Kijkgedrag van beginners en ervaren programmeurs en hoe wij dit voor instructie kunnen gebruiken

Description

Submission text. Het observeren van (video)modellen biedt studenten de mogelijkheid om een (expert)model te observeren die een taak (zoals fouten uit code halen of ‘debuggen’) uitvoert (review zie bv. Van Gog & Rummel, 2010). Een aanpak om de aandacht van leerlingen in dergelijke video's te stimuleren zijn Eye-Movement Modeling Examples (EMME, Van Gog, Jarodzka, Scheiter, Gerjets, & Paas, 2009). Hier worden de oogbewegingen van het model (bijvoorbeeld als cirkels) gevisualiseerd op video’s van de taakuitvoering. . Vaak ontbreken echter bewezen richtlijnen voor het creëren van effectieve EMME's. Bijvoorbeeld, in sommige EMME's voert een model gewoon een taak uit zonder specifieke instructies (bijv. Litchfield, Ball, Donovan, Manning, & Crawford, 2010). Andere studies geven expliciete instructies aan het model om de EMME op een didactische manier te creëren (bv. Jarodzka et al., 2012). De keuze van de modelinstructie lijkt vooral gebaseerd op de intuïtie van de onderzoekers en tot nu toe is niet bekend hoe de instructie het (kijk)gedrag van de expert beïnvloedt. Onderzoeksvraag Ons eerste doel is om te laten zien hoe beginners zouden kunnen profiteren van het sturen van de aandacht door een expertmodel. Hiervoor onderzochten wij hoe de oogbewegingen en muisklikken van experts en beginners in programmeren verschillen en hoe het (kijk)gedrag van experts verandert wanneer ze worden geïnstrueerd om zich didactisch te gedragen. Methodologie Achttien experts en 23 beginnende programmeurs debugden 3 korte Python-codes terwijl hun oogbewegingen en muisklikken werden geregistreerd. Figuur 1 toont de programmeeromgeving. De experts debugden eerst elke code met de instructie om zich te gedragen zoals gewoonlijk (niet-didactisch) en vervolgens met de instructie om de oplossing didactisch uit te leggen. Beginners debugden de code slechts één keer (Figuur 2). Tijdens alle taken dachten de deelnemers hardop . Analyse en resultaten We vergeleken lineaire mixed effect regressiemodellen met en zonder de factoren expertise (experts/beginners) of instructie (non-didactische/didactische instructie). Experts voerden kortere fixaties uit in het codegebied, hadden minder overgangen tussen code en outputgebied per klik op de run-knop , testten de code minder vaak en debugden de code lineairder dan beginners. Er werd geen verschil gevonden de lengte van saccades en de tijd tot dat de code voor het eerst werd uitgevoerd. Bij het verkennen van het effect van de instructie op de oogbewegingen van experts, ontdekten we dat didactisch geïnstrueerde experts een langere fixatieduur en langere saccades hadden, minder vaak de code uitvoeren, meer overgangen tussen code en output hadden bij het uitvoeren van de code en de code meer lineair debugden dan niet-didactisch geïnstrueerde experts. Er werden geen verschillen gevonden voor de tijd tot de eerste keer dat de code werd uitgevoerd. Theoretische en praktische relevantie Ten eerste laten zien we dat experts en beginners verschillen in hun gebruikelijke debugging (kijk)gedrag, wat de bewering ondersteunt dat beginners baat zouden kunnen hebben bij het sturen van de aandacht door EMMEs van experts. Ten tweede toonden we aan dat de oogbewegingen van experts aanzienlijk verschillen in hun gebruikelijke gedrag ten opzichte van hun didactisch kijkgedrag. Instructie is dus van invloed op het gedrag van experts wanneer ze EMME maken. Referenties Jarodzka, H., Balslev, T., Holmqvist, K., Nyström, M., Scheiter, K., Gerjets, P., & Eika, B. (2012). Conveying clinical reasoning based on visual observation via eye-movement modelling examples. Instructional Science, 40(5), 813-827. Litchfield, D., Ball, L. J., Donovan, T., Manning, D. J., & Crawford, T. (2010). Viewing another person's eye movements improves identification of pulmonary nodules in chest x-ray inspection. Journal of Experimental Psychology: Applied, 16(3), 251. Van Gog, T., Jarodzka, H., Scheiter, K., Gerjets, P., & Paas, F. (2009). Attention guidance during example study via the model’s eye movements. Computers in Human Behavior, 25, 785-791. Van Gog, T., & Rummel, N. (2010). Example-based learning: Integrating cognitive and social-cognitive research perspectives. Educational Psychology Review, 22(2), 155-174.

Period	26 Jun 2019 → 28 Jun 2019
Event title	Onderwijs research dagen : Onwijs Onderwijs
Event type	Conference
Location	Heerlen, Netherlands
Degree of Recognition	National