Navigare il Coinvolgimento degli Studenti con Modelli Linguistici nell'Istruzione alla Programmazione
Questo studio esamina come le percezioni sociali influenzano le interazioni degli studenti con i LLM nei corsi di programmazione.
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Indice
- L'attrattiva degli LLM nell'istruzione alla programmazione
- Comprendere le percezioni sociali
- Domande di ricerca
- Metodi di ricerca
- Panoramica del corso
- Sondaggio e interviste
- Risultati chiave
- Il ruolo delle percezioni professionali
- Percezioni dell'uso tra i pari
- Auto-efficacia e risultati di apprendimento
- Impatto dell'eccessivo affidamento
- Implicazioni per gli educatori
- Conclusione
- Direzioni future della ricerca
- Fonte originale
- Link di riferimento
I grandi modelli linguistici (LLM) stanno diventando popolari nell'istruzione, soprattutto nei corsi di Programmazione. Questi modelli possono creare e spiegare codice, il che entusiasma molti educatori e studenti. Però, è fondamentale vedere come gli studenti percepiscono e usano questi modelli. Questo articolo esplorerà come le percezioni sociali influenzano il modo in cui gli studenti interagiscono con gli LLM nelle lezioni di programmazione e come questo, a sua volta, influisce sulla loro fiducia e sui risultati di apprendimento.
L'attrattiva degli LLM nell'istruzione alla programmazione
Molti credono che gli LLM possano cambiare il modo in cui si insegna la programmazione. La capacità di questi modelli di aiutare a risolvere problemi di codifica porta a richieste di aggiornamenti nel design dei curricula. I sostenitori argomentano che le funzionalità e la disponibilità degli LLM dovrebbero guidare le riforme educative. Tuttavia, questo spesso ignora le dinamiche sociali in gioco.
Anche se gli LLM hanno capacità notevoli, la loro integrazione con successo nell'istruzione non si basa solo sulle loro abilità. Fattori come gli obiettivi individuali di educatori e studenti, le preferenze personali e l'ambiente educativo complessivo influenzano profondamente come questi strumenti vengono adottati.
Comprendere le percezioni sociali
Nel contesto dei corsi di programmazione, i sentimenti degli studenti riguardo alle loro future carriere e all'uso da parte dei loro coetanei plasmano significativamente il loro utilizzo degli LLM. Quando gli studenti pensano che fare troppo affidamento sugli LLM possa danneggiare le loro prospettive lavorative, spesso preferiscono apprendere le abilità di programmazione in modo indipendente piuttosto che usare strumenti AI. Questa nozione evidenzia la complessità nel modo in cui gli studenti percepiscono gli LLM e il loro potenziale impatto sul percorso di apprendimento.
Inoltre, gli studenti spesso credono che i loro compagni usino gli LLM più di quanto facciano realmente. Questa percezione errata può creare un senso di pressione sociale a conformarsi e a interagire con questi strumenti, anche tra coloro che hanno riserve sul loro uso.
Domande di ricerca
Per approfondire ulteriormente queste dinamiche, ci siamo concentrati su due domande principali:
- In che modo le percezioni sociali degli studenti influenzano il loro utilizzo degli LLM nelle lezioni di programmazione?
- In che modo l'uso degli LLM si relaziona alla fiducia degli studenti nelle loro abilità di codifica e alla loro performance negli esami?
Metodi di ricerca
Per rispondere a queste domande, abbiamo condotto uno studio in un corso di programmazione che ci ha permesso di raccogliere vari tipi di dati. Abbiamo iniziato con un sondaggio anonimo per capire le opinioni generali degli studenti sugli LLM e seguito interviste per ottenere approfondimenti più dettagliati. Infine, abbiamo analizzato le performance degli studenti negli esami per vedere come l'uso degli LLM si correlava con i loro voti.
Panoramica del corso
Lo studio si è svolto durante un corso di programmazione in Python presso un'università. Questo corso includeva studenti di diversi indirizzi, non solo quelli in informatica. Gli studenti che dovevano completare un corso introduttivo di programmazione erano i principali partecipanti. Durante il semestre, gli studenti avevano accesso a diversi LLM forniti dall'università.
Sondaggio e interviste
Abbiamo distribuito un sondaggio anonimo agli studenti per raccogliere le loro attitudini e percezioni riguardo agli LLM. Le domande esaminavano la loro familiarità con questi strumenti, le ragioni per il loro uso e eventuali preoccupazioni. Dopo aver analizzato i dati del sondaggio, abbiamo condotto interviste con un gruppo selezionato di studenti per ottenere approfondimenti più profondi sulle loro esperienze.
Risultati chiave
Il ruolo delle percezioni professionali
Un tema importante emerso dai dati è stato come le aspettative degli studenti per le loro future carriere influenzassero il loro approccio all'uso degli LLM. Coloro che puntavano a carriere nella programmazione spesso credevano che sapere come usare efficacemente gli LLM fosse essenziale. Pensavano che questi strumenti sarebbero stati comuni nei lavori futuri, spingendoli a praticare l'uso di questi strumenti nei loro corsi.
D'altra parte, gli studenti che non vedevano la programmazione come centrale per le loro future carriere tendevano a minimizzare il loro coinvolgimento con i concetti di codifica. Spesso usavano gli LLM per superare il corso senza immergersi a fondo nel materiale. Questo uso selettivo degli LLM evidenzia la tensione che molti studenti provano tra la volontà di prepararsi per le loro carriere e la necessità di apprendere le abilità di programmazione.
Percezioni dell'uso tra i pari
Gli studenti spesso sovrastimavano quanto i loro compagni usassero gli LLM. Questa percezione probabilmente creava pressione a conformarsi a quello che credevano fosse una pratica comune tra i loro coetanei. Molti studenti si sentivano più a loro agio ad adottare gli LLM dopo aver visto altri usarli, anche se avevano iniziali preoccupazioni sul fare troppo affidamento su questi strumenti.
È interessante notare che gli studenti con più esperienza in corsi di programmazione prima di questo studio esprimevano preoccupazione che l'uso diffuso degli LLM potesse indebolire la comprensione dei principi fondamentali della programmazione da parte dei loro coetanei. Credevano che i neofiti potessero non afferrare concetti essenziali se facevano troppo affidamento sugli LLM per le soluzioni.
Auto-efficacia e risultati di apprendimento
L'auto-efficacia si riferisce alla credenza degli studenti nelle loro capacità di apprendere e avere successo in compiti specifici. I nostri risultati hanno indicato una correlazione negativa tra l'uso degli LLM e l'auto-efficacia degli studenti. In altre parole, gli studenti che riportavano di usare frequentemente gli LLM spesso si sentivano meno sicuri delle loro abilità rispetto a quelli che non li usavano.
Inoltre, l'uso precoce degli LLM nel corso si correlava con punteggi più bassi negli esami. Questo suggerisce che fare affidamento sugli strumenti AI per i compiti potrebbe portare a performance peggiori nei test, poiché gli studenti potrebbero non interagire abbastanza a fondo con il materiale.
Impatto dell'eccessivo affidamento
Abbiamo trovato che gli studenti che sentivano di diventare troppo dipendenti dagli LLM riportavano una diminuzione della fiducia in se stessi. Molti studenti riconoscevano che usare gli LLM per generare soluzioni complete riduceva la loro comprensione dei concetti di codifica. Questa realizzazione spesso portava a un cambiamento nel loro approccio, con alcuni che decidevano di studiare in modo più indipendente piuttosto che fare affidamento esclusivamente sugli LLM.
Implicazioni per gli educatori
Questi risultati forniscono preziose intuizioni per gli educatori che considerano l'integrazione degli LLM nei corsi di programmazione. Comprendere che le percezioni e le dinamiche sociali degli studenti giocano un ruolo cruciale nell'adozione degli LLM può aiutare gli insegnanti a creare ambienti di supporto che promuovono un coinvolgimento sano con questi strumenti.
Gli educatori dovrebbero incoraggiare il pensiero critico sull'uso degli LLM, sottolineando la necessità di bilanciare il loro uso con una solida conoscenza di base nella programmazione. Promuovendo discussioni sui potenziali svantaggi dell'eccessivo affidamento sulla tecnologia, gli insegnanti possono guidare gli studenti a usare questi strumenti in modo efficace senza compromettere la loro esperienza di apprendimento.
Conclusione
L'integrazione degli LLM nell'istruzione alla programmazione è una questione complessa contraddistinta da varie percezioni sociali ed esperienze individuali. Le credenze degli studenti riguardo alle loro future carriere e come vedono l'uso dei loro coetanei influenzano significativamente il loro coinvolgimento con questi strumenti AI. Questo studio evidenzia l'importanza di considerare le dinamiche sociali quando si discute di tecnologia educativa.
Mentre gli LLM continuano a evolversi, sono necessarie ulteriori ricerche per comprendere meglio il loro impatto sui processi e sui risultati di apprendimento degli studenti. Affrontando l'interazione tra tecnologia e percezioni sociali, gli educatori possono sviluppare strategie più efficaci per incorporare gli LLM nei curricula di programmazione.
Direzioni future della ricerca
Ulteriori studi dovrebbero indagare come le influenze culturali possano anche plasmare il coinvolgimento degli studenti con gli LLM. Fattori come i pregiudizi nei sistemi AI e le preoccupazioni ambientali potrebbero influenzare la volontà degli studenti di utilizzare questi strumenti. Inoltre, dovrebbero essere esaminate popolazioni studentesche più diverse e contesti educativi per migliorare la generalizzabilità dei risultati.
Studi longitudinali che seguono gli studenti nel tempo potrebbero fornire intuizioni su come le esperienze precoci con gli LLM influenzano i loro percorsi di apprendimento e sviluppo professionale. Comprendere queste dinamiche sarà cruciale mentre le istituzioni educative si adattano al panorama in evoluzione della tecnologia in aula.
Titolo: Insights from Social Shaping Theory: The Appropriation of Large Language Models in an Undergraduate Programming Course
Estratto: The capability of large language models (LLMs) to generate, debug, and explain code has sparked the interest of researchers and educators in undergraduate programming, with many anticipating their transformative potential in programming education. However, decisions about why and how to use LLMs in programming education may involve more than just the assessment of an LLM's technical capabilities. Using the social shaping of technology theory as a guiding framework, our study explores how students' social perceptions influence their own LLM usage. We then examine the correlation of self-reported LLM usage with students' self-efficacy and midterm performances in an undergraduate programming course. Triangulating data from an anonymous end-of-course student survey (n = 158), a mid-course self-efficacy survey (n=158), student interviews (n = 10), self-reported LLM usage on homework, and midterm performances, we discovered that students' use of LLMs was associated with their expectations for their future careers and their perceptions of peer usage. Additionally, early self-reported LLM usage in our context correlated with lower self-efficacy and lower midterm scores, while students' perceived over-reliance on LLMs, rather than their usage itself, correlated with decreased self-efficacy later in the course.
Autori: Aadarsh Padiyath, Xinying Hou, Amy Pang, Diego Viramontes Vargas, Xingjian Gu, Tamara Nelson-Fromm, Zihan Wu, Mark Guzdial, Barbara Ericson
Ultimo aggiornamento: 2024-06-10 00:00:00
Lingua: English
URL di origine: https://arxiv.org/abs/2406.06451
Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2406.06451
Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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