論文の概要: The Use of Computational Thinking Skills, Difficulties, and Strategies of Introductory Programming Students Solving Bebras Tasks

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.02175v1
• Date: Mon, 01 Jun 2026 12:33:56 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-06-02 21:34:32.00424
• Title: The Use of Computational Thinking Skills, Difficulties, and Strategies of Introductory Programming Students Solving Bebras Tasks
• Title（参考訳）: ベブラス課題を解く入門プログラミング学生の計算思考スキル, 困難, 戦略の活用
• Authors: Enrico Benedetti, Isaac Alpizar-Chacon, Johan Jeuring,
• Abstract要約: 計算思考(CT)は、誰もが学ぶべき基本的なスキルセットだと考えられている。 従来の研究では、学生や専門家が序列計算問題を解く際にCTスキルをどのように応用するかが研究されている。 本研究は, 計算問題の解決におけるCTスキルの適用方法, 遭遇の難しさ, 採用戦略について検討した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.2744523252873352
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: Computational thinking (CT) is regarded as a fundamental skill set everyone should learn. Identifying when and how CT skills are used is challenging but important to inform interventions supporting their development. Previous research has examined how students and experts apply CT skills when solving introductory computational problems. However, the extent to which higher education students in introductory programming courses do so in depth is underexplored. We address this gap by examining how those students apply CT skills when solving computational problems, the difficulties they encounter, and the strategies they employ. We collected plans and solutions to Bebras tasks (short problems introducing CS concepts and considered effective for eliciting CT skills) in an introductory programming course for non-CS majors. We gathered 241 submissions from 58 students across five tasks, along with post-task comments and reflections on strategies. We analyzed the data using descriptive statistics, applied an existing coding scheme to identify CT skills, and conducted thematic analysis to identify difficulties and strategies. Submissions varied in structure and level of detail. The most prevalent CT skills were algorithmic thinking, abstraction, and decomposition, while evaluation and generalization appeared much less frequently. CT skill presence was positively associated with correct answers. Students faced challenges in four areas, including understanding the tasks and making a plan, and reported various problem-solving strategies. Consolidating and extending prior research on CT skills and problem solving, our findings show that students in introductory programming apply CT skills but can struggle to solve problems systematically and explain their reasoning. Furthermore, Bebras tasks create opportunities for this population to engage CT skills and could be used in future research.
• Abstract（参考訳）: 計算思考(CT)は、誰もが学ぶべき基本的なスキルセットだと考えられている。 CTのスキルがいつ、どのように使われているかを特定することは難しいが、その開発を支援する介入を知らせるのが重要だ。 従来の研究では、学生や専門家が序列計算問題を解く際にCTスキルをどのように応用するかが研究されている。 しかし、導入プログラミングコースにおける高等教育の学生が行うことの程度は過小評価されている。 本研究は, 計算問題の解決におけるCTスキルの適用方法, 遭遇の難しさ, 採用戦略を検討することで, このギャップに対処する。 我々は,非CS専攻者を対象とした入門プログラミングコースにおいて,Bebrasタスク(CS概念の導入やCTスキルの抽出に有効な問題)の計画と解決策を収集した。 5つのタスクで58人の学生から241件の応募を集めました。 我々は、記述統計を用いてデータを解析し、既存の符号化手法を用いてCTスキルを同定し、難易度と戦略を特定するために主題分析を行った。 提出内容は構造や詳細によって異なっていた。 もっとも一般的なCT技術はアルゴリズム的思考、抽象化、分解であり、評価と一般化はそれほど多くなかった。 CTでは, 正答率に有意な相関が認められた。 課題を理解し、計画を立てるなど、4つの領域で課題に直面し、様々な問題解決戦略を報告した。 本研究は,CTスキルと問題解決に関する先行研究を統合・拡張し,導入プログラミングの学生がCTスキルを適用しつつ,問題を体系的に解決し,推論を説明するのに苦慮していることを示す。 さらに、Bebrasのタスクは、この人口がCTスキルを身につける機会を生み出し、将来の研究に利用することができる。

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