論文の概要: Adaptive Scaffolding in Block-Based Programming via Synthesizing New
Tasks as Pop Quizzes
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.16359v1
- Date: Tue, 28 Mar 2023 23:52:15 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-30 16:34:09.759888
- Title: Adaptive Scaffolding in Block-Based Programming via Synthesizing New
Tasks as Pop Quizzes
- Title（参考訳）: 新しいタスクをポップクイズとして合成するブロックベースプログラミングにおける適応スキャッフィング
- Authors: Ahana Ghosh, Sebastian Tschiatschek, Sam Devlin, Adish Singla
- Abstract要約: マルチチョイスプログラミングタスクとして提示されるポップクイズに基づく足場構築フレームワークを提案する。
これらのポップ・クイズを自動的に生成するために,新しいアルゴリズムであるPQuizSynを提案する。
提案アルゴリズムは, (a) 適応性, (b) 理解し易く, (c) 理解し易い, (c) 理解し難い, (c) 解決コードを明らかにしない,という特徴を持つ,ポップ・クイズのための新しいタスクを合成する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 30.127552292093384
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Block-based programming environments are increasingly used to introduce
computing concepts to beginners. However, novice students often struggle in
these environments, given the conceptual and open-ended nature of programming
tasks. To effectively support a student struggling to solve a given task, it is
important to provide adaptive scaffolding that guides the student towards a
solution. We introduce a scaffolding framework based on pop quizzes presented
as multi-choice programming tasks. To automatically generate these pop quizzes,
we propose a novel algorithm, PQuizSyn. More formally, given a reference task
with a solution code and the student's current attempt, PQuizSyn synthesizes
new tasks for pop quizzes with the following features: (a) Adaptive (i.e.,
individualized to the student's current attempt), (b) Comprehensible (i.e.,
easy to comprehend and solve), and (c) Concealing (i.e., do not reveal the
solution code). Our algorithm synthesizes these tasks using techniques based on
symbolic reasoning and graph-based code representations. We show that our
algorithm can generate hundreds of pop quizzes for different student attempts
on reference tasks from Hour of Code: Maze Challenge and Karel. We assess the
quality of these pop quizzes through expert ratings using an evaluation rubric.
Further, we have built an online platform for practicing block-based
programming tasks empowered via pop quiz based feedback, and report results
from an initial user study.
- Abstract（参考訳）: ブロックベースのプログラミング環境は、初心者にコンピューティングの概念を導入するためにますます使われている。
しかし、初等生はプログラミングタスクの概念的かつオープンな性質から、これらの環境に苦しむことが多い。
課題解決に苦しむ学生を効果的に支援するためには、生徒をソリューションへと導く適応的な足場を提供することが重要である。
マルチチョイスプログラミングタスクとして提示されるポップクイズに基づく足場構築フレームワークを提案する。
これらのポップクイズを自動的に生成するために,新しいアルゴリズムであるpquizsynを提案する。
より正式には、ソリューションコードと学生の現在の試みによる参照タスクが与えられた場合、PQuizSynは以下の機能でポップクイズのための新しいタスクを合成する。
(a)適応(すなわち、学生の現在の試みに個別化された)
(b)理解し易く(すなわち理解し易く、解き易い)、
(c) 取得する(すなわち、解決コードを公開しない)。
本アルゴリズムは,記号推論とグラフに基づくコード表現に基づく手法を用いてこれらのタスクを合成する。
提案アルゴリズムは,Hour of Code: Maze Challenge と Karel からの参照タスクに対して,何百ものポップクイズを生成することができることを示す。
評価用ルーブリックを用いて,専門家評価によるポップクイズの品質評価を行った。
さらに,ポップクイズに基づくフィードバックによるブロックベースのプログラミングタスクを実践するオンラインプラットフォームを構築し,ユーザ調査の結果を報告する。
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