认知负荷理论对程序设计基础学习的影响

Entorno Pub Date : 2019-06-01 DOI:10.5377/ENTORNO.V0I67.7500
Carlos Argelio Arévalo-Mercado, Blanca Guadalupe Estrada-Rentería, Estela Lizbeth Muñoz-Andrade
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El presente estudio tuvo como objetivo medir uno de los efectos predichos por la TGC. Con base en esta, se diseñó material didáctico que se utilizó en un cuasi experimento controlado (aplicado durante el segundo semestre de 2017) con dos grupos de estudiantes de primer semestre de Ingeniería en Sistemas Computacionales de la Universidad Autónoma de Aguascalientes (UAA). El grupo experimental (n = 42) utilizó el material didáctico diseñado con la TCC, y el grupo de control (n = 47) utilizó material didáctico tradicional. La prueba de diferencia de medias mostró una diferencia estadísticamente significativa (p = 0.002) entre el rendimiento final de ambos grupos. El estudio concluye que los ejercicios por completar tuvieron un efecto positivo en el aprendizaje de los alumnos del grupo experimental, permitiendo una mejor adquisición de esquemas de programación en la forma de planes de programación. 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摘要

对于在计算机科学相关专业学习的大学生来说,学习编程是一个困难的话题。这种学习需要通过设计算法和程序的基本结构来发展解决问题的能力。同时,学生必须学习编程语言、集成开发环境(IDE)的语法,并开发正确的心理模型。这些要求的结合通常会给学生带来认知负担。认知负荷理论提出了帮助减少这种负担的学习机制。其中之一是“有待完成的问题的影响”。这项研究的目的是测量TGC预测的影响之一。在此基础上,设计了教材,用于阿瓜斯卡连特斯自治大学计算机系统工程第一学期的两组学生进行的准控制实验(2017年下半年实施)。实验组(n=42)使用CCT设计的教材,对照组(n=47)使用传统教材。平均差异测试显示两组最终表现之间存在统计学意义的差异(p=0.002)。研究得出的结论是,即将完成的练习对实验组学生的学习产生了积极影响,使他们能够更好地以编程计划的形式获得编程方案。随后的随机复制将证实或排除所发现的影响。
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
El efecto de la teoría de carga cognitiva en el aprendizaje de la programación básica
El aprendizaje de la programación es un tópico difícil para los estudiantes universitarios que inician estudios en carreras afines a las ciencias de la computación. Este aprendizaje exige desarrollar habilidades de resolución de problemas mediante estructuras básicas para diseñar algoritmos y programas. De manera simultánea, el alumno debe aprender la sintaxis de un lenguaje de programación, un entorno de desarrollo integrado (IDE) y desarrollar modelos mentales correctos. La combinación de estos requerimientos frecuentemente conlleva una sobrecarga cognitiva en el estudiante. La teoría de carga cognitiva (TCG) propone mecanismos de aprendizaje para ayudar a disminuir esta sobrecarga. Uno de ellos es el “efecto del problema por completar”. El presente estudio tuvo como objetivo medir uno de los efectos predichos por la TGC. Con base en esta, se diseñó material didáctico que se utilizó en un cuasi experimento controlado (aplicado durante el segundo semestre de 2017) con dos grupos de estudiantes de primer semestre de Ingeniería en Sistemas Computacionales de la Universidad Autónoma de Aguascalientes (UAA). El grupo experimental (n = 42) utilizó el material didáctico diseñado con la TCC, y el grupo de control (n = 47) utilizó material didáctico tradicional. La prueba de diferencia de medias mostró una diferencia estadísticamente significativa (p = 0.002) entre el rendimiento final de ambos grupos. El estudio concluye que los ejercicios por completar tuvieron un efecto positivo en el aprendizaje de los alumnos del grupo experimental, permitiendo una mejor adquisición de esquemas de programación en la forma de planes de programación. Posteriores réplicas aleatorizadas permitirán corroborar o descartar el efecto encontrado.   
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