Il Ruolo dell'Annotazione Sociale nell'Educazione alla Programmazione

La necessità di un'educazione in ingegneria del software sta aumentando, creando sfide nell'insegnamento a causa della vasta gamma di argomenti che richiedono applicazione pratica. Questi argomenti includono programmazione e design del software, che spesso richiedono lavoro di squadra e interazione tra gli studenti.

Una metodologia didattica che può supportare l'Apprendimento Collaborativo è l'Annotazione Sociale (SA). In questo approccio, sia gli studenti che gli insegnanti utilizzano piattaforme come Feedback Fruits, Perusall e Diigo per annotare e discutere insieme i materiali del corso. Questo promuove un ambiente più interattivo dove gli studenti possono condividere idee e risposte tra loro.

Questo documento condivide esperienze sull'uso dell'annotazione sociale tramite Perusall in un corso introduttivo di programmazione progettato per studenti di ingegneria del software. Discutiamo l'impatto di Perusall sui risultati degli esami di 112 studenti. I risultati rivelano che l'81% degli studenti che hanno partecipato in modo significativo all'annotazione sociale ha superato il corso, e coloro che hanno partecipato in modo più costante tendevano ad avere risultati migliori. Al contrario, solo il 56% degli studenti che non hanno partecipato alle discussioni su Perusall ha superato l'esame. Nonostante la partecipazione non fosse obbligatoria, la maggior parte degli studenti ha indicato di aver apprezzato l'uso di Perusall e di averlo trovato utile per stimolare il loro interesse per l'argomento.

#Importanza dell'Educazione alla Programmazione

La programmazione è uno dei primi argomenti insegnati in molti programmi di ingegneria. Nelle classi numerose, gli studenti iniziano in genere a imparare la programmazione attraverso spiegazioni di costrutti di base e esempi di esecuzione del codice. Tuttavia, molti studenti non hanno l'esposizione alle conoscenze tecnologiche necessarie per insegnare e apprendere la programmazione, inclusi l'uso di ambienti di sviluppo o l'installazione degli strumenti necessari. Questo può facilmente sopraffare gli studenti, specialmente quelli senza esperienza precedente nella programmazione.

Oltre al contenuto, gli studenti devono spiegare i loro algoritmi l'uno all'altro, il che può essere particolarmente difficile quando collaborano a progetti. Metodi didattici che ribaltano l'aula o coinvolgono attivamente gli studenti hanno dimostrato di migliorare i risultati degli esami. Ad esempio, prepararsi per le lezioni leggendo materiali o guardando video consente sia agli insegnanti che agli studenti di concentrarsi sulla risoluzione di problemi e sulla discussione di varie soluzioni. Tuttavia, questi metodi trascurano comunemente l'aspetto collaborativo dell'apprendimento degli studenti insieme.

#Cos'è l'Annotazione Sociale?

L'Annotazione Sociale è un approccio didattico progettato per promuovere l'apprendimento collaborativo. Permette agli studenti di impegnarsi congiuntamente nei materiali del corso, discutendo concetti, risolvendo problemi e confrontando annotazioni con i coetanei. La ricerca indica che l'apprendimento collaborativo è efficace nell'educazione informatica e alla programmazione, portando a un maggiore coinvolgimento e a migliori risultati di apprendimento. Gli studenti tendono a rispondere positivamente all'annotazione sociale, il che dimostra la sua capacità di migliorare l'esperienza educativa.

L'Annotazione Sociale si basa su piattaforme online che facilitano la comunicazione e la condivisione di conoscenze tra gli studenti mentre interagiscono con le risorse del corso. Ad esempio, in Perusall, gli insegnanti possono condividere materiali che gli studenti possono annotare collaborativamente. Possono evidenziare sezioni specifiche nei materiali-che si tratti di video, testi o pagine web-e scrivere commenti o domande sulla loro comprensione, sulle sfide incontrate o sulle chiarificazioni necessarie.

Questo processo interattivo incoraggia gli studenti a esprimere la propria comprensione e a evidenziare le aree di difficoltà. Tali annotazioni possono portare a discussioni tra gli studenti, promuovendo dinamiche di apprendimento collaborativo. Gli insegnanti possono anche utilizzare queste discussioni per identificare aree che potrebbero richiedere ulteriori chiarimenti e affrontarle durante la lezione.

#Obiettivi della Ricerca

Il nostro obiettivo è valutare come le annotazioni sociali utilizzando Perusall impattino gli studenti del primo anno di un programma di Ingegneria del Software. In particolare, vogliamo determinare se condividere la loro comprensione dei materiali del corso con i coetanei influenzi le loro prestazioni negli esami. Ci concentriamo sulle seguenti domande di ricerca:

#RQ1: Gli studenti partecipano ad attività di annotazione sociale non obbligatorie?

La risposta è sì. In media, circa il 78% degli studenti ha partecipato alle annotazioni sociali durante le 18 lezioni. Tuttavia, solo circa il 20% di quelli ha creato commenti significativi che dimostravano la loro comprensione del materiale.

#RQ2: L'impegno nell'annotazione sociale influisce sui voti e sui tassi di passaggio degli studenti?

Sì. Gli studenti che si sono impegnati attivamente nell'annotazione sociale scrivendo commenti più significativi hanno generalmente ricevuto voti più alti e hanno avuto tassi di passaggio migliori rispetto a coloro che hanno partecipato meno.

I nostri risultati indicano che gli studenti che hanno fatto commenti significativi in Perusall e hanno partecipato a discussioni con i coetanei hanno ottenuto voti migliori nel corso. Il tasso di fallimento è diminuito tra gli studenti che hanno utilizzato di più Perusall. Inoltre, il feedback del corso ha mostrato una risposta positiva da parte degli studenti che utilizzano Perusall, il che supporta la letteratura esistente.

#Panoramica del Corso

La programmazione è spesso insegnata in varie discipline di ingegneria come uno degli argomenti iniziali. Gli studenti spesso incontrano le basi della programmazione quando gli insegnanti spiegano costrutti e mostrano output dall'esecuzione del codice. Questa conoscenza di solito non viene introdotta fino a quando gli studenti non raggiungono livelli più elevati di istruzione. Inoltre, molti studenti non conoscono la tecnologia coinvolta nell'apprendimento della programmazione.

Metodi didattici che si concentrano sul ribaltamento dell'aula o sull'apprendimento attivo hanno dimostrato di essere efficaci nel migliorare i punteggi degli esami degli studenti. Prepararsi per le lezioni leggendo materiali o guardando video consente a studenti e insegnanti di trascorrere il tempo in aula sulla risoluzione di problemi e sulla discussione di soluzioni. Tuttavia, tali studi trascurano spesso l'importanza della collaborazione tra studenti.

L'Annotazione Sociale è un metodo didattico che promuove l'apprendimento collaborativo. Permette agli studenti di interagire insieme con i materiali del corso, discutere idee, risolvere problemi e confrontare annotazioni. Studi recenti sottolineano l'efficacia dell'apprendimento collaborativo nell'educazione informatica, dove gli studenti mostrano un maggiore coinvolgimento e migliori risultati di apprendimento. Il feedback degli studenti sull'annotazione sociale è stato molto positivo, evidenziando il suo potenziale per arricchire il processo educativo.

L'Annotazione Sociale richiede una piattaforma online che faciliti la comunicazione e la condivisione delle conoscenze tra gli studenti mentre interagiscono con i materiali del corso. Strumenti come Feedback Fruits, Diigo e Perusall servono a questo scopo. In Perusall, gli insegnanti condividono risorse del corso, consentendo agli studenti di annotare collaborativamente i materiali evidenziando sezioni-sia in testo che in video-e scrivendo commenti o domande.

Il processo di annotazione spinge gli studenti a esprimere la propria comprensione e a identificare difficoltà. Queste annotazioni favoriscono discussioni tra studenti, dove altri possono fornire spiegazioni, migliorando così l'esperienza di apprendimento collaborativo. Gli insegnanti possono utilizzare queste discussioni per scoprire concetti che potrebbero essere poco chiari per gli studenti e affrontarli in discussioni di classe intere.

#Metodologia di Ricerca

Per mantenere l'equità nel nostro ambiente didattico, abbiamo scelto di non condurre un esperimento controllato. Invece, abbiamo reso l'annotazione sociale un componente opzionale del corso. Le nostre domande di ricerca si basano sui risultati individuali dei compiti di lettura di Perusall e sui risultati degli esami degli studenti. Il questionario di valutazione del corso fornisce intuizioni qualitative sui feedback degli studenti riguardo all'annotazione sociale.

L'attività su Perusall è definita come i risultati dei compiti di lettura completati da ciascun studente. Ogni lezione aveva un compito di lettura corrispondente con tre possibili risultati:

• Saltato: Lo studente non ha creato annotazioni né letto il materiale.
• Incompleto: Lo studente ha fatto almeno un'annotazione, ma non è stata classificata come significativa da Perusall.
• Completato: Lo studente ha creato almeno due commenti considerati significativi.

Questa categorizzazione ci aiuta ad analizzare i risultati dei compiti di lettura degli studenti rispetto ai loro risultati negli esami, escludendo i punti bonus da Perusall per evitare pregiudizi verso gli studenti che passano.

#Struttura del Corso

Il corso si è svolto per dieci settimane nel 2022, con 143 studenti registrati che dovevano dedicare 20 ore a settimana al corso. Le lezioni comprendevano tre lezioni da 2 ore e tre sessioni di laboratorio da 2 ore, tutte opzionali. Per superare il corso, gli studenti dovevano presentare tre progetti di programmazione di gruppo e sostenere un esame scritto individuale, con punteggi da 0 a 100.

Non era richiesta alcuna conoscenza preliminare di programmazione per l'accesso, e gli studenti potrebbero avere background diversi. Alcuni potrebbero aver avuto precedenti esperienze di programmazione, ad esempio al liceo, il che ha portato a un mix variegato di competenze tra gli studenti.

Per ogni lezione, gli studenti completavano compiti di lettura sulla piattaforma Perusall. Per incoraggiare la partecipazione, abbiamo offerto punti bonus per la creazione di annotazioni significative o per il coinvolgimento nelle discussioni. Era disponibile un massimo di otto punti bonus basati sulle interazioni durante 18 lezioni, incentivando gli studenti a impegnarsi con il materiale.

#Coinvolgimento degli Studenti

Più della metà degli studenti ha partecipato ad attività di annotazione sociale durante il corso. La partecipazione media si è attestata attorno al 78%, con variazioni a seconda dell'argomento della lezione. È interessante notare che la lezione sui cicli ha visto solo il 44% degli studenti coinvolti, mentre la lezione sul design OOP ha avuto solo il 13% di assenti.

Tuttavia, si è osservato un calo nelle annotazioni significative nel tempo. Dopo la lezione sui cicli, il tasso di completamento è diminuito significativamente, con meno del 20% degli studenti che ha fatto commenti significativi nelle lezioni successive. Alcune ragioni per questo calo possono includere la curva di apprendimento richiesta per redigere annotazioni solide o la mancanza di tempo dedicato alle annotazioni sociali a causa di altri impegni del corso.

I diversi livelli di coinvolgimento sono illustrati attraverso i commenti degli studenti nelle discussioni. Scambi significativi erano prevalenti tra gli studenti più impegnati, rafforzando l'importanza dell'annotazione sociale nella comprensione dei concetti.

#Prestazioni agli Esami e Risultati

I punteggi degli esami sono stati analizzati per determinare la relazione tra compiti di lettura completati e le prestazioni degli studenti. È diventato chiaro che l'impegno nell'annotazione sociale ha influenzato positivamente i voti degli studenti. In particolare, gli studenti che hanno completato almeno due compiti di lettura hanno ottenuto risultati significativamente migliori rispetto a coloro che hanno partecipato meno.

Tra gli studenti che hanno completato meno di due compiti, il 64,5% ha fallito l'esame, mentre solo il 22% di quelli che hanno completato almeno due compiti ha fallito. Un coinvolgimento più elevato ha portato a risultati migliori, confermando la correlazione tra annotazioni sociali e successo degli studenti negli esami.

#Feedback degli Studenti

Le valutazioni del corso hanno rivelato che gli studenti hanno avuto esperienze positive con l'annotazione sociale, esercizi pratici e l'uso di Perusall. I feedback suggerivano che il 92% degli studenti sentiva di aver imparato qualcosa di prezioso e l'84% ha notato che il loro interesse per la programmazione era aumentato durante il corso.

Tuttavia, alcuni studenti hanno avuto difficoltà con il processo di annotazione sociale, trovandolo a volte distraente. Alcuni hanno dichiarato che, pur apprezzando la possibilità di porre domande direttamente in Perusall, preferivano concentrarsi sulla lezione piuttosto che sulle discussioni tra coetanei. Questo ha evidenziato la necessità per gli insegnanti di bilanciare il tempo dedicato alle discussioni con il contenuto delle lezioni.

#Raccomandazioni per gli Insegnanti

Basandoci sulle nostre esperienze, offriamo diverse raccomandazioni per gli educatori che desiderano introdurre l'annotazione sociale nei loro corsi:

1. Concentrati sulla Chiarezza dei Materiali: Assicurati che i materiali di lettura siano concisi e ben definiti, permettendo agli studenti di impegnarsi senza sentirsi sopraffatti.

2. Incentiva la Partecipazione: Considera di fornire più punti bonus o addirittura di rendere l'annotazione sociale obbligatoria per motivare maggiormente gli studenti a interagire.

3. Insegna le Competenze di Annotazione: Dimostra come utilizzare efficacemente gli strumenti di annotazione sociale all'inizio del corso, mostrando esempi di annotazioni significative e sottolineando la loro importanza nell'apprendimento.

4. Considera l'Anonimato: Offri agli studenti l'opzione di utilizzare annotazioni anonime. Questo potrebbe promuovere una maggiore partecipazione e ridurre l'esitazione nell'esprimere incertezze.

5. Fornisci Supporto Continuo: Controlla regolarmente gli studenti riguardo alle loro esperienze con l'annotazione sociale e sii disposto ad adattarti in base ai loro feedback.

#Conclusione

L'introduzione dell'annotazione sociale tramite Perusall nel nostro corso di programmazione ha fornito preziose intuizioni sul coinvolgimento e sulle prestazioni degli studenti. I nostri risultati suggeriscono che molti studenti che hanno partecipato attivamente all'annotazione sociale hanno superato i loro esami e hanno dimostrato una correlazione positiva tra il loro coinvolgimento e i voti finali.

Sebbene la maggior parte degli studenti abbia trovato utile l'aggiunta di Perusall, alcuni hanno avuto difficoltà ad adattarsi al processo di annotazione sociale. Questo evidenzia l'importanza di fornire guida e supporto mentre gli studenti affrontano questo metodo di apprendimento.

In conclusione, l'annotazione sociale rappresenta un'importante opportunità per migliorare l'apprendimento collaborativo nell'educazione alla programmazione e può avere un impatto positivo sulle prestazioni e sull'interesse degli studenti per l'argomento. Studi futuri continueranno a esplorare questo approccio innovativo all'interno di vari corsi di programmazione e contesti per affinare la nostra comprensione dei suoi benefici e delle sue sfide.