Wie kann man Programmieren am besten lehren?

In unserem Labor geht es vor allem darum, bessere Wege zu ergründen, um Informatikstudierenden das Programmieren zu erleichtern.  Um dieses Ziel zu erreichen, arbeiten wir in drei Bereichen:

1: Programmieren Verstehen

Um die Lehrmethoden zu verbessern, ist der erste und wichtigste Aspekt zu verstehen, wie Studierende das Programmieren verstehen. Das Programmieren setzt sich aus mehreren kognitiven Elementen zusammen, darunter Sprachverständnis, Arbeitsgedächtnis, Problemlösung und geteilte Aufmerksamkeit. Da das Verstehen von Programmen ein kognitiver Prozess ist, können wir ihn nicht direkt beobachten, weshalb wir einen indirekten Messansatz verwenden. In unserem Labor verwenden wir fMRI, EEG und Eye Tracking.

Die Studenten arbeiten mit verschiedenen Quellcode-Schnipseln, während sie sich in einem fMRI-Scanner befinden, um aktive Hirnareale aufzuzeichnen, die mit kognitiven Prozessen verbunden sind.

2: Entwicklung von Lehrmethoden aus der Forschung

Unser Hauptaugenmerk in diesem Bereich liegt auf der Entwicklung von Lehrmethoden, die den Studierenden helfen, ihre Fähigkeiten zum Schreiben von Programmen zu verbessern.

3: Evaluierung und Verfeinerung der Lehrmethoden

Wir analysieren die bestehenden Lehrmethoden, die kognitiven und verhaltensbezogenen Prozesse, denen die Studierenden beim Lernen folgen, und schlagen neue Techniken zur Verbesserung vor.

Die Studierenden arbeiten mit verschiedenen Quellcode-Schnipseln, während sie ein EEG-Gerät tragen, um aktive Gehirnbereiche aufzuzeichnen, die mit kognitiven Prozessen verbunden sind. Gleichzeitig werden die Augenbewegungen der Schüler mit einem Eye-Tracker aufgezeichnet, um die visuelle Aufmerksamkeit während des Programmverständnisses zu erfassen.