada materi pembelajaran Hukum Ga Ideal. Program simulasi IPA merupakan salah satu cara yang dapat digunakan untuk mengembangkan pembelajaran yang berbasiskan multi representasi. Ini disebabkan karena pada program simulasi IPA, terdapat ketiga macam representasi tersebut. Representasi-representasi tersebut saling berkaitan antara satu dengan lainnya, sehingga akan menciptakan proses pemahaman dan transfer informasi bagi siswa.Penelitian sekarang memeriksa bagaimana penggabungan multi representasi pada simulasi multimedia yang dihubungkan dengan pembelajaran pada siswa sekolah menengah atas (SMA). Simulasi multimedia yang digunakan untuk mempelajari materi Teori Kinetik gas, yang secara kimia dan fisikanya dapat disajikan dalam simulasi ini. Pada simulasi ini terdapat multi representasi pada informasi kunci. Satu representasi merupakan penjelasan model berdasarkan pada materi Hukum Teori Gas. Representasi menggambarkan sebuah wadah dengan molekul gas yang bergerak (digambarkan sebagai partikel berbentuk bola), dan mencakup kontrol slider yang digunakan oleh pelajar untuk memanipulasi nilai dari variabel-variabel yaitu volume, temperatur, dan tekanan di dalam wadah. Representasi lainnya yaitu sebuah grafik yang berperan sebagai representasi simbolik dari hubungan sistematis antara variabel-variabel yang digunakan diagram untuk menampilkan data yang dihasilkan oleh manipulasi oleh penguna simulasi. Tujuan utama dari makalah yaitu untuk mengetahui dari segi aspek proses bagaimana pelajar dapat membangun pengetahuannya ketika diperkenalkan pada lingkungan pembelajaran yang memasukkan multi representasi pada materi pelajaran yang kompleks yaitu Hukum Gas Ideal.

Gambar 2. Model Interaktif Hukum Gas Ideal (Kiri) dengan representasi grafik (kanan)

2. PEMERIKSAAN LINGKUNGAN SIMULASI UNTUK PEMBELAJARAN KIMIA SMASimulasi yang digunakan, dirancang untuk siswa IPA SMA. Pada model Hukum Gas Ideal yang ada, yang menggambarkan bagaimana tekanan, volume, dan suhu meramalkan sifat gas untuk yang saling bertumbukan satu sama lain ( contoh molekul atau atom) yang lenting sempurna dan tidak ada gaya tarik menarik antara mereka yang merupakan gas ideal.Pada panel simulasi terdiri dari wadah dengan partikel gas yang bergerak yang diatur oleh slider sesuai yang memungkinkan pengguna untuk menyesuaikan tiga variabel: tekanan, volume, dan temperatur.Secara bersama-sama, elemen visual ini, simulasi mesin, dan variabel yang terkait merupakan model jelas untuk Hukum Ideal Gas (Plass et al., 2012).Misalnya, seorang siswa mungkin berhipotesis bahwa peningkatan suhu gas akan menghasilkan tekanan tinggi gas ketika volume dipertahankan konstan.Ketika siswa memodifikasi suhu untuk menguji hipotesis ini, simulasi merespon dengan menunjukkan dampak kenaikan temperatur pada tekanan gas.Peningkatan Suhu ditunjukkan melalui posisi slider dan nilai numerik untuk suhu pada slider, dan melalui jumlah ikon pembakar Bunsen di bawah wadah gas. Suhu yang lebih tinggi juga menyebabkan pergerakan yang cepat oleh partikel dalam wadah.Sesuai dengan peningkatan tekanan ditunjukkan melalui posisi slider tekanan dan nilai untuk tekanan pada slider, dan melalui peningkatan jumlah bobot di atas wadah gas, dan siswa akan mampu mengamati perubahan ini dan membandingkan dengan hipotesisnya.Panel kanan simulasi menunjukkan grafik yang menampilkan semua titik data yang dihasilkan oleh pengguna ketika mereka memanipulasi variabel pada simulasi.Grafik merupakan wakil simbolik tasi dari hubungan sistematis antara pasangan variabel (Bertin, 1983).Setiap kali pelajar memodifikasi variabel dengan memindahkan slider dalam simulasi, pasangan nilai yang sesuai ditambahkan untuk grafik.Siswa diminta untuk mengeksplorasi hubungan antara tekanan, volume, dan suhu gas ideal dengan memanipulasi dua variabel simulasi pada satu waktu, sekaligus menjaga variabel ketiga konstan.Desain simulasi dan petunjuk bagi peserta didik yang menyertai mereka adalah hasil dari program ekstensif ulang pencari di mana kita telah menyelidiki efek beban kognitif desain simulasi yang berbeda-beda (Lee, Plass, & Homer 2006), mempelajari efek dari ikon yang digunakan untuk mewakili tekanan dan temperatur (Homer & Plass, 2010;. Plass et al, 2009), dan menverifikasi manfaat dari simulasi di SMA (Plass et al., 2012).

3. BELAJAR DARI MULTI REPRESENTASI PADA KONTEN YANG DINAMISa. Fungsi dan Manfaat Multi Representasi untuk BelajarPendapat terhadap penggunaan multi representasi yang didasarkan temuan menunjukkan pembelajaran yang difasilitasi ketika informasi tersedia dalam lebih dari satu format (Mayer, 2001; Moreno & Durn, 2004;Paivio, 1986;Schnotz, 2005;Schnotz & Bannert, 2003).Ada minat yang kuat dalam menggunakan multi representasi dalam sains dan matematika pendidikan khususnya (Cheng, 1999; Carpenter & Shah, 1998;Harrison & Treagust, 2000;Kozma, 2000;Kozma & Russell, 1996;Schank & Kozma, 2002;Wu, Krajcik, & Soloway 2001;Wu & Shah, 2004;Yerushalmy, 1991).Pada konteks ini, mengintegrasikan potongan informasi individu di multi representasi dapat memungkinkan peserta didik untuk memahami proses scientifik yang leih mendalam(Yaitu,berdasarkan pemahaman mereka) dan untuk menerapkan pengetahuan mereka untuk situasi baru (Yaitu, memfasilitasi transfer pengetahuan) (Mayer, 1999), karena masing-masing representasi memberikan pandangan yang unik dan berbeda (Spiro, Feltovich, Jacobson, & Coulson, 1992).Manfaat spesifik menggunakan beberapa representasi tergantung pada fungsi representasi, yang Ainsworth dan kuliah (Ainsworth, 1999; Ainsworth & Van Labeke, 2001, 2004) diringkas dalam Desain, Fungsi, Tugas (DeFT) kerangka. DeFT cekatan menjelaskan parameter desain yang unik untuk belajar dengan multi representasi, fungsi pedagogis bahwa beberapa representasi bisa dipakai, dan tugas-tugas yang peserta didik harus mengikutsertakan kapan pengolahan multi representasi.Salah satu fungsi dari beberapa representasi adalah bahwa mereka dapat melengkapi misalnya, menyediakan informasi yang melengkapi informasi atau memfasilitasi pelengkap pengolahan karena berbeda representasi dan effesiensi komputasi yang mereka mendukung (Ainsworth & Van Labeke, 2004; Larkin & Simon, 1987).Dalam hal simulasi, beberapa representasi yang digunakan untuk menggambarkan proses kimia dan fisika yang dinyatakan tak terlihat untuk mata telanjang memiliki sebuah fungsi yang saling melengkapi.Visual Model simulasi ini dirancang untuk memberikan representasi bergambar dari hubungan antar variabel peserta didik dapat memanipulasi: tekanan, volume, dan suhu gas ideal.Model visual ini memiliki dua fungsi yang berbeda dalam proses pembelajaran.Slider dengan angka (simbolis) nilai-nilai dari masing-masing tujuan properti gas untuk memfasilitasi pemahaman kuantitatif dari perubahan yang tepat untuk satu variabel sebagai akibat dari memanipulasi lainnya.Dengan menyoroti hubungan antara sifat yang berbeda dari gas, representasi ini dirancang untuk mendukung pemahaman materi pelajaran.Wadah dengan partikel gas dan ikon (bobot dan pembakar), di sisi lain, memberikan representasi ikonik dari konten simulasi yang bertujuan untuk memberikan peserta didik yang lebih pemahaman kualitatif tentang hubungan antara variabel simulasi. Representasi ini dirancang untuk mendukung pengembangan struktur memori yang memungkinkan peserta didik untuk mentransfer pengetahuan mereka ke situasi lain (Plass et al., 2009). Melengkapi model visual grafik, yang menunjukkan semua titik data yang dikumpulkan oleh pelajar.Titik-titik ini otomatis diplot sebagai suatu interaksi peserta didik dengan simulasi.Grafik, mengurangi tuntutan kognitif dengan menyediakan bantuan memori yang menampilkan informasi kunci yang tidak lagi tersedia pada model visual.Di sini, peserta didik mendapatkan keuntungan dari keuntungan persepsi dari diagram, yang mendukung proses pencarian visual dan pengenalan pengelompokkan informasi terkait (Larkin & Simon, 1987; Tufte, 1990).Fungsi lain dari multi representasi adalah bahwa mereka dapat mendukung proses membangun pengetahuan yang mendalam ketika peserta didik mengintegrasikan informasi yang direpresentasi dan membangun model mental yang dinamis (Hegarty, 1992;Schank & Kozma 2002). Secara khusus, simulasi kami dirancang untuk mendukung konstruksi pengetahuan melalui proses abstraksi.Eksplorasi fenomena kehidupan nyata dengan memanipulasi parameter masukan dari Model visual dan memeriksa output yang dihasilkan memungkinkan pelajar untuk menyelidiki hubungan antara pasangan variabel, mendukung pemahaman hubungan ini dan selanjutnya transfer pengetahuan itu.Proses ini didukung oleh grafik, yang memplot beberapa titik data yang diambil oleh mahasiswa dan mengintegrasikan mereka ke dalam beberapa visualisasi hubungan antara setiap pasangan variabel dalam Ideal Hukum Gas.Hal ini memungkinkan peserta didik untuk abstrak dari titik data individual untuk menggeneralisasi hubungan antara masing-masing variabel (tekanan, volume, dan suhu).b. Belajar dari Multi Representasi yang DinamisRepresentasi visual yang dapat digunakan yaitu berupa gambar. Gambar tersebut sebagai representasi dalam mempelajari kimia. Misalnya gambar yang merepresentasikan bagaimana bentuk atom H, bagaimana bentuk molekul H2O, dan lain-lain. Tetapi didalam mempelajari kimia kita juga mempelajari fenomena-fenomena yang dapat direpresentasikan dalm bentuk grafik(reprentasi simbolik). Karena kita ingin melihat hubungan antara satu variabel dengan variabel lain, apakah variabel yang satu dapat mempengaruhi varibel lainnya, dan sebaliknya. Oleh karena itu dalam mepelajari kimia menggunakan banyak representasi (multi representasi) untuk mempelajari dan memahami kimia tersebut.Representasi-representasi tersebut dapat kita gunakan secara bersamaan pada pembelajaran simulasi. Misalnya pada simulasi pembelajaran Teori Kinetik Gas, yang mana digunakan beberapa representasi, yaitu representasi gas yang bergerak dalam kontainer (representasi visual), pengontrol yang pada slide yang dapat digunakan untuk memanipulasi variabel dalam Hukum Gas Ideal yang pelajari, yaitu volume,suhu, dan tekanan, dan grafik (representasi simbolik) yang menunjukan hubungan antara variabel-varibel yang dibuat dari hasil data manipulasi penguna. Representasi-representasi dapat kita hubungan yang menghasilkan outcome yang berbeda. Representasi molekul gas yang bergerak dengan kontainer dihubungkan dengan grafik , akan meghasilkan outcome yang bersifat kualitatif. Karena yang dilihat pada hubungan kedua reprsentasi ini yaitu dengan pergerakan partikel yang cepat ini dapat meningkatkan kenaikan pada grafik, hanya menjelaskan hal itu saja. Hubungan representasi grafik dengan pengontrol pada slide simulasi, memberikan outcome yang bersifat kuantitatif.Proses kognitif yang terlibat dalam belajar dari simulasi dengan beberapa representasi dijelaskan oleh Cognitive Theory Multimedia Learning (CTML;Mayer, 2001).Berdasarkan asumsi ganda Dual Teori Coding (DCT;Paivio, 1986), CTML menjelaskan bagaimana informasi multimedia diproses pada saluran terpisah untuk informasi visual dan verbal.Pengetahuan dianggap sebagai proses generatif di mana peserta didik memilih bahan visual dan verbal yang relevan, mengatur representasi-representasi visual dan verbal ke dalam struktur yang koheren dalam memori kerja dengan satu sama lain, dan dan dengan pengetahuan sebelumnya (Mayer, 2005).Hasil dari proses ini sering dinilai menggunakan langkah-langkah pemahaman dan transfer pengetahuan (Plass, Homer, & Hayward, 2009;Plass & Schwartz, 2014;Mayer 2005).Elemen tertentu dalam multimedia simulasi dapat mendukung proses-proses pembelajaran.Sebagai contoh, sliders dengan angka (simbolis) nilai-nilai masing-masing properti gas pada simulasi memungkinkan peserta didik untuk mengatur informasi dalam bekerja memori, dan sebagai hasilnya, mereka mendukung pemahaman dari materi.Wadah dengan partikel gas dan ikon (bobot dan pembakar) memberikan representasi ikonik dari konten simulasi , dan sebagai hasilnya, ia memfasilitasi integrasi yang berbeda representasi, yang mendukung pembangunan model mental yang memungkinkan untuk transfer pengetahuan.Namun, penelitian telah menunjukkan bahwa banyak peserta didik yang tidak mampu mengintegrasikan beberapa representasi secara efektif (van Someren, Reimann, Boshuizen, & de Jong, 1998).Hal ini terutama berlaku bagi mereka dengan tingkat pengetahuan awalnya rendah (Kozma & Russell, 1996; Seufert & Brnken, 2004; Yer- ushalmy, 1991).Studi-studi ini menunjukkan bahwa kemampuan peserta didik yang sangat bervariasi menghadirkan dan mengintegrasikan berbagai sumber informasi.Penyebab perbedaan ini antara peserta didik dijelaskan oleh beban kognitif Teori (CLT), model kapasitas multimedia belajar (Plass et al, 2010;. Sweller 1988), Yang telah integrasikan ke CTML.CTML membedakanpengolahan penting,yang mengacu pada usaha mental diinvestasikan oleh pelajar dalam pengolahan-bahan real yang penting untuk belajar, danpengolahan non-esensial, yang mengacu pada usaha mental yang diinvestasikan dalam pengolahan bahan yang tidak penting untuk tugas belajar (Mayer, 2005), dan yang hasil dari desain pembelajaran bahan (Kalyuga 2010). Menerapkan CTML untuk belajar dari beberapa representasi, peserta didik pertama harus membentuk pemahaman sintaks dari representasi (yaitu, format dan operator yang digunakan untuk mewakili Informasi;van der Meij & de Jong, 2006).Dalam kasus simulasi ini, melibatkan pemahaman fungsi dari slider, makna ikon, dan format grafik.Langkah selanjutnya adalah memahami bagian mana dari domain yang diwakili.Dalam simulasi ini , peserta didik harus memahami bagaimana tekanan, volume, dan suhu yang divisualisasikan dalam model simulasi dan diwakili pada sumbu grafik.Berikutnya, peserta didik harus menghubungan representasi satu sama lain dan mengintegrasikan mereka untuk membangun model mental yang koheren dari materi pelajaran (Lee et al., 2006;Schnotz & Bannert, 1999;Seufert 2003).Dalam simulasi ini, melibatkan menghubungkan model simulasi jelas visual dan grafik.Akhirnya, peserta didik harus menerjemahkan diantara representasi ;yaitu, mereka harus mengidentifikasi persamaan dan perbedaan antara unsur-unsur terkait dari representasi (van der Meij & de Jong, 2006).Dalam kasus simulasi ini, melibatkan hubungan perubahan dibuat untuk properti gas, seperti peningkatan temperatur, dengan perubahan yang sesuai dalam grafik.Simulasi dinamis menghubungkan elemen terkait representasi, seperti bahwa perubahan dalam satu representasi dinamis mempengaruhi representasi lainnya;koneksi dinamis ini telah terbukti memfasilitasi pembelajaran (van der Meij & de Jong, 2006).Meskipun manfaat ini, perhatian utama dalam belajar dari multi representasi adalah pengolahan non-esensial dari informasi asing yang lingkungan belajar tersebut mungkin diperlukan.Contohnya, pengolahan informasi pada visualisasi sering melibatkan pemeriksaan ulang bagian dari layar (Carpenter & Shah, 1998; DiaGarty, 1992);namun dalam visualisasi dinamis, informasi yang disajikan pada waktu sebelumnya tidak tersedia untuk diperiksa ulang di lain waktu, meningkatkan persyaratan pengolahan non-esensial dan mengurangi utilitas dari visualisasi sebagai bantuan memori eksternal (Hegarty, 2004).Selain itu, menambahkan representasi seperti diagram untuk sebuah model simulasi visual dapat memperkenalkan efek pemecahan-perhatian saat dua representasi spasial dipisahkan daripada integrasi, yang dapat meningkatkan permintaan proses non-esensial (Chandler & Sweller, 1991;Mayer, 1997, 2001;Tarmizi & Sweller,1988).Akhirnya, dalam kasus simulasi komputer, kontrol memungkinkan pelajar untuk memanipulasi parameter input, memeriksa respon simulasi, bandingkan hasil ini dengan respon mereka diprediksi berdasarkan model mental mereka, dan kemudian konfirmasi atau memperbaiki model mereka jika perlu.Namun, operasi interaksi fitur interaktif dari simulasi, dan terlibat dalam proses diperlukan untuk membentuk dan uji hipotesis tentang model simulasi, menempatkan tuntutan tambahan pada memori kerja (Hegarty, 2004).Oleh karena itu, belajar dari multi representasi tempat demands pada memori kerja dan menciptakan tantangan bagi peserta didik (van Someren et al., 1998), Terutama mereka dengan tingkat pengetahuan awal atau sebelumnya rendah (Kozma & Russell, 1997;Yerushalmy, 1991), dan tantangan-tantangan ini dapat menyebabkan siswa untuk berinteraksi dengan simulasi yang acak daripada secara sistematis (de Jong & van Joolingen, 1998).Meskipun beberapa peneliti berpendapat bahwa pembelajaran difasilitasi ketika dua representasi yang terintegrasi satu sama lain (SDTV Candler & Sweller, 1991;Tarmizi & Sweller 1988), Integrasi tersebut representasi tidak selalu mungkin, tergantung pada sifat bahan pembelajaran atau tujuan pembelajaran yang spesifik.Bahkan, beberapa studi menemukan manfaat dalam spasial memisahkan representasi. Sebagai contoh, dalam sebuah studi dengan mahasiswa ilmu SMA,Gutwill, Frederiksen, dan Putih (1999)menemukan bahwa mereka yang harus construct koneksi mereka sendiri antara model yang berbeda dari listri yang tidak terintegrasi satu sama lain yang dilakukan lebih baik pada baterai pasca-tes daripada siswa yang mendapat dukungan dalam proses pengambilan ing koneksi ini. Penelitian ini, oleh karena itu, menanyakan apakah upaya mental yang mantanpended oleh peserta didik untuk mengintegrasikan beberapa representasi di sim- sebuah modulasi memang pengolahan non-esensial, yang akan menghasilkan dikurangi belajar, atau apakah itu pengolahan penting, sehingga peningkatan pembelajaran.Kami mengoperasionalkan usaha mental ini sebagai frekuensi transisi fiksasi antara representasi yang berbeda isi simulasi, seperti yang disarankan oleh kerangka cekatan bekerja (Ainsworth & Van Labeke 2004).Kami bertanya apakah fixasi transisi berhubungan dengan hasil belajar;yaitu, apakah usaha yang diperlukan untuk menghubungkan representasi yang berbeda meningkatkan belajar dan karena itu harus dianggap pengolahan penting, atau apakah itu merupakan pengolahan non-esensial yang akan mengurangi dari belajar.Ini adalah pertanyaan yang signifikan, pengolahan penting mendukung konstruksi model mental dan meningkatkan pembelajaran (sebagai disarankan olehGutwill, Frederiksen, & White 1999).3.3.Penelitian TerbaruDalam penelitian ini, peneliti telah menguji pola fiksasi antara representasi konseptual terkait dalam simulasi kimia dan hubungan mereka dengan berbagai tingkat belajar: komprehensif (pemahaman) dan transfer pengetahuan.Diharapkan bahwa transisi fiksasi akan terkait dengan pembelajaran karena mereka menganjurkan pengguna multi representasi terpadu, yang masing-masing berisi informasi yang unik dan penting yang bersama-sama menjelaskan fenomena. Oleh karena itu, pembelajaran harus dikaitkan dengan transisi fiksasi dan tidak dengan fiksasi pada setiap representasi individu. Untuk tujuan ini, kami menggunakan metodologi eye-tracking untuk merekam pola fiksasi ketika siswa menggunakan simulasi.Fiksasi transisition antara masing-masing representasi kunci direkam, sebagai serta frekuensi dan durasi fiksasi pada masing-masing individu representasi.Meskipun tidak selalu langsung satu-ke-satu korespondensi antara lokasi fiksasi dan lokasi perhatian (Posner, 1980), gerakan mata biasanya melibatkan pergeseran simultan dalam perhatian selektif (Hoffman & Subramaniam, 1995;Shepherd, Findlay, & Hoki 1986).Frekuensi dan durasi fiksasi pada unsur-unsur yang berbeda dari simulasi dinamis sehingga dapat memberikan ukuran lokasi perhatian peserta didik.Demikian juga, transisi fiksasi antara unsur-unsur ini dapat memberikan informasi berharga tentang pergeseran perhatian pada ruang visual.Oleh karena itu, dengan merekam pola fiksasi sementara murid menggunakan simulasi kimia, kita bisa mendapatkan pengukuran kuantitatif pergeseran perhatian siswa di antara berbagai unsur dalam lingkungan multimedia yang dinamis. Hal pertama kali yang diteliti adalah hubungan antara fiksasi pada individu unsur simulasi dan hasil belajar.Secara khusus, melakukan pemeriksaan total waktu fiksasi dan jumlah fiksasi pada daerah utama simulasi, yaitu wadah gas, kontrol sliders, dan grafik (yaitu, daerah grafik dan sumbu).Memprediksi tentang frekuensi dan durasi fiksasi pada unsur simulasi individu tidak akan ada hubungan yang unik dengan hasil belajar.Sebaliknya, kita mengharapkan hasil belajar akan terkait dengan kecenderungan untuk menghubungkan unsur-unsur itu melalui fiksasi transisi.Untuk menguji hipotesis ini, dilakukan pengujian fiksasi transisi antara bagian yang terkait secara konseptual pada simulasi.Kita meramalkan bahwa transisi fiksasi bahwa multi representasi berkali-kali pada simulasi akan memiliki hubungan positif dengan hasil belajar.Transisi tersebut akan mencerminkan integrasi peserta didik dari multi representasi dari isi simulasi. Dengan pemikiran ini, kami mengidentifikasi dua jenis fiksasi transisi.Transisi pertama adalah antara slider kontrol dan grafik.Slider kontrol mengandung informasi kuantitatif tentang variabel individu yang terlibat dalam Hukum Ideal Gas, dan transisi menghubungkan mereka ke grafik memungkinkan peserta didik untuk memahami bagaimana nilai-nilai dan hubungan antara variabel yang diwakili dalam bentuk grafik.Selanjutnya, karena nilai masing-masing variabel dapat dimanipulasi, peserta didik mampu untuk menghubungkan mereka manipulasi terhadap perubahan grafik.Transisi kedua adalah antara wadah gas dan grafik. Wadah gas diisi dengan molekul yang berperilaku berbeda tergantung pada hubungan antara variabel;sehingga membuatnya representasi kualitatif.Transisi antara wadah dan grafik memungkinkan peserta didik untuk memahami bagaimana perilaku molekul gas secara grafis diwakili dalam kondisi yang berbeda. Pada transisi yang melibatkan grafik karena petunjuk untuk peserta yang membutuhkan mereka untuk merencanakan beberapa titik pada grafik;Oleh karena itu, mereka memiliki alasan yang baik untuk transisi antara grafik dan unsur lainnya dalam simulasi.Meramalkan bahwa berbagai jenis transisi akan dikaitkan dengan hasil belajar yang berbeda.Karena transisi antara slider kontrol dan grafik menghubungkan representatif kuantitatif dari variabel individu dalam simulasi, kita meramalkan bahwa transisi ini secara khusus terkait dengan pemahaman (comprehension)(yaitu, sejauh mana peserta didik memahaami individu konsep dalam lingkungan simulasi).Sebaliknya, karena transisi antara kontainer gas dan grafik menghubungkan lebih kepada penggambaran kualitatif perilaku partikel gas pada kondisi yang berbeda, kami harapkan bahwa transisi ini akan terkait untukmentransfer(yaitu, sejauh mana pengetahuan dapat diterapkan untuk situasi baru). 4. METODE4.1.PesertaDua puluh enam siswa (14 perempuan) terdaftar pada pembelajaran kimia di tiga sekolah menengah umum New York City berpartisipasi sebagai bagian dari perjalanan kelas ke sebuah universitas di New York City.Rentang umur peserta berkisar dari 16-20(M= 17,52,SD= .90). Sebagai bagian dari setiap perjalanan kelas ke laboratorium, semua siswa disediakan dengan makan siang dan diberi tur universitas;todak ada dorongan spesifik ditawarkan pada pertukaran untuk partisipasi.Bentuk persetujuan untuk partisipasi siswa dan formulir persetujuan orang tua atau pengasuhnya diberikan sebelum setiap perjalanan lapangan dan dikumpulkan pada saat kunjungan.Bentuk informasi latar belakang juga didistribusikan ke siswa dan wali mereka.Salah satu peserta memiliki nilai atau skor yang tidak mewakili tinggi pada pre-test (di atas 3SD)dan akibatnya dihilangkan dari analisis.Selanjutnya, tidak ada yang signifikan secara statistik perbedaan jenis kelamin atau sekolah yang ditemukan untuk salah satu variabel yang diuji dalam penelitian ini, dan karena itu, karakteristik ini tidak akan dibahas lebih lanjut.4.2.ProsedurSetelah kedatangan ke laboratorium, peserta secara acak sebagai ditandatangani nomor identifikasi yang unik dan mulai percobaan, satu per satu, secara berurutan.Setiap peserta pertama memasuki lab komputer dan duduk di komputer di mana ia login dengan nomor identifikasi yang ditugaskan dan bekerja individu untuk menyelesaikan kimia pre-test.Selanjutnya, partisipasi yang dikawal ke ruang terpisah untuk percobaan Eye-Tracking.Setiap peserta duduk kira- kira 28 inci (71.12 cm) dari monitor stimulus dan kamera Eye-tracking, dan menyelesaikan 5-titik kalibrasi untuk memastikan pembacaan yang akurat.Akurasi posisi tatapan mata untuk pelacakan rekaman itu dalam 0,4 sudut visual berikut kalibrasi prosedur.Peserta pertama kali membaca narasi singkat pada layar komputer, dirancang untuk memperkenalkan konsep terkait dengan simulasi dalam konteks akrab.Narasi melibatkan ban sepeda yang menjadi datar bila terkena cuaca dingin, yang memperkenalkan kepada peserta untuk aplikasi sehari-hari dari Hukum Gas Ideal.Selanjutnya, peserta membaca satu set pendek instruksi untuk menggunakan simulation itu.Instruksi menjelaskan bagaimana memanipulasi setiap variable menggunakan slider kontrol dan bagaimana untuk memilih sepasang variabel untuk menguji, sementara yang ketiga akan diadakan konstan.Hal ini juga menjelaskan bahwa titik data baru akan dinamis ditambahkan ke grafik dengan setiap manipulasi variabel.Instruksi memastikan bahwa peserta dimulai dengan tingkat yang sama pengetahuan mengenai fungsi simulasi, yang memungkinkan mereka untuk terlibat dengan simulasi dengan segera. Orang yg mengadakan percobaan kemudian menginstruksikan peserta untuk membuat grafik setidaknya lima titik data saat menggunakan simulasi , setelah peserta bekerja dengan simulasi untuk lima menit.Selama ini, peserta terlibat dengan simulasi wawancara dan eksperimenter menjawab beberapa pertanyaan.Pada akhir periode 5-menit, masing-masing peserta diminta untuk berhenti kerja dan dikawal kembali ke ruang asli untuk menyelesaikan kimia post-test, yang mencakup pemahaman dan transfer.4.3.Bahan dan alatSimulasi Hukum Gas Ideal.Simulasi yang digunakan adalah salah satu seri simulasi multimedia interaktif yang dirancang untuk memfasilitasi pemahaman kimia siswa SMA dalam memahami konsep kimia yang kompleks.Simulasi khusus ini, yang dikembangkan menggunakan makro Media Flash MX 2004, visualisasi keterkaitan dari temperatur, tekanan, dan volume gas ideal.Tubuh simulasi menampilkan representasi dari wadah dengan gas partikel;slider kontrol yang memungkinkan peserta untuk bebas memanipulasi tekanan, volume, dan suhu gas;dan grafik (lihatGambar. 1).Sebagai pengguna berinteraksi dengan simulation yang tion dengan menyesuaikan variabel, layar update dinamis. Misalnya, ketika pengguna meningkatkan suhu, representasi dari partikel bergerak lebih cepat.Secara bersamaan, data titik dihasilkan dengan mengubah nilai ini dimasukkan pada terkait grafik di sebelah kanan simulasi. Eye-tracking akuisisi data dan analisis.Fiksasi mata dan transisi dicatat menggunakan SensoMotoric Instrumen (SMI) RED sistem Eye-Tracking pada sampling rate 60 Hz.Sesi yang menjalankan menggunakan software proprietary SMI, Percobaan Center, dan data fiksasi diolah dengan menggunakan BeGaze2.Sebuah fiksasi didefinisikan sebagai menatap beristirahat di satu lokasi pada layar (dengan Resolution spasial tion dari 0,03 sudut visual) untuk 100 ms atau lebih. Dalam persiapan untuk analisis data, beberapa daerah perhatian (AOI) didefinisikan pada layar simulasi (lihatGambar. 2).AOIs ini mencakup bagian layar diisi oleh kontainer gas, grafik, dan kontrol slider untuk volume, tekanan, dan suhu. Ini bagian dari simulasi yang stasioner, meskipun beberapa muatan bergerak lebih kecil (misalnya, partikel dalam container).Menggunakan AOIs ini, tiga jenis statistik fiksasi yang dihitung untuk setiap peserta: total waktu fiksasi pada masing-masing AOI, jumlah fiksasi pada setiap AOI, dan total banyak transisi fiksasi antara pasangan yang relevan dari AOIs.Sebuah fixasi transisi didefinisikan sebagai pergeseran langsung di fiksasi dari satu AOI yang lain.4.4 Pengukuran Pre-test.Tes pengetahuan sebelum termasuk delapan pilihan ganda item yang dirancang untuk menilai pemahaman siswa tentang hubungan antara tekanan, suhu, volume dan perilaku partikel gas (misalnya, '' Jika suhu tetap konstan, apa terjadi pada tekanan dari sampel gas jika volume Kontainer konstan menurun? '').Pertanyaan dirancang agar sesuai dengan kurikulum inti New York State pada kimia dan dilihat kembali terlebih dahulu oleh ahli subjek dalam kimia dan instruksi kimia SMA.Skor dihitung dengan menjumlahkan total jawaban yang benar untuk setiap peserta (LihatTabel 1). Post-test.Post-test termasuk 29 item yang dirancang untuk mengukur pemahaman dan transfer.Dua puluh lima item pilihan ganda, mirip dengan item pre-test, yang dirancang untuk menilai pemahaman materi siswa langsung disajikan di simulation yang tion-hubungan antara perilaku molekul gas dan tekanan, suhu, dan volume dalam wadah.Contohnya, salah satu pertanyaan tentang pemahaman, '' Jika tekanan tetap konstan, apa yang terjadi pada volume sampel gas ketika yang Suhu menurun? '' skor Pemahaman dihitung dengan menjumlahkan total jumlah jawaban yang benar (lihatTabel 1).

Tabel 1. Statistik deskriptif untuk variabel reikat dan tidak terikat

Empat item tambahan memeriksa kemampuan siswa untuk mentransfer mereka pemahaman tentang hukum gas untuk masalah baru.Item ini membutuhkan siswa untuk mengetik tanggapan diperpanjang daripada memilih jawaban dari daftar.Misalnya, pertanyaan satu transfer yang diajukan masalah berikut: '' Pada hari yang sangat panas, teman Anda menyadari bahwa ia telah meninggalkan aerosol kaleng di mobilnya.Itu terkena sinar matahari, dan sekarang sangat panas.Jelaskan banyak cara yang Anda bisa memikirkan untuk menjaga dapat dari meledak.Jelaskan jawaban Anda dengan menggunakan hukum gas". Siswa diberikan dengan ruang untuk memasukkan tanggapan tentang apa yang akan mereka lakukan dan bagaimana mereka akan mendukung penyelesaian ini berdasarkan apa yang mereka pelajari dalam simulasi.Transfer item diberi skor dengan menggunakan rubrik umum.Untuk setiap pertanyaan mentransfer, siswa menerima satu titik untuk memilih prediksi benar atau action, satu titik untuk menjelaskan jawaban mereka sehubungan dengan Hukum gas Ideal, dan satu titik untuk memberikan bukti pendukung berdasarkan pada apa yang mereka amati dalam simulasi.Skor Transfer dihitung dengan menjumlahkan jumlah poin peserta yang diterima di semua empat pertanyaan (lihatTabel 1).

5. HASILDua set analisis dilakukan.Analisis pendahuluan dilakukan untuk menentukan apakah durasi atau frekuensi fiksasi pada representasi individu memiliki dampak pada pembelajaran .Hipotesis utama, namun, menyangkut hubungan konseptual dibuat oleh peserta didik transisi dari satu representasi ke lain, daripada frekuensi atau durasi dengan yang pelajar memusatkan perhatian mereka pada salah satu representasi.Oleh karena itu, kita meneliti transisi fiksasi antara representasi kunci menghipotesis berkontribusi untuk belajar. Skor pre-test dimasukkan sebagai kovariat dalam semua analisis untuk dua alasan.Secara statistik, memungkinkan untuk pemeriksaan relativitas yang antara masing-masing variabel dan dua hasil belajar terlepas dari pengetahuan peserta.Secara praktis, bagaimanapun, simulasi berbasis komputer, seperti yang digunakan dalam penelitian, harus memerlukan sedikit atau tidak ada pengetahuan sebelumnya.Pengguna harus dapat secara efektif terlibat dengan simulasi dan belajar dari bahwa keterlibatan tanpa memiliki pengalaman sebelumnya dengan isi. Oleh karena itu, secara statistik mengendalikan variasi dalam pre-test skor memungkinkan kita untuk mengatasi kedua masalah ini.5.1.Analisis pendahuluan: frekuensi dan durasi fiksasi pada individu AOIsSet pertama kami analisis diperiksa apakah keseluruhan frekuensi atau durasi fiksasi pada setiap individu AOI yang terkait dengan skor post-test.Karena fiksasi mungkin jatuh pada AOIs besar lebih sering atau untuk jangka waktu yang lebih lama dari AOIs kecil, kami mengontrol perbedaan dalam ukuran dengan membagi total waktu fiksasi dan jumlah fiksasi dengan luas permukaan masing-masing AOI dalam piksel.Di set pertama dari analisis, pemahaman dan mentransfer skor post-test yang individual mundur ke waktu total fiksasi per pixel untuk masing-masing tiga AOIs (yaitu, tabung gas, grafik, dan kontrol slider) dengan skor pre-test dimasukkan sebagai kovariat.Dalam kedua set analisis, pemahaman dan mentransfer skor post-test yang individual mundur ke jumlah fiksasi per pixel untuk masing-masing tiga AOIs dengan skor pre-test dimasukkan sebagai kovariat.

Gambar.2.Daerah perhatian (AOIs) yang ditetapkan untuk analisis eye-tracking.

Seperti yang diperkirakan, tak satu pun dari dua belas analisis yang signifikan.Faktanya, tidak ada model sendiri yang signifikan.Hasil mendukung hipotesis awal kami bahwa baik jumlah waktu maupun jumlah fiksasi pada setiap representasi individu akan memprediksi hasil belajar.Kami berharap bahwa informasi yang terkandung dalam setiap representasi tidak akan cukup untuk meningkatkan pemahaman atau transfer.Sebaliknya, kita diharapkan bahwa integrasi konseptual beberapa representasi melalui fiksasi transisi akan bermanfaat untuk belajar;sebuah Pertanyaan kita mengatasi dalam analisis berikut.5.2.Transisi FiksasiKami melakukan serangkaian analisis untuk memeriksa apakah fiksasi transisi antara elemen simulasi kunci diprediksi layanan komprehensif dan transfer.Secara khusus, transisi fiksasi baik arah antara kontainer gas dan grafik, dan antara slider kontrol dan grafik yang termasuk dalam analisis. Transisi ini dipilih karena mereka berdua menghubungkan dua representasi digambarkan dalam simulasi (yang bergambar representasi animasi partikel gas dan variabel-variabel yang dapat siswa manipulasi, dan representasi grafis dari hubungan antara variabel yang sama), tetapi menghubungkan berbeda, unsur yang terkait secara konseptual dari representasi.Selanjutnya, kedua transisi termasuk grafik karena peserta diajarkan untuk menggambarkan beberapa titik selama interaksi mereka dengan simulasi.Set pertama analisis meneliti efek transisi antara slider kontrol dan grafik pada post-test komprehensi dan transfer.Dalam dua analisis yang terpisah, pemahaman dan skor Transfer yang mundur ke jumlah slider-grafik transisi, mengendalikan skor pre-test.Seperti yang diperkirakan, ada adalah efek yang signifikan untuk pemahaman (b = 0,41,t(22) = 2.12, p= 0,046), tetapi tidak untuk transfer (tes siswa juga nonsignif- icant).Skor pre-test juga tidak bermakna pada kedua model. Hasil ini menunjukkan bahwa frekuensi yang lebih besar dari transisi antara slider kontrol dan grafik dikaitkan dengan lebih baik pemahaman Hukum Gas Ideal.Dalam kedua dua model, pemahaman dan mentransfer nilai yang mundur ke transisi antara kontainer gas dan grafik, mengontrol pre-test skor.Analisis ini menghasilkan dampak yang signifikan untuk transfer (B = 0,48,t(22) = 2.66,p= .01), tapi tidak pemahaman (omnibus Tes juga tidak signifikan).Skor pre-test pada kedua model yang juga tidak bermakna.Hasil ini menunjukkan bahwa frekuensi yang lebih besar transisi antara kontainer gas dan grafik itu yang dikaitkan diciptakan dengan peningkatan kemampuan untuk mentransfer pengetahuan tentang Ideal Hukum Gas.Bersamaan, hasil ini mendukung hipotesis kami bahwa fiksasi transisi antara unsur unsur terkait konseptual pada simulasi yang akan dikaitkan dengan hasil belajar tertentu.Secara khusus, transisi antara slider kontrol dan grafik dikaitkan dengan pemahaman yang lebih baik tetapi tidak mentransfer, sementara transisi antara kontainer gas dan grafik yang diasosiakan diciptakan dengan transfer yang lebih baik tapi tidak pemahaman.Yang penting, tidak ada hubungan yang signifikan antara kedua jenis visual transisi (r(25) = .31,p= .14; lihatTabel 2).Sebuah negative signifikan korelasi akan menyarankan bahwa satu jenis fiksasi transisi datang pada biaya yang lain;Namun, tidak ada hubungan seperti ditemukan.Selanjutnya, skor pre-test tidak berkorelasi dengan kedua jenis transisi (transisi slider-grafik:r(25) = .24, p= .26;transisi kontainer-grafik:r(25) = A.13,p= 0,53), yang mengisyaratkan bahwa pengetahuan sebelumnya tidak dikaitkan dengan usaha peserta didik untuk secara konseptual menghubungkan pasangan tertentu dari representasi.Hal ini juga dibuktikan dengan nonsignificance mereka sebagai kovariat dalam analisis regresi.

Tabel 2. Korelasi untuk skor tes, transisi, dan frekuensi fiksasi

6. PEMBAHASANDalam penelitian ini, tujuan kami adalah untuk mendapatkan pemahaman yang lebih besar bagaimana peserta didik mengintegrasikan beberapa representasi pada sebuah lingkungan simulasi berbasis komputer, dan apakah perhatian elemen spesifik simulasi, atau transisi visual antara mereka, akan berhubungan dengan pengolahan penting yang lebih tinggi yang mengarah untuk pemahaman dan transfer pengetahuan.Untuk itu, kami memeriksa fiksasi dan transisi antara representasi terkait dalam simulasi komputer, dan hubungannya dengan pembelajaran hasil.Data kami mendukung hipotesis bahwa frekuensi yang siswa dialihkan fiksasi mereka antara beberapa-wakil resentations akan berhubungan dengan tingkat belajar materi kimia .Sangat penting , berbeda transisi fiksasi dikaitkan dengan berbagai jenis hasil belajar.Sementara transisi fiksasi antara slider kontrol dan grafik yang berkaitan dengan pemahaman siswa pada pengilustrasian konsep individu dalam simulasi (misalnya, pemahaman mereka tentang efek perubahan suhu pada partikel gas), transisi antara wadah gas dan grafik yang terkait dengan transfer siswa (Yaitu, kemampuan mereka untuk memprediksi perilaku partikel gas di novel situasi di luar lingkungan simulasi).Hasil ini menunjukkan bahwa transisi fiksasi antara representasi mungkin menunjukkan keberhasilan pembelajaran dari konsep-konsep ilmiah yang kompleks pada simulasi ini, dan bahwa transisi antara unsur-unsur tertentu simulasi dapat terlibat dalam aspek proses pembangunan pengetahuan yang memfasilitasi baik pemahaman atau transfer. Bersama-sama, temuan ini juga menunjukkan bahwa adanya beberapa representasi dalam simulasi ini mungkin telah memfasilitasi belajar, daripada menambahkan tuntutan yang tidak perlu pengolahan non-esensial.Hasil ini juga menarik karena paparan singkat peserta didik harus simulasi.Simulasi ini dirancang untuk menyampaikan Hukum Gas Ideal dengan cara yang sederhana dan jelas tentang memperkecil beban kognitif dan peserta didik diizinkan untuk mandiri explore hubungan antara suhu, tekanan, dan volume. Peserta didik periode 5 menit diberi berinteraksi dengan simulasi memberi mereka cukup waktu untuk sepenuhnya mengeksplorasi semua hubungan berkali-kali.Meskipun mereka diperintahkan untuk merencanakan hanya lima poin pada grafik, semua peserta memplot banyak lagi.Ini menggembirakan bahwa simulasi seperti yang digunakan pada saat ini Studi tampaknya terlibat lingkungan belajar yang memiliki potensial untuk menyampaikan sejumlah besar informasi dalam waktu singkat periode waktu.Mereka mungkin sangat berharga bila digunakan dalam pengaturan kelas, di mana waktu terbatas, atau saat digunakan di luar dari kelas, di mana mungkin akan sulit untuk mempertahankan perhatian di tengah-tengah gangguan.Penelitian di masa depan akan perlu memeriksa dampak interaksi lama dan berulang-ulang pada proses pembelajaran.Penelitian ini memiliki beberapa kekurangan yang membatasi kemapuan generalisasi dari temuan kami.Jumlah peserta di ulang ini pencarian relatif rendah, meskipun ukuran sampel khas untuk penelitian Eye-tracking.Juga membatasi adalah fokus pada satu tertentu topik ilmu pengetahuan dan salah satu jenis tertentu dari simulasi.Tambahan lagi, meskipun analisis dilaporkan di sini memungkinkan kita untuk memeriksa transisi pertengahan dari satu daerah dari layar ke yang lain, kita tidak belum tahu bagaimana urutan fiksasi ini berkaitan dengan pembelajaran. Misalnya, akan transisi ke wadah gas hanya meningkatkan belajar jika siswa terpaku pada grafik awal sesi, atau jika mereka sudah membuat transisi antara grafik dan controller?Seberapa cepat setelah memanipulasi slider control lakukan siswa cenderung membuat jenis transisi fiksasi yang terkait dengan hasil belajar yang bermanfaat?Sementara transisi analisis dilaporkan di sini terbatas pada dua fiksasi pada satu waktu, penelitian menuruti manfaat dari pengkodean urutan yang lebih fix negosiasi secara lebih rinci dalam rangka untuk mengkarakterisasi perilaku fiksasi dengan lebih kehalusan.Selain itu, desain korelasional kami terbatas kami kemampuan untuk membuat kesimpulan kausal.Penelitian di masa depan akan perlu meneliti sejenis transisi eksperimental.Namun demikian, hasil penelitian memiliki implikasi signifikan bagi pernacangan simulasi pendidikan yang mencakup informasi multi representasi.Lingkungan simulasi memungkinkan pengguna untuk bebas mengeksplorasi penggambaran interaktif dari konsep-konsep ilmiah yang kompleks. Khasiat simulasi ini untuk belajar, bagaimanapun, tergantung pada kemampuan pengguna untuk mengintegrasikan berbagai sumber informasi yang dinamis. Dengan menyelidiki pola perhatian visual selama penggunaan simulasi penelitian dapat membantu desainer untuk menyusun lingkungan dengan cara yang memandu eksplorasi peserta didik tanpa intervensi eksternal.Secara khusus, desainer mungkin mengubah, menambah, atau menghubungkan elemen visual pada simulasi dalam rangka untuk menarik perhatian khusus link konseptual antara representasi (dengan demikian membimbing fiksasi transisi yang terkait dengan hasil belajar).Selanjutnya, desainer mungkin dapat menggunakan multi representasi yang strategis di lingkungan simulasi dengan membuat keputusan tentang yang representasi untuk memasukkan dan yang konseptual koneksi untuk menekankan, mungkin yang memungkinkan mereka untuk insinyur jenis tertentu belajar (pemahaman atau transfer pengetahuan, atau keduanya) berdasarkan kebutuhan kurikulum tertentu.Di sisi teoritis, penelitian ini memberikan kontribusi untuk tubuh penelitian yang menunjukkan bahwa integrasi aktif multi representasi adalah proses kognitif yang penting yang tidak boleh dianggap pengolahan non-esensial, tetapi itu dia, pada kenyataannya, penting pengolahan.Fungsi komplementer dari dua representasi dalam simulasi difasilitasi pembelajaran, dan unsur simulasi yang berbeda mendukung pemahaman dan transfer pengetahuan.

7. KESIMPULANPenelitian ini memberikan bukti bahwa siswa dapat menggabungkan beberapa representasi melalui fiksasi berurutan di unsur terkait simulasi, dan bahwa transisi antara-beda elemen simulasi yang berbeda-terkait dengan hasil belajar yang berbeda datang.Selanjutnya, hasil kami mendukung lebih luas teoritis pernyataan: dalam disiplin ilmu di mana sangat penting bagi siswa untuk menghubungkan berbagai tingkat representasi untuk memahami prinsip dasar, transisi fiksasi antara potongan informasi individu dapat memainkan peran penting dalam membangun link bermakna antara multi representasi yang digunakan dalam materi pembelajaran.

DAFTAR PUSTAKA

Ainsworth,S. (1999). The functionsofmultiplerepresentations. Computers & Education, 33(23), 131152. http://dx.doi.org/10.1016/S0360-1315(99)00029-9.

Ainsworth, S., & Van Labeke, N. (2001). A conceptual framework for designing and evaluating multi-representational learning environments. Paper presented at the 9th EARLI conference, Fribourg.Ainsworth, S., & Van Labeke, N. (2004). Multiple forms of dynamic representation. Learning and Instruction, 14(3), 241255. http://dx.doi.org/10.1016/ j.learninstruc.2004.06.002.Bertin, J. (1983). Semiology of graphics: Diagrams, networks, maps [Smiologie graphique]. Madison, WI: University of Wisconsin Press.

Carpenter, P. A., & Shah, P. (1998). A model of the perceptual and conceptual processes in graph comprehension. Journal of Experimental Psychology: Applied, 4(2), 75100. http://dx.doi.org/10.1037/1076-898X.4.2.75.Chandler, P., & Sweller, J. (1991). Cognitive load theory and the format of instruction. Cognition and Instruction, 8(4), 293332. http://dx.doi.org/ 10.1207/s1532690xci0804_2.

Cheng, Peter C-H (1999). Unlocking conceptual learning in mathematics and science with effective representational systems. Computers and Education, 33(2), 109130.

De Jong, T., & Van Joolingen, W. R. (1998). Scientific discovery learning with computer simulations of conceptual domains. Review of Educational Research, 68(2), 179201. http://dx.doi.org/10.3102/00346543068002179.Gutwill, J. P., Frederiksen, J. R., & White, B. Y. (1999). Making their own connections: Students understanding of multiple models in basic electricity. Cognition & Instruction, 17(3), 249282. http://dx.doi.org/10.1207/S1532690XCI1703_2.Harrison, A. G., & Treagust, D. F. (2000). Learning about atoms, molecules, and chemical bonds: A case study of multiple-model use in grade 11 chemistry. Science Education, 84(3), 352381. http://dx.doi.org/10.1002/(SICI)1098-237X(200005)84:33.0.CO;2-J.

Hegarty, M. (1992). Mental animation: Inferring motion from static diagrams of mechanical systems. Journal of Experimental Psychology: Learning, Memory and Cognition, 18, 10841102. http://dx.doi.org/10.1037/0278-7393.18.5.1084.Hegarty, M. (2004). Dynamic visualizations and learning: Getting to the difficult questions. Learning & Instruction, 14(3), 343352. http://dx.doi.org/10.1016/ j.learninstruc.2004.06.007.Hoffman, J. E., & Subramaniam, B. (1995). The role of visual attention in saccadic eye movements. Perceptual Psychophysics, 57, 787795. http://dx.doi.org/10.3758/ BF03206794.

Homer, B. D., & Plass, J. L. (2010). Expertise reversal for iconic representations in science visualizations. Instructional Science, 38(3), 259276. http://dx.doi.org/ 10.1007/s11251-009-9108-7.Kalyuga, S. (2010). Schema acquisition and sources of cognitive load. In J. Plass, R. Moreno, & R. Brnken.Kozma, R. B., & Russell, J. (1996). The use of linked multiple representations to understand and solve problems in chemistry. Report Oakland University.Kozma, R. B. (2000). The use of multiple representations and the social construction of understanding in chemistry. In M. J. R. Kozma (Ed.), Innovations in science and mathematics education: Advance designs for technologies of learning (pp. 1146). Mahwah, NJ: Erlbaum.

Kozma, R. B., & Russell, J. (1997). Multimedia and understanding: Expert and novice responses to different representations of chemical phenomena. Journal of Research in Science Teaching, 34(9), 949968.

Larkin, J. H., & Simon, H. A. (1987). Why a diagram is (sometimes) worth ten thousand words. Cognitive Science, 11(1), 65100.

Lee, H., Plass, J. L., & Homer, B. D. (2006). Optimizing cognitive load for learning from computer-based science simulations. Journal of Educational Psychology, 98(4), 902.Mayer, R. E. (1997). Multimedia learning: Are we asking the right questions? Educational Psychologist, 32(1), 119. http://dx.doi.org/10.1207/s153269 85ep3201_1.

Mayer, R. E. (2001). Multimedia learning. New York, NY, US: Cambridge University Press.

Mayer, R. E. (2005). Cognitive theory of multimedia learning. New York, NY, US: Cambridge University Press.

Mayer, R. E. (1999). Designing instruction for constructivist learning. In C. M. Reigeluth (Ed.), Instructional design theories and models: A new paradigm for instructional theory (pp. 141159). Mahwah, NJ: Erlbaum.Moreno, R., & Durn, R. (2004). Do multiple representations need explanations? The role of verbal guidance and individual differences in multimedia mathematics learning. Journal of Educational Psychology, 96(3), 492. http://dx.doi.org/ 10.1037/0022-0663.96.3.492.

Moreno, R., & Mayer, R. (2007). Interactive multimodal learning environments. Educational Psychology Review, 19(3), 309326. http://dx.doi.org/10.1007/ s10648-007-9047-2.Paivio, A. (1986). Mental representation: A dual coding approach. Oxford, England: Oxford University Press.

Plass, J. L., Homer, B. D., & Hayward, E. (2009). Design factors for educationally effective animations and simulations. Journal of Computing in Higher Education, 21(1), 3161.Plass, J. L., Homer, B. D., Milne, C., Jordan, T., Kalyuga, S., Kim, M., et al. (2009). Design factors for effective science simulations: Representation of information.International Journal of Gaming and Computer-Mediated Simulations (IJGCMS), 1(1), 1635. http://dx.doi.org/10.4018/jgcms.2009010102.Plass, J. L., Milne, C., Homer, B. D., Jordan, T., Schwartz, R. N., Hayward, E. O., et al. (2012). Investigating the effectiveness of computer simulations for chemistry learning. Journal of Research in Science Teaching: Special Issue on Large-Scale Interventions in Science Education for Diverse Student Groups in Varied Educational Settings, 49(3), 394419. http://dx.doi.org/10.1007/s11423-011-9231-4.

Plass, J. L., Moreno, R., & Brnken, R. (Eds.). (2010). Cognitive load theory. New York, NY, US: Cambridge University Press.

Plass, J. L., & Schwartz, R. N. (2014). Multimedia learning with simulations and microworlds. In R. E. Mayer (Ed.), Cambridge handbook of multimedia learning

(2nd ed., pp. 729-761). Cambridge, MA: Cambridge University Press.

Posner, M. I. (1980). Orienting of attention. Quarterly Journal of Experimental Psychology, 32(1), 325. http://dx.doi.org/10.1080/0033555800824823