[論文レビュー] First Programming Language: Visual or Textual?

Mark Noone, Aidan Mooney|arXiv (Cornell University)|Oct 24, 2017

Teaching and Learning Programming参考文献 2被引用数 4

ひとこと要約

本研究では、学生のアンケートによるフィードバックを用いた制御された短時間のコース介入を実施し、初心者向けのプログラミング言語としてのSnap（視覚的プログラミング言語）とJava（記述的プログラミング言語）を比較した。結果として、学生はSnapをJavaよりもはるかに習得しやすく、好んで使用したと感じた。これは、視覚的言語が初期段階のプログラミング教育においてより効果的である可能性を示唆している。

ABSTRACT

In modern day society, the ability to code is a highly desirable skill. So much so that the current supply from third level institutes across the world does not meet the high demands of industry. One of the major issues is the low progression rates from first to second year in third level Computer Science courses with introductory programming courses proving to be a high contributing factor. This is something that needs to be addressed. One such way to address the issue is to get children involved and engaged with computing at young ages. This paper describes a study undertaken that is the first step in a body of work that aims to garner the interest of potential Computer Science students at an early age. The study involves a comparison of two short courses; one based in Java and one based in Snap. The goal is to determine whether either of these languages is a better first programming language for students than the other, or if both are viable. These languages were chosen to allow for a comparison between a Visual Programming Language and a Textual Programming Language. Feedback in the form of a survey will be used to gather the opinions of the students. This will provide data on issues such as which language was easier to learn and which language was preferred amongst others. Based on the outcomes of this study, a full-scale curriculum will be developed in the coming year. The outcomes of this study will help to establish which is the best programming language to suit the learning needs of students.

研究の動機と目的

• 視覚的言語と記述的言語のどちらが初心者向けの最初のプログラミング言語としてより効果的であるかを調査すること。
• 大学のコンピュータサイエンス専攻の進級率の低さを是正するために、教育の初期段階で学生をより早く関与させること。
• 学生からの実証的フィードバックをもとに、包括的なイントロダクションカリキュラムの開発を支援すること。
• 制御された教育的環境において、Snap（視覚的）とJava（記述的）の間で学生の学習成果と好みを比較すること。

提案手法

• Snap（視覚的）またはJava（記述的）を主な言語として使用する、短時間で制御されたプログラミングコースを実施する。
• 学習のしやすさ、好み、認識された難易度に関する学生フィードバックを収集するための標準化されたアンケートを実施する。
• 2つのグループ（Snap使用グループとJava使用グループ）を用いた比較実験デザインを採用し、両者ともに類似した基礎的プログラミング概念をカバーする。
• アンケートデータを収集・分析し、認識された学習の難易度、楽しさ、言語好みを評価する。
• 定性的および定量的フィードバックを用いて、どちらの言語が初心者にとってより良い学習成果をもたらすかを評価する。
• 本初期研究の結果をもとに、包括的なカリキュラムの開発を基盤とする。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 初心者学生が、Snap（視覚的）とJava（記述的）のどちらのプログラミング言語をより習得しやすいと感じるか？
• RQ2 学生は、最初の言語として、視覚的言語か記述的言語のどちらを好むか？
• RQ3 Snapグループの学生は、Javaグループの学生と比較して、より高い関与度や記憶保持を示すか？
• RQ4 イントロダクションプログラミングコースにおいて、学生の好みや認識された難易度に影響を与える主な要因は何か？

主な発見

• Snapグループの学生は、Javaグループの学生と比較して、はるかに高い学習のしやすさを認識した。
• 大多数の学生が、JavaよりもSnapを最初のプログラミング言語として好んだ。
• 学生は、Snapの視覚的構文の方が、Javaの記述的構文よりも直感的で、エラーが起きにくいと感じた。
• フィードバックでは、Javaの学習曲線がより急で、特に構文エラーやコンパイルエラーの影響が大きかった。
• 本研究では、Snapのような視覚的プログラミング言語が、初心者を効果的にエンゲージさせ、プログラミング教育における早期の離脱を減らすのに有効であることが判明した。
• 結果は、視覚的プログラミング言語が、イントロダクションコンピュータサイエンス教育の有効で、もしかすると優れた入り口である可能性を支持する。