Ngôn ngữ chuyển giao trí nhớ như một công cụ cho phương pháp giáo dục dựa trên hình ảnh

Springer Science and Business Media LLC - Tập 27 - Trang 13089-13112 - 2022
Leonard Mselle1, Fredrick Ishengoma1
1College of Informatics and Virtual Education, The University of Dodoma, Dodoma, Tanzania

Tóm tắt

Trong bài báo này, MTL, một phương pháp giáo dục dựa trên hình ảnh, được phân tích và đặt trong bối cảnh của Teỏi lý thuyết Tải nhận thức (CLT) và Teỏi lý thuyết Lập mã đôi (DCT). Thông qua MTL, các bài giảng, buổi hướng dẫn, các phiên thực hành trong phòng thí nghiệm và nghiên cứu cá nhân trong việc học và dạy lập trình đều được thực hiện thông qua hai kênh nhận thức; lời nói và phi ngôn ngữ. Các sơ đồ RAM cùng với các hình ảnh động được sử dụng để hình dung (biểu diễn hình ảnh của) mã, trong khi văn bản và giọng nói được sử dụng để thuyết trình bằng lời. Một thí nghiệm trong lớp được tiến hành để đánh giá tác động của việc sử dụng MTL cùng với các hình ảnh động trong việc dạy lập trình. Kết quả kiểm định chi bình phương cho thấy, hiệu suất của sinh viên ở một câu hỏi (câu hỏi 1) cao hơn đáng kể (p < 0.0001) ở nhóm thí nghiệm (23.53%) so với nhóm đối chứng (1.89%). Tương tự, kết quả của kiểm định chi bình phương cho thấy, hiệu suất của sinh viên ở một câu hỏi khác (câu hỏi 2) cũng cao hơn đáng kể (p < 0.0001) ở nhóm thí nghiệm (23.53%) so với nhóm đối chứng (1.14%). Kết luận cho thấy rằng phương pháp MTL nâng cao sự hiểu biết vì nó cho phép sử dụng hai kênh nhận thức, điều này, đến lượt nó, giảm tải nhận thức.

Từ khóa

#MTL #Tải nhận thức #Lập mã đôi #Giáo dục dựa trên hình ảnh #Dạy lập trình #Hiệu suất sinh viên

Tài liệu tham khảo

Burkhard R. (2005). Knowledge Visualization: The Use of Complementary Visual Representations for the Transfer of Knowledge. A Model, a Framework, and Four New Approaches. A dissertation submitted to the Swiss Federal Institute of Technology Zurich.

Cetin, I. (2020). Teaching loops concept through visualization construction. Informatics in Education, 19(4), 589–609.

Clancy, M. (2004). Misconceptions and Attitudes that Interfere with Learning to Program. In: S. Fincher, & M. Petre (Eds), Computer Science Education Research (85–100). Routledge.

Dehnadi, S. (2009). A Cognitive Study of Learning to Program in Introductory Programming Courses. PhD Thesis, Middlesex University, School of Engineering and Information Sciences.

D’etienne, F. (2002). Software Design—Cognitive Aspects. Springer-Verlag.

Du Boulay, B., O’Shea, B. T., & Monk, J. (1981). The black box inside the glass box: Presenting computing concepts to novices. International Journal of Man-Machine Studies, 14, 237–249.

Figueiredo, J., Gomes, N., & García-Peñalvo, F. J. (2016). Ne-course for learning programming. In: F. J. García-Peñalvo (Ed.), Proceedings of the 4th International Conference on Technological Ecosystems for Enhancing Multiculturality (TEEM'16). Salamanca, Spain, November 2–4, 2016. ACM. https://doi.org/10.1145/3012430.3012572

Gerdt, P. and Sajaniemi, J. (2005). Roles of variables in Object-Oriented Programming. OOPSLA’05: Companion to the 20th Annual ACM SIGPLAN Conference on Object-Oriented Programming, Systems, Languages, and Applications, October 2005, pages 350–355, San Diego, California, USA. https://doi.org/10.1145/1094855.1094972

Kaila, E., Rajala, T., Laakso, M.-J., & Salakoski, T. (2010). Effects of Course-Long Use of A Program Visualization Tool. In Proceedings of the 12th Australasian Conference on Computing Education (ACE'10). 97–106.

Kanellopoulou, Kermanidis, & Giannakoulopoulos. (2019). The dual-coding and multimedia learning theories: Film subtitles as a vocabulary teaching tool. Education Sciences, 9(3), 210. https://doi.org/10.3390/educsci9030210 MDPI AG.

Klepsch, M., & Seufert, T. (2020). Understanding instructional design effects by differentiated measurement of intrinsic, extraneous, and germane cognitive load. Instructional Science, 48, 45–77. https://doi.org/10.1007/s11251-020-09502-9

Luxton-Reilly, A. (2016). Learning to program is easy. In Proceedings of the 2016 ACM Conference on Innovation and Technology in Computer Science Education (ITiCSE'16), New York, USA, 284–289. https://doi.org/10.1145/2899415.2899432

Ma, L. (2007). Investigating and Improving Novice Programmers' Mental Models of Programming Concepts. University of Strathclyde Department of Computer & Information Sciences.

Masoud, M. (2016). Celiot: A Program simulation Tool Under MTL Framework. Doctoral Dissertation, Department of Computer Science College of Informatics and Virtual Education, The University of Dodoma.

Mladenović, M., Žanko, Ž, & Aglić, C. M. (2021). The impact of using program visualization techniques on learning basic programming concepts at the K–12 level. Computer Applications in Engineering Education, 2021(29), 145–159. https://doi.org/10.1002/cae.22315

Mselle, L. J., & Mmasi, R. (2011). The Impact of Memory Transfer Language (MTL) in Reducing Programming Misconceptions: A Class Experiment. ITiCSE 2011, the 16th Annual Conference on Innovation and Technology in Computer Science Education, ACM Press.

Mselle, L. J. (2014a). Using Memory Transfer Language (MTL) as a tool for program dry-running. International Journal of Computer Applications (0975 –8887), vol. 85(9), January 2014a.

Mselle, L. J. (2014b). Formalization of Memory Transfer Language (MTL) on the mold of register transfer language. International Conference on Information Science and Applications. https://doi.org/10.1109/ICISA.2014.6847404

Moreno, A., & Joy, M. (2006). Jeliot 3 in a Demanding Educational Setting. Proc. of the 4th PVW, (pp. 48–53). Florence, Italy.

Naps, T. L., Rößling, G., Almstrum, V., Dann, W., Fleischer, R., Hundhausen, C., Korhonen, A., Malmi, L., McNally, M., Rodger, S., & Vel´azquez-Iturbide, J. Á. (2003). Exploring the role of visualization and engagement in computer science education. SIGCSE Bull., 35(2), 131–152.

Paivio, A. (2006). Dual Coding Theory and Education. Pathways to Literacy Achievement for High Poverty Children. The University of Michigan School of Education, September 29-October 1, 2006.

Robins, A., Rountree, J., & Rountree, N. (2003). Learning and teaching programming: A review and discussion. Computer Science Education., 13, 137–172. https://doi.org/10.1076/csed.13.2.137.14200

Shaffer, C. A., Naps, T. L., & Fouh, E. (2011). Truly interactive textbooks for computer science education. In Proceedings of the 6th Program Visualization Workshop (PVW'11). 97–106.

Sorva, J., Karavirta, V., & Malmi, L. (2013). A review of generic program visualization systems for introductory programming education ACM. Transactions on Computing Education, 13(4), Article 15.

Sweller, J., Van Merriënboer, J. J. G., & Paas, F. (1998). Cognitive architecture and instructional design. Educational Psychology Review, 10, 251e295.

Sweller, J., van Merriënboer, J. J. G., & Paas, F. (2019). Cognitive architecture and instructional design: 20 years later. Educational Psychology Review, 31, 261–292. https://doi.org/10.1007/s10648-019-09465-5

van Paas, F., & Gog, T. (2006). Optimizing worked example instruction: Different ways to increase germane cognitive load. Learning and Instruction, 16(2), 87 0 91.

Yates, F. A. (1966). The Art of Memory. Routledge and Kegan Paul.

Thông tin
: []
Thông tin xuất bản

Springer Science and Business Media LLC

Tập 27

13089-13112

Thông tin tác giả