Simple Science

Ciencia de vanguardia explicada de forma sencilla

# Informática# Informática y sociedad# Interacción Persona-Ordenador

Apoyando a los programadores en apuros: Un enfoque de intervención temprana

Identifica y apoya a los estudiantes en riesgo en los cursos de programación para que tengan mejores resultados.

― 9 minilectura


Apoyo temprano en laApoyo temprano en laeducación de programaciónéxito.programación para mejorar las tasas deAsistencia dirigida para estudiantes de
Tabla de contenidos

Las habilidades de programación son importantes en el mundo digital de hoy. Muchos creen que aprender a programar es una habilidad básica que todos deberían tener. Sin embargo, un número significativo de estudiantes falla en sus cursos de programación introductoria. Esta lucha a menudo comienza temprano en el curso, por lo que es crucial identificar a estos estudiantes lo antes posible para que puedan recibir ayuda.

La Necesidad de Apoyo Temprano

La investigación muestra que muchos estudiantes que comienzan a tener problemas en los cursos de programación tienden a seguir luchando. Reconocer este problema es el primer paso para ayudar a los estudiantes a tener éxito. Nuestro objetivo es crear un sistema que identifique a los estudiantes en riesgo de fallar temprano en el curso. Con este sistema, los educadores pueden ofrecer apoyo específico, como ejercicios de práctica enfocados que ayuden a los estudiantes con Conceptos de Programación específicos.

Desarrollo del Sistema de Advertencia Temprana

Para crear el sistema de advertencia temprana, necesitamos medir diferentes habilidades que son importantes para aprender a programar. Planeamos evaluaciones regulares a lo largo del curso. Los estudiantes completan pruebas que miden varias habilidades, incluida su capacidad para formar modelos mentales de conceptos de programación, sus Habilidades Lingüísticas, sus niveles de atención y sus Habilidades Cognitivas.

Después de recopilar estos datos, analizamos qué tan bien estas habilidades pueden predecir el éxito de los estudiantes en programación. Además, evaluaremos la efectividad de ejercicios de práctica específicos diseñados para mejorar las habilidades de programación.

Hallazgos e Ideas

Nuestra investigación mostró que varias habilidades pueden predecir el éxito de los estudiantes al aprender a programar. En particular, los estudiantes que pueden crear una buena comprensión de los conceptos de programación desde el principio tienden a hacerlo mejor. Las habilidades lingüísticas también son importantes. Si bien la inteligencia fluida (la capacidad de resolver problemas y pensar lógicamente) es un factor, su influencia es similar a la de desarrollar un buen modelo mental de programación.

Además, encontramos que ejercicios de práctica de sintaxis específicos, diseñados para ayudar con el aprendizaje de las reglas de un lenguaje de programación, aumentaron significativamente el éxito de los estudiantes. Estos ejercicios mejoran la capacidad de los estudiantes para escribir código correcto al reducir su confusión sobre la sintaxis.

Implicaciones para Educadores

Basándonos en nuestros hallazgos, recomendamos implementar un sistema de advertencia temprana sencillo utilizando pruebas simples que se puedan integrar fácilmente en los cursos de programación. Al identificar a los estudiantes que pueden tener problemas desde el principio, los educadores pueden ofrecer apoyo adicional temprano, como ejercicios especializados que se centren en la lengua y la sintaxis de programación.

La Importancia de las Habilidades Cognitivas en el Aprendizaje de Programación

En la sociedad impulsada por la tecnología de hoy, la programación se está volviendo cada vez más vital. A pesar de esto, las tasas de fracaso en los cursos de programación siguen siendo altas. La investigación ha explorado cómo las habilidades cognitivas se correlacionan con las habilidades de programación, con el objetivo de mejorar la enseñanza de la programación.

Por ejemplo, estudios han destacado que la inteligencia general y la capacidad de pensar espacialmente están estrechamente vinculadas al rendimiento exitoso en los cursos de programación. Además, la atención a los detalles parece mejorar el rendimiento de algunos estudiantes, mientras que el razonamiento matemático parece tener una influencia menor.

Habilidades Cognitivas y Éxito en Programación

Estudios previos han mostrado que los estudiantes con fuertes habilidades de lectura y espaciales se desempeñan mejor en los cursos de programación. Estos estudios se centraron principalmente en estudiantes de secundaria, pero los principios probablemente también se aplican a los estudiantes universitarios.

Algunos investigadores han examinado cómo diferentes habilidades de razonamiento se relacionan con la experiencia en programación. Encontraron que los estudiantes con experiencia en programación son mejores en ciertas tareas de razonamiento que aquellos sin antecedentes en programación.

Además, una evaluación integral de varias habilidades cognitivas reveló que las habilidades cognitivas generales y la aptitud lingüística juegan un papel crucial en el rendimiento de los estudiantes en los cursos de programación.

El Papel de las Evaluaciones Tempranas de Programación

Investigaciones anteriores también han destacado la importancia de que los estudiantes desarrollen un modelo mental adecuado al aprender conceptos de programación por primera vez. Si los estudiantes no pueden formar este modelo mental desde el principio, pueden tener dificultades durante todo el curso. Esto refuerza la necesidad de evaluaciones tempranas para identificar a los estudiantes que podrían estar teniendo dificultades.

Nuestro enfoque implica crear un sistema de advertencia temprana que pueda señalar a estos estudiantes. Al dirigir las intervenciones temprano, podemos ayudar a cerrar las brechas antes de que se conviertan en obstáculos significativos para el aprendizaje.

Creando un Sistema Efectivo

En nuestro estudio, creamos un sistema de advertencia temprana que combina varias evaluaciones para predecir el rendimiento en programación. Nuestro objetivo es integrar estas evaluaciones al comienzo de los cursos de programación o incluso antes de que comiencen. Este enfoque proactivo tiene como objetivo apoyar a los estudiantes que pueden estar en riesgo de fracaso, ayudándoles a tener éxito desde el principio.

Ejercicios de Práctica y Repetición de Sintaxis

Una solución práctica que exploramos es el uso de ejercicios de práctica y repetición de sintaxis. Muchos nuevos programadores luchan con la sintaxis de los lenguajes de programación, lo que puede confundirles y frustrarles. Nuestra investigación muestra que estos ejercicios pueden ayudar a aliviar parte de esa carga.

Estos ejercicios permiten a los estudiantes practicar la identificación y corrección de errores comunes de sintaxis. Al hacerlo, los estudiantes se familiarizan más con las reglas de los lenguajes de programación que están aprendiendo, lo que mejora sus habilidades de codificación.

Participación Estudiantil y Recopilación de Datos

En nuestro estudio, encuestamos a estudiantes de un curso de programación que abarcaba dos semestres. Recopilamos datos a través de varias pruebas y ejercicios. Los resultados indicaron que la mayoría de los estudiantes tenía algo de experiencia previa en programación, lo que probablemente influyó en su rendimiento en las evaluaciones.

Diseñamos las pruebas de advertencia temprana para que fueran simples y rápidas, permitiendo una fácil implementación en los cursos. Estas pruebas evalúan habilidades cognitivas sin requerir conocimientos de programación, lo que las hace útiles para identificar a los estudiantes que luchan con antelación.

Analizando Resultados de Pruebas

Una vez que recopilamos datos de los estudiantes, comparamos su rendimiento en las evaluaciones tempranas con sus calificaciones en el examen final. Descubrimos que, si bien las habilidades cognitivas tienen una correlación débil con el éxito en programación, habilidades específicas, como las habilidades lingüísticas, mostraron una relación más fuerte.

Los resultados revelaron que los estudiantes que se desempeñaron mejor en las evaluaciones tempranas tendieron a hacerlo mejor en sus exámenes finales de programación.

Habilidades de Atención y Programación

También evaluamos cómo las habilidades de atención se relacionan con el éxito en programación. Curiosamente, los hallazgos sugirieron que las habilidades de atención no se correlacionaron fuertemente con el rendimiento en programación. Esto plantea preguntas sobre cómo la atención afecta el aprendizaje en programación, lo que implica que las tareas de atención pueden no ser indicadores suficientes del potencial de un estudiante en programación.

Inteligencia Fluida y Programación

La inteligencia fluida, que refleja la capacidad de una persona para el pensamiento lógico y la resolución de problemas, mostró una conexión con las habilidades de programación. Sin embargo, al igual que las habilidades de atención, su poder predictivo no fue tan fuerte como se anticipaba. Esto podría indicar que el papel de la inteligencia fluida disminuye a medida que los estudiantes adquieren experiencia en programación.

Recomendaciones para Investigaciones Futuras

Si bien nuestros datos actuales proporcionan ideas valiosas, existen limitaciones, como un tamaño de muestra pequeño y un rendimiento variable de los estudiantes en las evaluaciones. Para mejorar la fiabilidad de las predicciones sobre el éxito en programación, los estudios futuros deberían centrarse en recopilar datos más extensos de poblaciones estudiantiles diversas.

También recomendamos explorar el uso de evaluaciones más complejas que puedan diferenciar mejor entre estudiantes con diferentes niveles de habilidades cognitivas. Esto puede ayudar a crear un sistema de advertencia temprana más robusto.

Conclusión

En conclusión, nuestra investigación destaca la importancia de las evaluaciones tempranas en los cursos de programación. Al identificar a los estudiantes que pueden tener dificultades desde el principio, los educadores pueden ofrecer apoyo específico para ayudarles a tener éxito. Hemos demostrado que las habilidades cognitivas, en particular la capacidad de desarrollar modelos mentales y las habilidades lingüísticas, pueden predecir el éxito en programación.

Además, los ejercicios de práctica y repetición de sintaxis pueden ayudar a los estudiantes a mejorar sus habilidades de programación, lo que los convierte en una herramienta valiosa para los educadores. Nuestro sistema de advertencia temprana tiene como objetivo proporcionar un enfoque proactivo para apoyar a los estudiantes que tienen dificultades, mejorando en última instancia sus posibilidades de éxito en los cursos de programación.

A medida que continuamos refinando nuestro sistema y recopilando más datos, esperamos contribuir a una mejor comprensión de cómo enseñar efectivamente habilidades de programación y apoyar a los estudiantes en sus procesos de aprendizaje. Al detectar luchas tempranas y proporcionar asistencia específica, podemos ayudar a garantizar que más estudiantes tengan éxito en adquirir valiosas habilidades de programación en un mundo cada vez más digital.

Fuente original

Título: Toward Finding and Supporting Struggling Students in a Programming Course with an Early Warning System

Resumen: Background: Programming skills are advantageous to navigate today's society, so it is important to teach them to students. However, failure rates for programming courses are high, and especially students who fall behind early in introductory programming courses tend to stay behind. Objective: To catch these students as early as possible, we aim to develop an early warning system, so we can offer the students support, for example, in the form of syntax drill-and-practice exercises. Method: To develop the early warning system, we assess different cognitive skills of students of an introductory programming course. On several points in time over the course, students complete tests that measure their ability to develop a mental model of programming, language skills, attention, and fluid intelligence. Then, we evaluated to what extent these skills predict whether students acquire programming skills. Additionally, we assess how syntax drill-and-practice exercises improve how students acquire programming skill. Findings: Most of the cognitive skills can predict whether students acquire programming skills to a certain degree. Especially the ability to develop an early mental model of programming and language skills appear to be relevant. Fluid intelligence also shows predictive power, but appears to be comparable with the ability to develop a mental model. Furthermore, we found a significant positive effect of the syntax drill-and-practice exercises on the success of a course. Implications: Our first suggestion of an early warning system consists of few, easy-to-apply tests that can be integrated in programming courses or applied even before a course starts. Thus, with the start of a programming course, students who are at high risk of failing can be identified and offered support, for example, in the form of syntax drill-and-practice exercises to help students to develop programming skills.

Autores: Belinda Schantong, Dominik Gorgosch, Janet Siegmund

Última actualización: 2024-01-25 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://arxiv.org/abs/2402.01709

Fuente PDF: https://arxiv.org/pdf/2402.01709

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Cambios: Este resumen se ha elaborado con la ayuda de AI y puede contener imprecisiones. Para obtener información precisa, consulte los documentos originales enlazados aquí.

Gracias a arxiv por el uso de su interoperabilidad de acceso abierto.

Más de autores

Artículos similares