dc.creator.ID |
SANTOS, J. S. |
pt_BR |
dc.creator.Lattes |
http://lattes.cnpq.br/4603605800436333 |
pt_BR |
dc.contributor.advisor1 |
ANDRADE, Wilkerson de Lucena. |
|
dc.contributor.advisor1ID |
ANDRADE, W. L. |
pt_BR |
dc.contributor.advisor1Lattes |
http://lattes.cnpq.br/3697205933296303 |
pt_BR |
dc.contributor.advisor2 |
MONTEIRO, João Arthur Brunet. |
|
dc.contributor.advisor2ID |
BRUNET, J. A. M. |
pt_BR |
dc.contributor.advisor2Lattes |
http://lattes.cnpq.br/7892247821251194 |
pt_BR |
dc.contributor.referee1 |
FIGUEIREDO, Jorge Cesar Abrantes de. |
|
dc.contributor.referee1ID |
FIGUEIREDO, J. C. A. |
pt_BR |
dc.contributor.referee1Lattes |
http://lattes.cnpq.br/1424808046858622 |
pt_BR |
dc.contributor.referee2 |
ARAÚJO, Eliane Cristina de. |
|
dc.contributor.referee2ID |
ARAUJO, E. C. |
pt_BR |
dc.contributor.referee2Lattes |
http://lattes.cnpq.br/8032715047993974 |
pt_BR |
dc.contributor.referee3 |
SIQUEIRA, Sean Wolfgand Matsui. |
|
dc.contributor.referee3ID |
SIQUEIRA, S.W.M. |
pt_BR |
dc.contributor.referee3Lattes |
http://lattes.cnpq.br/2562652838103607 |
pt_BR |
dc.contributor.referee4 |
TEDESCO, Patricia Cabral de Azevedo Restelli. |
|
dc.contributor.referee4ID |
TEDESCO, P. C. A. R. |
pt_BR |
dc.contributor.referee4Lattes |
http://lattes.cnpq.br/7465148175791735 |
pt_BR |
dc.description.resumo |
As instruções atuais para ensinar habilidades cognitivas de programação apresentam lacunas
em identificá-las, estruturá-las e sequenciá-las. Os novatos no Curso de Introdução à
Programação (CS1) geralmente têm níveis diferentes de conhecimento prévio e habilidades
de resolução de problemas amplamente variadas. Alunos que possuem algum contato
prévio com programação em estágios anteriores ao CS1 podem apresentar mais facilidade
de assimilar o conteúdo. Por outro lado, alunos que não tiveram essa experiência podem
apresentar dificuldades no aprendizado e devem receber mais atenção dos educadores.
Em geral, esse aprendizado por parte de alunos com diversos níveis de conhecimento é
impactado por variados níveis cognitivos até então pouco explorados. A falta de uma
correta compreensão desses níveis e a escassez de instrumentos confiáveis e válidos para
um atendimento personalizado podem ter sérias implicações no ambiente de ensino em
CS1. Cerca de um terço dos alunos matriculados no CS1 geralmente acabam reprovando
ou desistindo. Este fato induz a desmotivação nos alunos, e a desconfiança destes
cursos superiores pela comunidade acadêmica. Assim, é essencial preencher as lacunas
de conhecimento sobre a identificação/segmentação de quais habilidades cognitivas estão
envolvidas no aprendizado de programação, bem como, propor instrumentos confiáveis
para medi-la e fomentá-las. Desta forma, esta pesquisa tem como objetivo identificar,
medir e fomentar habilidades cognitivas em iniciantes em programação por meio de um
instrumento confiável, adaptativo e empiricamente válido. Este instrumento determina o
nível de desafio apropriado de acordo com o nível de habilidade do aluno. Para tanto,
identificamos habilidades cognitivas de programação e as abordagens para promover/medir
tais habilidades. Assumimos que sequenciar as habilidades cognitivas envolvidas no
aprendizado da programação por meio do Domínio Cognitivo da Taxonomia Revisada de
Bloom determina o nível de desafio correto em um instrumento de avaliação. Por meio
desta abordagem, criamos um banco de itens e analisamos os conteúdo e semântica desses
itens. Por meio das Teorias de Mensuração, calibramos o banco de itens e avaliamos a
consistência interna do instrumento. Além disso, analisamos a relação entre as habilidades
cognitivas de programação e a capacidade do participante em produzir código. Integramos a
seleção adaptativa ao instrumento criado a fim de melhorar a seleção dos itens e a estimativa
iv
das habilidades dos participantes. Por fim, investigamos se a promoção de habilidades
cognitivas de programação melhora o desempenho da escrita de código para iniciantes.
Como resultados, fornecemos uma abordagem para sequenciar as habilidades cognitivas
de programação a fim de promovê-las e medi-las. Oferecemos instrumentos confiáveis e
adaptativos, que fomentam e medem habilidades cognitivas em novatos em programação
de forma incremental. Além disso, obtivemos evidências empíricas sobre a influência das
habilidades cognitivas promovidas pelos instrumentos sobre o desempenho dos participantes
na escrita de código. Os resultados nos dão indícios que o aprendizado pode ocorrer de
forma linear à medida que os alunos avançam nos níveis cognitivos na Taxonomia Revisada
de Bloom. Concluímos que o desempenho cognitivo de iniciantes em programação bem
sucedidos, em tarefas de escrita de código, pode estar interligada com as habilidades
fomentadas pelo instrumento. Além disso, a escolha de itens administrados pelo instrumento
adaptativo determina uma redução na quantidade de itens e uma sequência adequada para
determinar o nível de habilidade do sujeito. Os resultados desta pesquisa podem contribuir
para a prática de ensino e aprendizagem em CS1, por fornecer um instrumento que permitirá
aos professores de programação coletar evidências de dificuldades iniciais de programação
de forma eficiente. Os professores podem fornecer atendimento personalizado indicando
questões de acordo com o nível de habilidade do aluno para compensar suas dificuldades. |
pt_BR |
dc.publisher.country |
Brasil |
pt_BR |
dc.publisher.department |
Centro de Engenharia Elétrica e Informática - CEEI |
pt_BR |
dc.publisher.program |
PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO |
pt_BR |
dc.publisher.initials |
UFCG |
pt_BR |
dc.subject.cnpq |
Ciência da Computação |
pt_BR |
dc.title |
Measuring and fostering cognitive programming skills in beginners. |
pt_BR |
dc.date.issued |
2023-01-16 |
|
dc.description.abstract |
The current instructions to teach cognitive programming skills have gaps in identifying,
structuring and sequencing them. Novices in the Introduction to Programming Course
(CS1) often have different levels of prior knowledge and widely varying problem-solving
skills. Students who have some previous contact with programming in stages prior to
CS1 may find it easier to assimilate the content. On the other hand, students who have
not had this experience may have learning difficulties and should receive more attention
from educators. In general, the learning of students with different levels of knowledge
is impacted by several cognitive levels, which, until now, has been little explored. A
lack of the correct understanding of these levels and the need for more reliable and
valid instruments for personal assistance can have serious implications in the teaching
environment in CS1. About one-third of the students enrolled in CS1 usually end up
failing or dropping out. This fact leads to students’ demotivation and distrust of these
higher education courses by the academic community. Thus, it is essential to fill in the
gaps in the knowledge about the identification/segmentation of which cognitive skills are
involved in programming learning and propose reliable instruments to measure and foster
them. Thus, this research aims to identify, measure, and foster cognitive skills in novices in
programming through a reliable, adaptive, and empirically valid instrument. This instrument
determines the appropriate challenge level according to the student’s skill level. To do
so, we identify cognitive programming skills and approaches to foster/measure such skills.
We assume that sequencing the cognitive skills involved in programming learning through
the Cognitive Domain of Bloom’s Revised Taxonomy determines the correct challenge
level in an assessment instrument. Through this approach, we created an items bank and
analyzed the content and semantics of these items. Using Measurement Theories, we
calibrated the items bank and assessed the instrument’s internal consistency. In addition, we
analyzed the relationship between cognitive programming skills and the participant’s ability
to produce code. We integrated adaptive selection into the created instrument to improve
the item selection and the estimation of participants’ abilities. Finally, we investigated
whether fostering cognitive programming skills improves code writing performance for
novices. As a result, we provide an approach to sequencing cognitive programming skills
vi
to foster and measure them. We offer reliable and adaptive instruments that incrementally
foster and measure cognitive skills in programming novices. In addition, we obtained
empirical evidence on the influence of the cognitive skills fostered by the instruments on
the participants’ performance in writing code. The results indicate that learning can occur
linearly as students advance in cognitive levels in Bloom’s Revised Taxonomy. The cognitive
performance of successful novice programmers in code writing tasks may be interconnected
with the skills fostered by the instrument. In addition, the item choice managed by the
adaptive instrument determines a reduction in the number of items and an adequate sequence
to determine the subject’s skill level. These research results can contribute to teaching and
learning practice in CS1 by providing an instrument that will allow programming educators
to collect evidence of initial programming difficulties efficiently. Educators can assist by
assigning questions according to the student’s skill level to compensate for difficulties. |
pt_BR |
dc.identifier.uri |
http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/29471 |
|
dc.date.accessioned |
2023-04-25T17:36:06Z |
|
dc.date.available |
2023-04-25 |
|
dc.date.available |
2023-04-25T17:36:06Z |
|
dc.type |
Tese |
pt_BR |
dc.subject |
Cognitive programming skills |
pt_BR |
dc.subject |
Fostering |
pt_BR |
dc.subject |
Bloom’s revised taxonomy |
pt_BR |
dc.subject |
Measurement |
pt_BR |
dc.subject |
Measuring theories |
pt_BR |
dc.subject |
Habilidades de programação cognitiva |
pt_BR |
dc.subject |
Adoção |
pt_BR |
dc.subject |
Bloom revisada taxonomia |
pt_BR |
dc.subject |
Medição |
pt_BR |
dc.subject |
Medindo teorias |
pt_BR |
dc.subject |
Habilidades de programación cognitiva |
pt_BR |
dc.subject |
Fomentando |
pt_BR |
dc.subject |
Bloom ha revisado taxonomía |
pt_BR |
dc.subject |
Medición |
pt_BR |
dc.subject |
Teorías de medición |
pt_BR |
dc.rights |
Acesso Aberto |
pt_BR |
dc.creator |
SANTOS, Jucelio Soares dos. |
|
dc.publisher |
Universidade Federal de Campina Grande |
pt_BR |
dc.language |
por |
pt_BR |
dc.title.alternative |
Medindo e promovendo habilidades de programação cognitiva em iniciantes. |
pt_BR |
dc.title.alternative |
Medir y fomentar las habilidades de programación cognitiva en principiantes. |
pt_BR |
dc.identifier.citation |
SANTOS, Jucelio Soares dos. Measuring and fostering cognitive programming skills in beginners. 2023. 282 fl.Tese (Doutorado em Ciência da Computação), Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação, Centro de Engenharia Elétrica e Informática, Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2023. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/29471 |
pt_BR |
dc.description.resumen |
Las instrucciones actuales para enseñar habilidades de programación cognitiva tienen lagunas
identificarlos, estructurarlos y secuenciarlos. Recién llegados a la Introducción a
Programación (CS1) generalmente tienen diferentes niveles de conocimientos y habilidades previas
de resolución de problemas muy variados. Estudiantes que tienen contacto
con la programación en etapas anteriores a CS1 puede ser más fácil
para asimilar el contenido. Por otro lado, los estudiantes que no han tenido esta experiencia pueden
presentan dificultades en el aprendizaje y deben recibir más atención por parte de los educadores.
En general, este aprendizaje por parte de estudiantes con diferentes niveles de conocimiento es
impactado por variados niveles cognitivos hasta ahora poco explorados. la falta de uno
correcta comprensión de estos niveles y la escasez de instrumentos fiables y válidos para
la atención personalizada puede tener serias implicaciones en el ambiente de enseñanza en
CS1. Alrededor de un tercio de los estudiantes matriculados en CS1 generalmente terminan reprobando
o rendirse. Este hecho genera desmotivación en los estudiantes, y desconfianza hacia estos.
cursos de educación superior por parte de la comunidad académica. Por lo tanto, es fundamental llenar los vacíos
de conocimientos sobre la identificación/focalización de las habilidades cognitivas
involucrados en el aprendizaje de la programación, además de proponer instrumentos confiables
medirlos y alentarlos. Por lo tanto, esta investigación tiene como objetivo identificar,
medir y fomentar las habilidades cognitivas en los principiantes de programación a través de un
instrumento fiable, adaptable y empíricamente válido. Este instrumento determina la
nivel de desafío apropiado de acuerdo con el nivel de habilidad del estudiante. Para tanto,
identificamos habilidades de programación cognitiva y enfoques para promover/medir
tales habilidades. Suponemos que la secuenciación de las habilidades cognitivas implicadas en la
aprendizaje de programación a través del Dominio Cognitivo de la Taxonomía Revisada de
Bloom determina el nivel de desafío correcto en un instrumento de evaluación. A través de
A partir de este enfoque, creamos un banco de elementos y analizamos el contenido y la semántica de estos elementos.
elementos. A través de Teorías de Medición, calibramos el banco de ítems y evaluamos la
consistencia interna del instrumento. Además, analizamos la relación entre las habilidades
habilidades de programación y la capacidad del participante para producir código. Integramos el
selección adaptativa al instrumento creado para mejorar la selección y estimación de ítems
IV
habilidades de los participantes. Finalmente, investigamos si la promoción de habilidades
Las habilidades de programación cognitiva mejoran el rendimiento de escritura de código para principiantes.
Como resultado, proporcionamos un enfoque para secuenciar las habilidades cognitivas
de programación para promoverlos y medirlos. Ofrecemos instrumentos fiables y
adaptativos, que fomentan y miden las habilidades cognitivas en programadores principiantes
incrementalmente Además, obtuvimos evidencia empírica sobre la influencia de
habilidades cognitivas promovidas por los instrumentos sobre el desempeño de los participantes
en la escritura de código. Los resultados nos dan indicaciones de que el aprendizaje puede ocurrir en
linealmente a medida que los estudiantes progresan a través de los niveles cognitivos en la Taxonomía revisada
por Bloom. Concluimos que el rendimiento cognitivo de los principiantes en programación
los éxitos en las tareas de escritura de código pueden estar entrelazados con las habilidades
promovido por el instrumento. Además, la elección de los ítems administrados por el instrumento
adaptativo determina una reducción en el número de elementos y una secuencia adecuada para
determinar el nivel de habilidad del sujeto. Los resultados de esta investigación pueden contribuir
para la práctica de la enseñanza y el aprendizaje en CS1, al brindar un instrumento que permitirá
para que los profesores de programación recopilen pruebas de las primeras dificultades de programación
eficientemente. Los profesores pueden brindar una atención personalizada indicando
preguntas de acuerdo al nivel de habilidad del estudiante para compensar sus dificultades. |
pt_BR |