Preview

Информатика и образование

Расширенный поиск

Сравнение показателей восприятия игрового чат-бота с заданиями-головоломками для обучения программированию с показателями восприятия других образовательных инструментов

https://doi.org/10.32517/0234-0453-2024-39-4-41-50

Аннотация

Цифровое игровое обучение (англ. Digital Game-Based Learning, DGBL), или обучение на основе цифровых игр, может быть очень эффективным. Однако не все цифровые образовательные инструменты одинаково эффективны в различных образовательных ситуациях, для обучающихся разного уровня подготовки и разных изучаемых дисциплин.

Целью статьи является сравнение увлекательности, сложности и воспринимаемой полезности игрового чат-бота с заданиямиголоволомками, предназначенного для обучения программированию, с аналогичными показателями других образовательных инструментов.

Для проведения исследования были разработаны и использованы в процессе обучения программированию игровой чат-бот с заданиями-головоломками, работающий в индивидуальном и командном режимах, компьютерная игра, а также неигровой чат-бот для подготовки к семинарам и тестирования. Студенты 1-го курса бакалавриата направления подготовки «Информационная безопасность» факультета информационных технологий и анализа больших данных Финансового университета при Правительстве Российской Федерации использовали эти цифровые образовательные инструменты, а затем оценивали их увлекательность, сложность и полезность.

По результатам исследования сделано несколько выводов. Во-первых, использование игровых механик и игрового чат-бота с заданиями-головоломками значительно повышает интерес к образовательному инструменту, поэтому игровой чат-бот имеет преимущества перед играми и неигровыми чат-ботами. Во-вторых, оценка увлекательности игрового чат-бота превысила соответствующую оценку семинаров. При этом для студентов оказался одинаково интересен, полезен и сложен как индивидуальный, так и командный режим игрового чат-бота. Следовательно, игровой чат-бот можно использовать как вне аудитории, так и в аудиторных занятиях. В-третьих, если заложить в чат-бот игровые задания разных типов, в том числе связанные с написанием программного кода, то это повысит полезность чат-бота.

Результаты исследования вносят вклад в развитие обучения на основе цифровых игр с использованием чат-ботов, в частности, при преподавании информатики и программирования, а также могут помочь повысить увлекательность семинаров и вовлеченность студентов в процесс обучения в целом. Полученные результаты могут представлять практический интерес для преподавателей информатики и программирования.

Об авторе

А. Н. Варнавский
Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»
Россия

Варнавский Александр Николаевич - канд. тех. наук, доцент, доцент департамента компьютерной инженерии.

Москва



Список литературы

1. Инамова Г. А., Кодиров З. З. Технология компьютерных игр в процессе обучения. Механика и технология. 2022;(1):181–188.

2. Zhan Z., He L., Tong Y., Liang X., Guo Sh., Lan X. The effectiveness of gamification in programming education: Evidence from a meta-analysis. Computers and Education: Artificial Intelligence. 2022;3:100096. DOI: 10.1016/J.CAEAI.2022.100096.

3. Harteveld C., Smith G., Carmichael G., Gee E., StewartGardiner C. A design-focused analysis of games teaching computer science. Proc. of Games+Learning+Society Conf. (GLS10). Pittsburgh, PA, USA, ETC Press; 2014;10:1–8. Available at: http://gailcarmichael.com/sites/default/files/DesignFocusedAnalysisGamesCS.pdf

4. Setiawan H., Phillipson S. The effectiveness of GameBased Science Learning (GBSL) to improve students’ academic achievement: A meta-analysis of current research from 2010 to 2017. REiD (Research and Evaluation in Education). 2019;5(2):152–168. DOI: 10.21831/REID.V5I2.28073.

5. Karakoç B., Eryilmaz K., Turan Özpolat E., Yildirim İ. The effect of game-based learning on student achievement: A meta-analysis study. Technology, Knowledge and Learning. 2020;27(1):207–222. DOI: 10.1007/S10758-020-09471-5.

6. Fadda D., Pellegrini M., Vivanet G., Zandonella Callegher C. Effects of digital games on student motivation in mathematics: A meta-analysis in K-12. Journal of Computer Assisted Learning. 2022;38(1):304–325. DOI: 10.1111/JCAL.12618.

7. Wang L.-H., Chen B., Hwang G.-J., Wang Y.-Q. Effects of digital game-based STEM education on students’ learning achievement: A meta-analysis. International Journal of STEM Education. 2022;9(1):1–13. DOI: 10.1186/S40594-022-00344-0/TABLES/2.

8. Hussein M. H., Ow S. H., Loh S. Ch., Thong M. K., Ale Ebrahim N. Effects of digital game-based learning on elementary science learning: A systematic review. IEEE Access. 2019;7:62465–62478. DOI: 10.1109/ACCESS.2019.2916324.

9. Lei H., Chiu M. M., Wang D., Wang C., Xie T. Effects of game-based learning on students’ achievement in science: A meta-analysis. Journal of Educational Computing Research. 2022;60(6):1373–1398. DOI: 10.1177/07356331211064543.

10. Mao W., Cui Y., Chiu M. M., Lei H. Effects of game-based learning on students’ critical thinking: A metaanalysis. Journal of Educational Computing Research. 2021;59(8):1682–1708. DOI: 10.1177/07356331211007098.

11. Lei H., Wang C., Chiu M. M., Chen S. Do educational games affect students’ achievement emotions? Evidence from a meta-analysis. Journal of Computer Assisted Learning. 2022;38(4):946–959. DOI: 10.1111/JCAL.12664.

12. Vahldick A., Mendes A. J., Marcelino M. J. A review of games designed to improve introductory computer programming competencies. Proc. Frontiers in Education Conf. (FIE). Madrid, Spain, Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc.; 2014:1–7. DOI: 10.1109/FIE.2014.7044114.

13. Miljanovic M. A., Bradbury J. S. A review of serious games for programming. Serious Games. Proc. 4th Joint Int. Conf. JCSG2018. Lecture Notes in Computer Science. Springer, Cham; 2018;11243:204–216. DOI: 10.1007/978-3-030-02762-9_21.

14. Giannakoulas A., Xinogalos S. A review of educational games for teaching programming to primary school students. Handbook of Research on Tools for Teaching Computational Thinking in P-12 Education. Hershey, PA, USA, Information Science Pub., IGI Global; 2020:1–30. DOI: 10.4018/978-1-7998-4576-8.ch001.

15. Nickerson R. S. Five down, absquatulated: Crossword puzzle clues to how the mind works. Psychonomic Bulletin & Review. 2011;18(2):217–241. DOI: 10.3758/S13423-011-0069-X.

16. Murphy M., Spillane K., Cully J., Navarro-Pardo E., Moret-Tatay C. Can word puzzles be tailored to improve different dimensions of verbal fluency? A report of an intervention study. The Journal of Psychology. 2016;150(6):743–754. DOI: 10.1080/00223980.2016.1182887.

17. Brooker H., Wesnes K. A., Ballard C., Hampshire A., Aarsland D., Khan Z., Stenton R., McCambridge L., Corbett A. An online investigation of the relationship between the frequency of word puzzle use and cognitive function in a large sample of older adults. International Journal of Geriatric Psychiatry. 2019;34(7):921–931. DOI: 10.1002/GPS.5033.

18. Harrison-Dening K. “Use it or lose it”: The relationship between the frequency of word puzzle use and cognitive function. Evidence Based Nursing. 2020;23(4):104. DOI: 10.1136/EBNURS-2019-103165.

19. Gaikwad N., Tankhiwale S. Crossword puzzles: Self-learning tool in pharmacology. Perspectives on Medical Education. 2012;1(5–6):237–248. DOI: 10.1007/S40037-012-0033-0.

20. Nirmal L., Muthu M. S., Prasad M. Use of puzzles as an effective teaching-learning method for dental undergraduates. International Journal of Clinical Pediatric Dentistry. 2020;13(6):606–610. DOI: 10.5005/JP-JOURNALS-10005-1834.

21. Okonkwo C. W., Ade-Ibijola A. Chatbots applications in education: A systematic review. Computers and Education: Artificial Intelligence. 2021;2:100033. DOI: 10.1016/J.CAEAI.2021.100033.

22. Pérez J. Q., Daradoumis T., Puig J. M. M. Rediscovering the use of chatbots in education: A systematic literature review. Computer Applications in Engineering Education. 2020;28(6):1549–1565. DOI: 10.1002/CAE.22326.

23. Garcia Brustenga G., Fuertes-Alpiste M., MolasCastells N. Briefing paper: Chatbots in education. Barcelona, Spain, eLearn Center, Universitat Oberta de Catalunya; 2018. 32 p. DOI: 10.7238/elc.chatbots.2018.

24. Benotti L., Martínez M. C., Schapachnik F. A tool for introducing computer science with automatic formative assessment. IEEE Transactions on Learning Technologies. 2018;11(2):179–192. DOI: 10.1109/TLT.2017.2682084.

25. Katchapakirin K., Anutariya C. An architectural design of ScratchThAI: A conversational agent for computational thinking development using Scratch. Proc. 10th Int. Conf. on Advances in Information Technology (IAIT ‘18). New York, USA, Association for Computing Machinery; 2018:1–7. DOI: 10.1145/3291280.3291787.

26. Verleger M., Pembridge J. J. A pilot study integrating an AI-driven chatbot in an introductory programming course. Proc. of IEEE Frontiers in Education Conf. (FIE 2018). San Jose, CA, USA, Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc.; 2018: 1–4. DOI: 10.1109/FIE.2018.8659282.

27. Sakakibara A., Hosobe H. A video game-like approach to supporting novices in learning programming. Proc. 8th Int. Conf. “Learning and Collaboration Technologies: Games and Virtual Environments for Learning” (LCT 2021). Berlin, Heidelberg, Germany, Springer-Verlag; 2021;12785:84–93. DOI: 10.1007/978-3-030-77943-6_6.

28. Lin Y.-H., Tsai T. A conversational assistant on mobile devices for primitive learners of computer programming. Proc. IEEE Int. Conf. on Engineering, Technology and Education (TALE 2019). Yogyakarta, Indonesia, Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc.; 2019:1–4. DOI: 10.1109/TALE48000.2019.9226015

29. Lin Y.-H. Chatbot script design for programming language learning. Proc. IEEE 5th Eurasian Conf. on Educational Innovation (ECEI 2022). Taipei, Taiwan, Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc.; 2022:123–125. DOI: 10.1109/ECEI53102.2022.9829460.

30. Варнавский А. Н. Использование игрового чат-бота для развития навыков алгоритмического и логического мышления. Информатика и образование. 2024;39(2):48–58. EDN: KEMTKP. DOI: 10.32517/0234-0453-2024-39-2-48-58.


Рецензия

Для цитирования:


Варнавский А.Н. Сравнение показателей восприятия игрового чат-бота с заданиями-головоломками для обучения программированию с показателями восприятия других образовательных инструментов. Информатика и образование. 2024;39(4):41-50. https://doi.org/10.32517/0234-0453-2024-39-4-41-50

For citation:


Varnavsky A.N. Comparison of perception indicators of the gaming chatbot with puzzles tasks for teaching programming with perception indicators of other educational tools. Informatics and education. 2024;39(4):41-50. (In Russ.) https://doi.org/10.32517/0234-0453-2024-39-4-41-50

Просмотров: 129


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 0234-0453 (Print)
ISSN 2658-7769 (Online)