基于生成式人工智能的大学生编程学习行为分析研究

生成式人工智能可以为教育提供高效且个性化的智能化服务和技术支持。作为典型的生成式人工智能语言模型,ChatGPT在编程中的应用已然获得业界的广泛关注。然而,鲜有学者从实证研究的层面探究学习者如何利用ChatGPT来进行编程学习。研究通过细粒度地采集学习者的编程行为和知识探究问题,对36位学习者的编程过程进行分析。研究结果表明:(1)学习者将ChatGPT视为有用的编程学习资源,依赖其指导学习过程,并倾向于将代码或调试错误信息拷贝至ChatGPT,进而复制其反馈信息;(2)高绩效组主要在前期使用ChatGPT辅助编程,低绩效组在整个编程过程中更频繁地使用ChatGPT进行编程;(3)学习者在使用ChatGPT时主要关注浅层和中层知识的探究,其中,高绩效组通过自主提问获得ChatGPT的反馈,中低绩效组则依赖对ChatGPT反馈内容的追问获得问题解决方案。研究针对如何利用ChatGPT辅助大学生开展编程学习提出了相关的建议,以期为提高编程学习效率提供参考。

大学生在线编程学习行为投入与学习效果分析研究

基于EduCoder平台的C语言程序设计实践项目学习者行为投入和测试成绩数据,构建在线编程学习行为投入测量框架。采用系统聚类和K-Means聚类方法将学习者划分为出色突破型、努力完成型、边缘落后型三个类别,并依据不同类别学习者特征提出指导策略。使用逐步回归方法测量在线编程学习行为投入对学习效果的影响程度,结果表明:“参与”维度的出勤次数、“专注”维度的关卡完成数和“学术挑战”维度的附加训练对学习效果具有显著性正向影响,“专注”维度的实训总耗时对学习效果具有负向影响,“坚持”维度对学习效果未表现出显著影响。根据研究结果,提出开展小组协作学习、加强学习互动、合理划分学习难度、提升编程学习效能感等相关建议。

基于大数据技术的在线编程学习与学情分析系统设计与开发

文章针对计算机类高等职业教育提出一种编程课程在线学习与学情分析系统的构建方法,根据企业实际工作技能需求,构建五维能力模型,刻画学生技能情况,并根据在线平台学习数据进行量化。创建了在线学习平台ANNsHub,整合了课程学习、在线编程功能,并设计了学情可视化平台,帮助教师和学生即时获取当前的学习情况。实践表明该方法能有效对计算机编程类课程在线学习学情进行刻画,可以应用到在线学习系统的预警监控中。

论儿童编程学习中反思性思维的发生

近年来,虽然儿童编程教育市场火爆,学界对计算思维的讨论热度不减,但有关“编程学习如何促进儿童思维发展”的理论回应并不充分。基于杜威的经验学习思想,梳理了“做中学”中经验与思维的关系,重点阐释了经验学习中反思性思维的发生过程。通过对计算思维和反思性思维的概念辨析发现,作为儿童编程学习目标的计算思维往往指向问题解决,并且具有反思性特征。儿童编程学习是一种在“做”的经验与反思经验之间循环的反思性实践活动。儿童编程学习源于兴趣,但与儿童自主性、进取心等意志品质相关的持续努力才是推动反思性思维的持久动力。同时,还需要为儿童提供安全的编程情境和开放的互动对话作为思维发生的外部支持。

编程学习与儿童认知发展关系的探讨

随着编程课程渗入到学前教育当中,研究者开始探究编程学习对学前儿童认知发展的影响及机制。本文通过对已有文献的分析发现,编程学习可显著提升学前儿童的认知控制、工作记忆等基础认知能力,并促进问题解决、创造力等高阶认知能力的发展,还对数学与语言学习绩效具有提升效果。未来早期编程学习研究还需从设计、工具、研究系统性和其他影响因素等层面进行变革,揭示编程学习影响认知发展的机制,为开展儿童编程教育提供科学依据。

基于青少年创新能力培养的编程学习系统的设计与实现——以广东机器人科普活动为例

由于涉及到复杂的硬件与软件,适用于青少年编程学习的软件系统较为鲜见。基于VB和Arduino软硬件平台,编写了一款适合于青少年的编程学习系统。该软件系统为中文式人机交互界面,操作者无需掌握复杂的程序语言和语法,也无需过多关心技术细节,只需专注于程序设计的思考,就可以快速实现和检验自己的编程意图。本软件系统利用一款双足移动的机器人作为测试工具,在广东科学中心机器人实验室授课活动中取得了成功。

编程学习对中小学生心理韧性的影响研究

编程学习不仅能够培养学生的计算思维能力,而且能够促进学生心理韧性发展。为了深入探索编程学习相关因素对学生心理韧性的影响,本研究针对中小学生群体的心理韧性水平开展问卷调查。研究结果显示,中小学生的心理韧性整体处于中上等水平,且编程学习经验、外界支持和学习方式对心理韧性有显著影响。

不同探究式教学法对幼儿编程学习的影响

在儿童早期进行编程教育,可以促进儿童对当今数字化社会的理解。近年来一批专为幼儿开发的编程工具也为幼儿学习编程提供了可能性。为探索结构式探究、引导式探究和开放式探究三种教学法对幼儿编程学习效果的影响,本研究采用准实验研究方法,对6个班级159名大班儿童进行了8次编程课程的实验干预。结果显示,幼儿可以掌握排序、循环、条件分支等基本编程概念;引导探究组幼儿在编程学习上的表现显著优于开放探究组和结构探究组,开放探究组和结构探究组则无显著差异。有条件的幼儿园可以适当开展编程教育,教师在组织和实施编程活动时应更多使用引导式探究教学法,既给予幼儿明确的任务指导,又让幼儿有足够的探索时间。

Python编程学习中巧用开源硬件提升问题解决能力

面向人工智能前沿领域的Python编程内容已纳入浙教版高中信息技术教材。对于在编程领域零起点的高中生,纯Py thon编程的学习往往停留于知识点的罗列,自然感到乏味、无趣。那么,在学习Python编程时如何提高学生解决真实问题的能力呢?笔者认为,将Python教学的知识点融合到开源硬件Micro:bit搭建的实际项目设计中,寓教于乐,使学生在Pyt hon编程学习中经历发现问题、分析问题、分解问题、转化问题、解决问题、总结问题的全过程,可全面提高学生的问题解决能力。

编程学习培养大班幼儿计算思维能力的实验研究

计算思维渐渐成为数字化社会关注的重点,普及计算思维教育,让人们能够充分运用计算思维来认识世界和解决问题已成为共识。计算思维教育最好从儿童早期开始,编程是促进儿童计算思维发展的重要途径。本研究针对108名5~6岁儿童实施为期8周的编程课程,研究结果表明:编程学习可以有效促进儿童计算思维能力的提升,男孩计算思维能力显著高于女孩,低分组儿童计算思维能力的提升显著高于高分组儿童。建议要重视幼儿编程和计算思维的培养,实施有针对性的计算思维教育,尊重幼儿学习上的性别差异,对幼儿的学习进行合理的评估。

基于微信小程序的编程学习平台的开发

随着网络与通信技术的发展,智能终端设备改变了传统的教学模式,将智能终端设备与教育相结合的学习方式越来越受到师生的欢迎。《编程语言》是计算机专业的基础课程,贯穿于整个计算机专业的教学过程中,对整个专业的学习起到至关重要的作用,所以,通过开发一个基于微信小程序的闯关式编程学习平台,可以实现学生随时随地学习的目的,不仅能够提高学生对于《编程语言》的学习兴趣,使学习富有创意,而且易于激起学生的探索愿望,提高了学习的趣味性与竞性。本平台地开发对于计算机专业的学生以及编程爱好者的学习都具有一定的应用价值。

基于Code Combat游戏化学习平台编程学习的探究

编程教育的重要性随人工智能时代的来临日益凸显。为改变传统课程过于强调接受学习的现状,教育部倡导教师应关注学生的学习兴趣,采取游戏化教学使学生在学习过程中积极参与、乐于探究。综述了游戏化编程教学的发展现状,以3位不同年龄及不同编程学习程度的学生作为研究对象,采取质的研究方法,通过访谈收集他们在Code Combat游戏学习平台进行编程语言学习包括编程印象、传统方式、支持服务、总体感受、学习活动等方面的体验与感受的数据,并对此进行整合与分析。基于学习者学习体验与Code Combat平台的特点,分别给予编程学习者和教学者启示。

高中生计算思维能力对编程学习意愿的影响研究

在计算思维培养的有关研究中,编程学习被认为是促进计算思维发展的有效方式,但较少关注学生是否有意愿进行编程学习以及学生计算思维的基础水平是否会反作用于编程学习。学习意愿是导致学生行为的直接影响因素,较低的编程学习意愿可能导致学生在编程学习上的投入不足,无法达到培养高阶思维能力的目的。期望价值理论中,达成学习目标的可能性越大,学习意愿越强烈。学生已有的计算思维能力可能影响学生对自身达成编程学习目标可能性的判断,进而影响编程学习意愿。探究学生已有的计算思维能力与编程学习意愿的关系有利于更好地开展编程课程,促进学生计算思维发展。研究发现学生的编程学习意愿与已有的计算思维能力有显著的正相关关系,学生已有的计算思维能力对编程学习意愿有正向影响关系。计算思维的培养不应完全依赖于编程学习,需要经过其他科目或学习项目对学生计算思维进行初步训练。

小学生编程学习态度的调查研究

从学习态度的三个维度:认知水平、情感体验和行为倾向对149名参与编程课程的小学生进行全面调查分析,了解目前小学生编程学习态度的现状及问题。结果表明,研究对象对编程学习态度整体趋向积极,但是对目前编程学习的情感体验较为不佳;男生编程学习态度比女生更为积极,尤其表现在行为倾向层面上。

面向知识建构的在线协作编程学习过程设计与应用

在人工智能教育时代,编程教育得到高度关注,而编程教学的优化有很大提升空间。学习者在知识建构的过程中积极地建构、认知,能够推进对问题的深入探究。本研究设计了面向知识建构的在线协作编程学习过程,并进行了三轮行动研究。研究从多个角度分析学习效果,结果表明:面向知识建构的在线协作编程学习过程有利于提高学习者的知识建构水平,培养编程思维,是一种较为有效的编程教学方式。

浅谈编程学习中目标问题真实性的价值

人工智能是当前一个非常热门的话题,其技术的学习方法也是举足轻重。本文以计算机科学与技术专业学生的编程学习为讨论对象,从人工智能符号主义[1]观点的角度,介绍知识获取和表示的一些学习方式。通过抽象与形象两类实例差异的对比,来阐述编程学习中目标问题真实性的重要意义。

项目式学习活动实践提升学生数字素养的探究——以信息科技编程为例

在当今信息化社会,提升学生的数字素养已经成为新一代基础教育的重要目标之一。本研究以初中信息科技课程为载体,以项目式学习(Project-Based Learning)为主导的教学方式,研究信息科技编程如何提升初中生的数字素养。项目式学习能有效激发学生学习兴趣,理论知识与实践操作相结合,有助于提升学生的问题解决能力,进而全面提升他们的数字素养。此外,教师在活动设计与实施过程中的角色转变,也是提升学生数字素养不可或缺的一环。这项研究对于目前推进的信息科技课程改革,特别是如何通过编程教学提升学生数字素养具有重要的借鉴意义。

基于OCR的编程学习类App的研究与设计

编程的初学者往往会在具体学习过程中感到枯燥或是面对算法题不知从何处着手。为了解决此类问题,对一款编程学习App进行了研究和设计,它能帮助使用者有方向地学习编程语言,巩固学到的知识;利用光学字符识别(OCR,Optical Character Recognition)技术,面对晦涩难懂的源码时只需要上传一张照片或截图便能生成源码解析,帮助使用者更方便快捷地理解并学习编程。

基于Java编程导航学习平台开发设计的研究

随着互联网行业的发展,编程作为行业技能之一,学习者在学习过程中存在学习时间长、效率低、学习乏味等问题。编程导航学习平台采用Java技术开发,利用B/S架构,结合MySQL数据库搭建,平台将学习者、授课者、管理员融合为一体。学习者可以不受时间、地点的约束,随时随地学习,在很大程度上提高了学习效率。

小学互动编程项目式学习中习作资源的创新设计与应用

编程是小学信息技术教育的难点,也是学生信息思维形成与发展的突破口,为此,很多小学都在积极组建编程社团,教师也在编程社团活动中融入项目式学习计划,以实现学生编程素质的系统性提升。为了推动编程社团活动,教师需要选择适合合作的教学资源,谋划恰当的编程对象。本文主要站在小学语文教师的立场上,阐述了在编程项目式学习中如何创新设计和应用习作资源,以助力编程社团活动的开展,提高编程教学质量,提升学生编制技能,教会学生用编程去处理跨学科问题,并为深入学习语文知识提供支撑。