Le Rôle de l'IA Générative dans l'Éducation à la Programmation
Un aperçu de comment les outils d'IA aident les programmeurs débutants à apprendre.
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Table des matières
- Le Rôle de GenAI dans l'Éducation
- Questions de Recherche
- Participants à l'Enquête et Méthodologie
- Utilisation de ChatGPT par les Étudiants
- Utilisation Générale
- Fréquence et Durée d'Utilisation
- Tâches et Objectifs
- Perception des Étudiants sur ChatGPT
- Facilité d'Utilisation
- Impact sur l'Amélioration des Compétences
- Précision et Pertinence des Réponses
- Satisfaction Globale
- Aspects Positifs de l'Utilisation de ChatGPT
- Accès Rapide à l'Information
- Expérience d'Apprentissage Interactive
- Applications Diverses
- Défis et Limites
- Dépendance Excessive à ChatGPT
- Problèmes de Précision
- Besoin de Vérification
- Conclusion
- Source originale
L'intelligence artificielle (IA) devient de plus en plus importante dans plein de domaines, y compris l'éducation. Un type spécifique d'IA, appelé l'IA générative (GenAI), peut aider les Étudiants à s'attaquer à des Tâches de programmation. Cet article explore comment les programmeurs débutants utilisent des outils GenAI, comme ChatGPT, dans leurs cours de programmation pour débutants. Il discute aussi des ressentis des étudiants par rapport à ces outils et de l'impact qu'ils ont sur leur apprentissage.
Le Rôle de GenAI dans l'Éducation
Ces dernières années, les outils GenAI ont gagné en popularité parmi les étudiants et les profs. Ces outils peuvent fournir de l'aide pour coder, déboguer, et même comprendre des concepts de programmation. Plus les étudiants utilisent ces outils, plus il est essentiel pour les éducateurs de comprendre comment ils sont utilisés et quel impact ça a sur les résultats d'apprentissage.
Les outils GenAI, comme ChatGPT, peuvent aider les étudiants avec différentes tâches de programmation. Ils peuvent éclaircir des concepts complexes et donner un retour instantané sur le code. Ça peut être super utile pour les débutants qui peuvent galérer avec les méthodes d'apprentissage traditionnelles. En plus, la disponibilité de ces outils peut rendre l'apprentissage plus interactif.
Questions de Recherche
Pour mieux comprendre comment les étudiants utilisent les outils GenAI, on se concentre sur deux questions principales :
- Comment les étudiants utilisent ChatGPT quand ils travaillent sur des exercices de programmation ?
- Quelles sont les opinions des étudiants sur l'utilisation de ChatGPT pour des tâches de programmation ?
Pour explorer ces questions, on a fait une enquête parmi des étudiants inscrits dans un cours de programmation pour débutants dans une université.
Participants à l'Enquête et Méthodologie
Les participants à l'enquête étaient 298 étudiants en première année d'un programme d'informatique. La plupart de ces étudiants découvraient la programmation, avec beaucoup ayant peu ou pas d'expérience préalable. L'enquête était conçue pour recueillir des infos sur la fréquence et les raisons pour lesquelles les étudiants utilisaient ChatGPT en réalisant des exercices de programmation.
Pendant le cours, les étudiants ont été invités à résoudre des tâches spécifiques de programmation avec l'aide de ChatGPT. Ensuite, ils ont complété une enquête en ligne pour partager leurs expériences et avis. L'enquête comprenait à la fois des questions à choix multiples et des questions ouvertes pour capturer un éventail de réponses.
Utilisation de ChatGPT par les Étudiants
Utilisation Générale
L'enquête a révélé qu'un nombre significatif d'étudiants avait utilisé ChatGPT pour des tâches de programmation. Environ 84 % des participants ont déclaré avoir utilisé ChatGPT pour leurs devoirs avant l'enquête. Plus de la moitié des étudiants ont interagi avec l'outil sur une base hebdomadaire, et certains l'ont même utilisé quotidiennement. Ça montre que ChatGPT fait partie de leur routine d'apprentissage.
Fréquence et Durée d'Utilisation
Quand on a demandé à quelle fréquence ils utilisaient ChatGPT, les résultats ont montré que 52 % des étudiants l'utilisaient chaque semaine, et 18 % chaque jour. En termes de durée, la plupart des étudiants préféraient des interactions rapides, avec 43 % passant moins de 15 minutes sur l'outil. Ça indique que les étudiants comptaient souvent sur ChatGPT pour une aide immédiate plutôt que pour des sessions de résolution de problèmes prolongées.
Tâches et Objectifs
Les étudiants utilisaient ChatGPT pour diverses raisons en travaillant sur des exercices de programmation. Les utilisations les plus courantes comprenaient la compréhension des problèmes, l'éclaircissement de concepts, la génération de code, le débogage, et la documentation. Beaucoup d'étudiants ont également mentionné utiliser l'outil pour générer des cas de test ou corriger des erreurs de syntaxe. Cette variété montre la polyvalence de ChatGPT et son utilité dans différents aspects de la programmation.
Perception des Étudiants sur ChatGPT
Facilité d'Utilisation
Dans l'ensemble, les étudiants trouvaient ChatGPT facile à utiliser. Les réponses à l'enquête ont montré un haut niveau de confort avec l'outil, beaucoup l'ayant noté positivement concernant la facilité d'utilisation. C'est un facteur important, car les débutants bénéficient souvent d'outils intuitifs qui ne nécessitent pas trop d'instructions.
Impact sur l'Amélioration des Compétences
Quand on a demandé si ChatGPT avait aidé à améliorer leurs compétences en programmation, les étudiants avaient des avis partagés. Alors que certains ont rapporté que l'outil était utile pour résoudre des problèmes de code, d'autres ont exprimé des doutes sur son efficacité pour améliorer leur compréhension globale de la programmation. Ça montre que, même si ChatGPT peut fournir de l'aide, les étudiants doivent encore compter sur des méthodes d'apprentissage traditionnelles pour développer une compréhension plus profonde du sujet.
Précision et Pertinence des Réponses
Les étudiants étaient divisés sur la précision et la pertinence des réponses fournies par ChatGPT. Certains trouvaient que l'outil produisait parfois des infos inexactes, tandis que d'autres trouvaient ses suggestions utiles. Ça met en lumière une limite potentielle des outils GenAI, car ils ne donnent pas toujours des réponses fiables, surtout pour des problèmes complexes.
Satisfaction Globale
Beaucoup d'étudiants étaient satisfaits d'utiliser ChatGPT pour de l'aide en programmation. La probabilité de recommander l'outil à d'autres débutants était aussi élevée parmi les participants. Cependant, la présence de réponses neutres indique que certains étudiants étaient encore incertains de l'impact global de l'outil sur leur apprentissage.
Aspects Positifs de l'Utilisation de ChatGPT
Accès Rapide à l'Information
Un des avantages que les étudiants ont soulignés était la capacité d'obtenir des réponses et des conseils instantanés. Cet accès rapide à l'information peut aider les étudiants à surmonter les obstacles qu'ils rencontrent en programmant, leur permettant de se concentrer sur la compréhension des concepts plutôt que de rester bloqués sur des tâches spécifiques.
Expérience d'Apprentissage Interactive
Beaucoup d'étudiants ont apprécié le caractère interactif de travailler avec ChatGPT. Ils ont rapporté que communiquer avec l'outil semblait plus comme une conversation que les méthodes d'apprentissage traditionnelles. Ça peut créer un environnement plus soutenant et moins intimidant pour les débutants qui cherchent de l'aide.
Applications Diverses
Comme mentionné plus tôt, les étudiants ont utilisé ChatGPT pour un large éventail de tâches, ce qui reflète sa polyvalence. Que ce soit pour de l'aide au débogage, pour Apprendre de nouveaux concepts ou pour générer du code, les étudiants ont trouvé différentes façons d'utiliser l'outil efficacement.
Défis et Limites
Dépendance Excessive à ChatGPT
Certains étudiants ont exprimé des inquiétudes quant à la dépendance envers ChatGPT. Ils craignaient que compter trop sur l'outil puisse nuire à leur capacité à résoudre des problèmes de programmation de manière indépendante. Ça met en évidence l'importance de trouver un équilibre entre l'utilisation d'outils IA et le développement de ses propres compétences en résolution de problèmes.
Problèmes de Précision
Comme noté plus tôt, la précision était une préoccupation majeure parmi les étudiants. Certains ont rapporté avoir reçu des informations trompeuses ou des suggestions incomplètes, ce qui pourrait provoquer de la frustration et de la confusion. Il est crucial de veiller à ce que les étudiants soient conscients de ces limites pour éviter les idées fausses et promouvoir la pensée critique.
Besoin de Vérification
Malgré la commodité d'utilisation de ChatGPT, il a été rappelé aux étudiants l'importance de vérifier les informations et les solutions générées par l'outil. Cette prise de conscience peut les aider à adopter une approche plus prudente lors de l'utilisation de l'assistance IA et les encourager à s'engager plus profondément avec le matériel.
Conclusion
La recherche révèle des insights précieux sur comment les programmeurs novices interagissent avec les outils GenAI comme ChatGPT dans les cours de programmation pour débutants. Bien que beaucoup d'étudiants utilisent activement l'outil pour améliorer leur expérience d'apprentissage, ils affichent aussi une variété d'opinions concernant son efficacité et sa précision.
Alors que les outils GenAI deviennent de plus en plus intégrés dans les cadres éducatifs, il est essentiel pour les éducateurs de comprendre leur rôle et leur impact. En reconnaissant à la fois les bénéfices et les défis liés à l'utilisation de ces outils, les instructeurs peuvent créer un environnement d'apprentissage plus soutenant qui encourage les étudiants à s'engager activement dans leur éducation en programmation.
Pour l'avenir, il est essentiel de continuer à rechercher l'efficacité des outils GenAI dans l'éducation et de trouver des moyens de les intégrer efficacement dans les cadres d'apprentissage. En faisant cela, on peut s'assurer que les étudiants reçoivent tous les bénéfices de ces technologies innovantes tout en développant des compétences cruciales en programmation.
Titre: How Novice Programmers Use and Experience ChatGPT when Solving Programming Exercises in an Introductory Course
Résumé: This research paper contributes to the computing education research community's understanding of Generative AI (GenAI) in the context of introductory programming, and specifically, how students utilize related tools, such as ChatGPT. An increased understanding of students' use is mandatory for educators and higher education institutions, as GenAI is here to stay, and its performance is likely to improve rapidly in the near future. Learning about students' use patterns is not only crucial to support their learning, but to develop adequate forms of instruction and assessment. With the rapid advancement of AI, its broad availability, and ubiquitous presence in educational environments, elaborating how AI can enhance learning experiences, especially in courses such as introductory programming is important. To date, most studies have focused on the educator's perspective on GenAI, its performance, characteristics, and limitations. However, the student perspective, and how they actually use GenAI tools in course contexts, has not been subject to a great number of studies. Therefore, this study is guided by the following research questions: (1) What do students report on their use pattern of ChatGPT in the context of introductory programming exercises? and (2) How do students perceive ChatGPT in the context of introductory programming exercises? To address these questions, computing students at a large German university were asked to solve programming tasks with the assistance of ChatGPT as part of their introductory programming course. Students (n=298) provided information regarding the use of ChatGPT, and their evaluation of the tool via an online survey. This research provides a comprehensive evaluation of ChatGPT-3.5's application by novice programmers in a higher education context...
Auteurs: Andreas Scholl, Natalie Kiesler
Dernière mise à jour: 2024-07-30 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://arxiv.org/abs/2407.20792
Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2407.20792
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.
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