Methods of Teaching in the Classroom

Mental Modeling

Mental Modeling (Culyer, 1987) and a variation of it, the “I wonder . . .” model (Bentley, Ebert, & Ebert, 2000), are techniques

specifically intended to enhance students’ ability to direct their own learning by modeling the use of cognitive processes in the solving

of some problem. This might sound “elementary” at first, and it is quite effective when working with young children, but it is a process

that you may well have been exposed to in your secondary and now higher education experiences.

For example, during an elementary school lesson about using maps a teacher might say,

I’d like to find my way to Sarah’s house. I know the address, but I don’t know how to get there from the school. I think I’ll use the

map of our city to find the way there. First I’ll check the street index to find out where to look on the map. Then I’ll use the

numbers from the index to find the street.

In this way a teacher demonstrates how to sequence steps and put information to work in solving a problem. Students are then able to

practice the same procedure.

The “I wonder . . .” model uses the same approach, though in the context of science education. Bentley, Ebert, and Ebert (2000)

consider this to be one of the best ways of initiating the information-seeking process. An otherwise unobservable process, this

technique attempts to verbalize the thinking that goes on. Here’s an example from The Natural Investigator that a teacher might use

with elementary level children:

This morning I looked outside and noticed that it wasn’t very sunny. I observed lots of gray clouds. I wondered if it was going to

rain today. I could have just carried an umbrella in case it did rain and not thought about it anymore. However, I was planning to

wear my new shoes, and I really didn’t want to get them wet and dirty the first time I wore them. So I checked the newspaper and

the weather channel. The paper predicted . . . (p. 127)

In this scenario, the children are exposed to the steps of listing observations, formulating a question, and identifying possible sources

of information. These steps are not confined to elementary instruction. For instance, in college-level science courses you are

encouraged to go through the same three steps. Your chemistry professor probably will talk you through conducting an experiment to

prepare you for what might occur.

---

Mental modeling is a powerful technique that is on a high cognitive level. Precisely for that reason, it is something that you should try to

use with your students at every opportunity. But practice first! The keys to using this technique are modeling thinking that your students

can understand and then providing them with immediate opportunities to apply what they have learned. Having your students explain

their own mental models or “I wonder . . .” models aloud will help clarify the process for them and allow you to assess their

understanding.