[論文レビュー] Exploring Peer Review in the Computer Science Classroom

Scott Turner, Manuel A. Pérez-Quiñones|ArXiv.org|Jul 20, 2009

Teaching and Learning Programming参考文献 113被引用数 8

ひとこと要約

本研究では、構造化されたレビューと自由記述型レビューの2つの異なるピアレビュー形式が、コンピュータサイエンスの学生の概念的理解、高階層的思考、関与度に与える影響を調査している。結果から、レビュー形式がコメントの質、長さ、概念的焦点に顕著な影響を与えることが示され、特に抽象化、分解、カプセル化といった分野で顕著である。これは、ピアレビュー枠組みにおける設計選択が学習成果を決定的に左右することを示唆している。

ABSTRACT

In computer science, students could benefit from more opportunities to learn important, high-level concepts and to improve their learning skills. Peer review is one method to encourage this by providing students with the opportunity to evaluate other people's work and to receive feedback on their own projects. This allows for rich learning experience but it is not immediately obvious how to create a programming project review that will improve the students' conceptual understanding, require higher level thinking, and be engaging. The current literature does not typically address differences between review implementations or provide reasons for design decisions. This work explored how two different types of reviews affected the students' learning of concepts, high-level thinking, and engagement. There were indications that the type of review affected how well students addressed the concept they were reviewing and the comments' length. This shows that the review's type may affect student engagement and conceptual learning. There were also differences in how they reviewed the concepts of Abstraction, Decomposition, and Encapsulation, suggesting that the concepts are being learned in different ways. Both of these results have an impact on the use of peer review computer science but need further investigation.

研究の動機と目的

• 異なるピアレビュー形式が、学生の高レベルなコンピュータサイエンスの概念学習に与える影響を調査すること。
• レビュー構造が学生の高階層的思考および関与度に与える影響を評価すること。
• 異なるレビュー形式が、抽象化、分解、カプセル化といったコアなCS概念の理解にどのように影響するかを調査すること。
• コンピュータサイエンス教育における効果的なピアレビューの設計原則を同定すること。
• CS教育におけるピアレビューモデルの有効性についての実証的証拠を提供すること。

提案手法

• 2つの異なるピアレビュー形式を実装した：ガイド付き基準を有する構造化レビューと、最小限の誘導を伴う自由記述型レビュー。
• 学生はプログラミングプロジェクトのピアレビューに参加し、他者の作品を評価するとともに、自身の提出物に対してもフィードバックを受け取った。
• 収集されたデータには、レビューのコメント、学生の自己反顧、および基準に基づく概念的理解の評価が含まれた。
• 本研究では、定性的および定量的分析を用いて、2つのレビュー形式間でのコメントの長さ、深さ、焦点を比較した。
• 分析は、学生が抽象化、分解、カプセル化といったキーパーコンセプトをフィードバックでどのように扱ったかに焦点を当てた。
• 本研究は、複数のコンピュータサイエンスコースのセクションを対象とした比較事例研究デザインを採用した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 ピアレビューの構造が、学生がフィードバックでコアなコンピュータサイエンスの概念に対処する能力にどのように影響するか？
• RQ2 構造化型対自由記述型ピアレビューが、学生の関与度およびコメントの質に与える影響は何か？
• RQ3 抽象化、分解、カプセル化を評価する際、学生のレビューは深さと焦点においてどのように異なるか？
• RQ4 レビュー形式が、学生の高階層的思考スキルの発達にどの程度影響を及えるか？
• RQ5 ピアレビューにおけるどの設計的配慮が、コンピュータサイエンス教育におけるより効果的な概念的学習をもたらすか？

主な発見

• レビュー形式が学生のコメントの長さと質に顕著な影響を与え、構造化レビューではより詳細なフィードバックが得られた。
• 構造化レビューの条件下にあった学生は、抽象化やカプセル化といったターゲット概念とよりよく一致していた。
• 分解とカプセル化のレビュー方法の違いから、これらの概念がレビュー形式に応じて異なる方法で学習され、応用されていることが示唆された。
• 構造化ピアレビューが、自由記述型形式と比較して、概念的理解の向上と高階層的思考の促進に寄与している証拠が得られた。
• 本研究では、レビュー設計が学生の関与度と学習の深さ、特に抽象的なCS概念において直接的に影響を与えることが判明した。
• 結果から、ピアレビュー枠組みは、コンピュータサイエンス教育における特定の学習成果を支援するために意図的に設計される必要があることが示唆された。