Apoio a Programadores em Dificuldade: Uma Abordagem de Intervenção Precoce
Identificar e apoiar alunos em risco em cursos de programação pra ter resultados melhores.
― 8 min ler
Índice
- A Necessidade de Apoio Antecipado
- Desenvolvendo o Sistema de Alerta Precoce
- Descobertas e Insights
- Implicações para Educadores
- A Importância das Habilidades Cognitivas no Aprendizado de Programação
- Habilidades Cognitivas e Sucesso em Programação
- O Papel das Avaliações de Programação Antecipadas
- Criando um Sistema Eficaz
- Exercícios Práticos de Sintaxe
- Participação dos Alunos e Coleta de Dados
- Analisando os Resultados dos Testes
- Habilidades de Atenção e Programação
- Inteligência Fluida e Programação
- Recomendações para Pesquisas Futuras
- Conclusão
- Fonte original
- Ligações de referência
Habilidades de programação são importantes no mundo digital de hoje. Muita gente acredita que aprender a programar é uma habilidade básica que todo mundo deveria ter. No entanto, um número significativo de alunos acaba se ferrando nos cursos introdutórios de programação. Essa dificuldade geralmente começa cedo no curso, então é crucial identificar esses alunos o quanto antes pra que eles possam receber ajuda.
A Necessidade de Apoio Antecipado
Pesquisas mostram que muitos alunos que começam a ter dificuldades nos cursos de programação tendem a continuar sofrendo. Reconhecer esse problema é o primeiro passo pra ajudar os alunos a terem sucesso. Nosso objetivo é criar um sistema que identifique alunos em risco de falhar logo no começo do curso. Com esse sistema, os educadores podem oferecer suporte direcionado, como exercícios práticos focados que ajudem os alunos com conceitos específicos de programação.
Desenvolvendo o Sistema de Alerta Precoce
Pra criar o sistema de alerta precoce, precisamos medir diferentes habilidades que são importantes pra aprender programação. Planejamos avaliações regulares ao longo do curso. Os alunos fazem testes que medem várias habilidades, incluindo a capacidade de formar modelos mentais de Conceitos de Programação, suas Habilidades Linguísticas, níveis de atenção e Habilidades Cognitivas.
Depois de coletar esses dados, analisamos quão bem essas habilidades podem prever o sucesso dos alunos em programação. Além disso, vamos avaliar a eficácia de exercícios práticos específicos feitos pra melhorar as habilidades de programação.
Descobertas e Insights
Nossa pesquisa mostrou que várias habilidades podem prever o sucesso dos alunos em aprender programação. Em particular, alunos que conseguem criar uma boa compreensão dos conceitos de programação logo no início tendem a se sair melhor. Habilidades linguísticas também são importantes. Embora a inteligência fluida (a capacidade de resolver problemas e pensar logicamente) seja um fator, sua influência é semelhante à de desenvolver um bom modelo mental de programação.
Além disso, descobrimos que exercícios práticos de Sintaxe-feitos pra ajudar a aprender as regras de uma linguagem de programação-aumentaram significativamente o sucesso dos alunos. Esses exercícios melhoram a capacidade dos alunos de escrever código correto, diminuindo a confusão sobre sintaxe.
Implicações para Educadores
Com base nas nossas descobertas, recomendamos implementar um sistema de alerta precoce simples usando testes fáceis de integrar nos cursos de programação. Ao identificar alunos que podem ter dificuldades no começo, os educadores podem oferecer suporte adicional logo de cara, como exercícios especializados que focam em linguagem e sintaxe de programação.
A Importância das Habilidades Cognitivas no Aprendizado de Programação
Na sociedade movida pela tecnologia de hoje, programar tá ficando cada vez mais vital. Apesar disso, as taxas de reprovação em cursos de programação continuam altas. Pesquisas exploraram como as habilidades cognitivas se relacionam com as habilidades de programação, com o objetivo de melhorar a forma como a programação é ensinada.
Por exemplo, estudos mostraram que a inteligência geral e a capacidade de pensar espacialmente estão intimamente ligadas ao desempenho bem-sucedido em cursos de programação. Além disso, atenção aos detalhes parece melhorar o desempenho de alguns alunos, enquanto o raciocínio matemático parece ter uma influência menor.
Habilidades Cognitivas e Sucesso em Programação
Estudos anteriores mostraram que alunos com boas habilidades de leitura e espaciais se saem melhor em cursos de programação. Esses estudos se concentraram principalmente em alunos do ensino médio, mas os princípios provavelmente valem pra alunos universitários também.
Alguns pesquisadores examinaram como diferentes habilidades de raciocínio se relacionam com a experiência em programação. Eles descobriram que alunos com experiência em programação são melhores em certas tarefas de raciocínio do que aqueles sem nenhum histórico em programação.
Além disso, uma avaliação abrangente de várias habilidades cognitivas revelou que habilidades cognitivas gerais e aptidão linguística desempenham um papel crucial no desempenho dos alunos em cursos de programação.
O Papel das Avaliações de Programação Antecipadas
Pesquisas anteriores também destacaram a importância de os alunos desenvolverem um modelo mental adequado ao aprender os conceitos de programação pela primeira vez. Se os alunos não conseguem formar esse modelo mental logo de cara, eles podem ter dificuldades ao longo do curso. Isso reforça a necessidade de avaliações antecipadas pra identificar alunos que podem estar tendo dificuldades.
Nossa abordagem envolve criar um sistema de alerta precoce que possa sinalizar esses alunos. Ao direcionar intervenções cedo, conseguimos ajudar a preencher as lacunas antes que elas se tornem obstáculos significativos pra aprendizagem.
Criando um Sistema Eficaz
No nosso estudo, criamos um sistema de alerta precoce que combina várias avaliações pra prever o desempenho em programação. Nosso objetivo é integrar essas avaliações no começo dos cursos de programação ou até mesmo antes de eles começarem. Essa abordagem proativa visa apoiar alunos que podem estar em risco de fracasso, ajudando-os a ter sucesso desde o início.
Exercícios Práticos de Sintaxe
Uma solução prática que exploramos é o uso de exercícios de prática de sintaxe. Muitos novos programadores têm dificuldades com a sintaxe das linguagens de programação, o que pode confundi-los e frustrá-los. Nossa pesquisa mostra que esses exercícios podem ajudar a aliviar um pouco desse fardo.
Esses exercícios permitem que os alunos pratiquem a identificação e correção de erros comuns de sintaxe. Ao fazer isso, os alunos se tornam mais familiarizados com as regras das linguagens de programação que estão aprendendo, levando a habilidades de codificação melhores.
Participação dos Alunos e Coleta de Dados
No nosso estudo, realizamos uma pesquisa com alunos de um curso de programação que durou dois semestres. Coletamos dados através de vários testes e exercícios. Os resultados indicaram que a maioria dos alunos tinha alguma experiência prévia em programação, o que provavelmente influenciou seu desempenho nas avaliações.
Projetamos os testes de alerta precoce pra serem simples e rápidos, permitindo uma fácil implementação nos cursos. Esses testes avaliam habilidades cognitivas sem exigir conhecimento em programação, tornando-os úteis pra identificar alunos com dificuldades antes do tempo.
Analisando os Resultados dos Testes
Depois de coletar dados dos alunos, comparamos seu desempenho nas avaliações iniciais com suas notas finais. Descobrimos que, embora as habilidades cognitivas tenham uma correlação fraca com o sucesso em programação, habilidades específicas-como as linguísticas-mostraram uma relação mais forte.
Os resultados revelaram que alunos que se saíram melhor nas avaliações iniciais tendiam a ter um desempenho melhor nas provas finais de programação.
Habilidades de Atenção e Programação
Também avaliamos como as habilidades de atenção se relacionam com o sucesso em programação. Curiosamente, os achados sugeriram que as habilidades de atenção não se correlacionaram fortemente com o desempenho em programação. Isso levanta questões sobre como a atenção afeta a aprendizagem em programação, sugerindo que tarefas de atenção podem não ser indicadores suficientes do potencial de um aluno em programação.
Inteligência Fluida e Programação
Inteligência fluida, que reflete a capacidade de uma pessoa para pensar logicamente e resolver problemas, mostrou uma conexão com habilidades de programação. No entanto, assim como as habilidades de atenção, seu poder preditivo não foi tão forte quanto o esperado. Isso pode indicar que o papel da inteligência fluida diminui à medida que os alunos ganham experiência em programação.
Recomendações para Pesquisas Futuras
Embora nossos dados atuais forneçam insights valiosos, existem limitações, incluindo um tamanho de amostra pequeno e variações no desempenho dos alunos nas avaliações. Pra melhorar a confiabilidade das previsões sobre o sucesso em programação, estudos futuros devem se concentrar em coletar dados mais extensos de populações estudantis diversas.
Também recomendamos explorar o uso de avaliações mais complexas que possam diferenciar melhor entre alunos com diferentes níveis de habilidades cognitivas. Isso pode ajudar a criar um sistema de alerta precoce mais robusto.
Conclusão
Em conclusão, nossa pesquisa destaca a importância de avaliações antecipadas nos cursos de programação. Ao identificar alunos que podem ter dificuldades cedo, os educadores podem fornecer suporte direcionado pra ajudá-los a ter sucesso. Mostramos que habilidades cognitivas, especialmente a capacidade de desenvolver modelos mentais e habilidades linguísticas, podem prever o sucesso em programação.
Além disso, exercícios práticos de sintaxe podem ajudar os alunos a melhorarem suas habilidades de programação, tornando-se uma ferramenta valiosa para os educadores. Nosso sistema de alerta precoce visa oferecer uma abordagem proativa para apoiar alunos com dificuldades, melhorando suas chances de sucesso nos cursos de programação.
À medida que continuamos a refinar nosso sistema e coletar mais dados, esperamos contribuir para uma melhor compreensão de como ensinar efetivamente habilidades de programação e apoiar os alunos em suas jornadas de aprendizagem. Ao detectar dificuldades logo cedo e fornecer assistência direcionada, podemos ajudar a garantir que mais alunos tenham sucesso em adquirir habilidades de programação valiosas num mundo cada vez mais digital.
Título: Toward Finding and Supporting Struggling Students in a Programming Course with an Early Warning System
Resumo: 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 atualização: 2024-01-25 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2402.01709
Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2402.01709
Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.
Obrigado ao arxiv pela utilização da sua interoperabilidade de acesso aberto.