大家好,我是耿学旺。
在这篇文章中,我将介绍本次英语文献研讨会中阅读的论文及其感想。
论文标题: Using multimodal learning analytics to understand effects of block-based and text-based modalities on computer programming
期刊:Journal of Computer Assisted Learning
页码:63-75
出版年份:2024
作者:Dan Sun, Fan Ouyang, Yan Li, Chengcong Zhu, Yang Zhou
https://doi.org/10.1111/jcal.12939
以下是论文内容概要。
为了掌握计算机编程技能,存在块状编程和文本编程两种学习形式。在像Scratch这样的块状编程学习中,通过块状等视觉图形,可以直观地展示逻辑整理后的可用命令(即在何处以及如何使用特定命令)。对于初学者来说,块状编程更容易理解,且能够避免语法错误。另一方面,文本编程并非采用视觉化方法,而是通过传统的编写C或Java等语言代码的方式来学习编程。这对学习者有更高的编程技能要求。因此,文本编程并非块状编程的替代品,而是块状编程之后的学习阶段。然而,据报告,学习者在进行文本编程时经常遇到语法错误,这往往成为学习的阻碍,并导致从编程课程中辍学。
比较文本编程和块状编程学习法的先行研究,主要集中在学习成果和对编程的兴趣上。在编程学习中,学习者需要构建知识并积极解决问题,但对于学习过程本身,即学习者如何进行编程,研究尚不充分。本研究利用学习分析,探讨了学习者在文本编程和块状编程这两种学习形式下,行为和知识习得方面的差异。
本研究以中国某中学的2个班级、共64名学生为对象,进行了比较文本编程和块状编程学习的实验。学习者被分为文本编程组(32名)和块状编程组(32名)。各组学习者通过6节课,依次学习了顺序结构、选择结构、循环结构等基本编程概念,并在Code4all平台上进行了实践练习。块状编程组使用了块的拖放功能,而文本编程组则通过逐字输入命令进行练习。两个班级由同一位教师以相同的教学风格和内容进行授课。在第6节课中,学习者参加了基于学习内容的编程结构测试。此外,为了阐明学习者的编程行为特征和知识习得情况,研究收集了包括Code4all行为数据、编程屏幕录像以及测试分数在内的学习数据,并使用了聚类分析和滞后序列分析等方法进行了分析。
分析结果显示,文本编程的学习者编写的代码较长,语法错误较多,且在调试上花费了较多时间。另一方面,块状编程的学习者在平台操作和调试尝试次数上较多,但在与任务无关的操作上花费了时间。此外,文本编程的学习者在修改代码时频繁参考外部资源,而块状编程的学习者则利用视觉线索进行调试并修改代码。进一步地,使用协方差分析将前测得分作为协变量进行分析的结果表明,块状编程的学习者在知识习得方面优于文本编程的学习者。这些结果表明块状编程法在编程知识习得方面是有效的,并建议将其应用于初级编程课程的教学实践中。此外,研究还指出,在编程学习中,仅凭学习行为无法完全反映学习成果,因此需要与综合评估相结合。鉴于观察到学习者在学习过程中频繁参考外部资源,认为教师应提供适当的学习环境,并利用外部教材和资源提供及时的支持。最后,作者指出本研究的局限性包括调查周期较短、同步屏幕录像与平台学习数据的技术限制以及对平台操作的新颖性等,并期待在未来的研究中加以改进。
以下是我阅读这篇论文后的感想。起初,看到标题时,我以为这篇论文是关于分析表情、视线、脉搏等行为信息和生理信息的多模态学习分析(LA)。然而,实际上其内容是利用LA来分析和比较文本编程与块状编程的学习法,这让我感到非常有趣。从论文中,块状编程行为的分类法以及利用雷达图将聚类结果可视化的方法非常易懂,对我很有参考价值。不过,我对本次研究结果的解读存有疑问。由于块状编程和文本编程分别针对不同的学习阶段,特别是考虑到本研究聚焦于初级水平的编程学习,块状编程本身就可能比文本编程更有效。我期待未来关于从块状编程向文本编程的适当过渡时期,以及这两种学习形式如何整合的研究进展。




