Cognitive Models and Intelligent Environments for Learning Programming

در حال حاضر، یک توافق کلی در مورد ماهیت یادگیری برنامه نویسی وجود دارد، اما نظرات متفاوتی در مورد اینکه چه چیزی یک محیط موثر برای آن تشکیل می دهد وجود دارد. به طور کلی تشخیص داده شده است که توسعه یک مدل ذهنی یک کار بزرگ برای دانش آموز است و یادگیری برنامه نویسی یک فعالیت پیچیده است که به شدت به مهارت های فراشناختی بستگی دارد. این کتاب که بر اساس یک کارگاه ناتو است، هم مدل‌های شناختی ناب و هم محیط‌های یادگیری تجربی را ارائه می‌کند و به این موضوع می‌پردازد که چه ویژگی‌هایی می‌تواند یک مدل یادگیری را به‌ویژه در رابطه با محیط یادگیری (طبیعی یا رایانه‌ای) مؤثر کند. این مقالات مدل‌های شناختی مرتبط با جنبه‌های مختلف برنامه‌نویسی، کلاس‌های فراگیران و انواع محیط را پوشش می‌دهند و در سه گروه مطالعات نظری و تجربی در زمینه درک برنامه‌نویسی، محیط‌های یادگیری برنامه‌نویسی و برنامه‌نویسی یادگیری در محیط‌های مدرسه سازمان‌دهی شده‌اند. درک، طراحی، ساخت، آزمایش، اشکال زدایی و تأیید به عنوان مهارت های وابسته به یکدیگر شناخته می شوند که نیاز به تجزیه و تحلیل پیچیده دارند و ممکن است به طور مستقل و سفارشات بی تفاوت در افراد تازه کار توسعه یابند. این کتاب نشان می‌دهد که بعید است مسیر واحدی از مبتدی تا متخصص وجود داشته باشد و ساختار محصول نهایی (برنامه) ممکن است روند به وجود آمدن آن را آنقدر که برخی از آن‌ها حمایت می‌کنند محدود نکند.

At present, there is a general consensus on the nature of learning programming, but there are different opinions on what forms an effective environment for it. It is generally recognized that the development of a mental model is a formidable task for the student and that learning programming is a complex activity that depends heavily on metacognitive skills. This book, based on a NATO workshop, presents both pure cognitive models and experimental learning environments, and discusses what characteristics can make a learning model effective, especially in relation to the learning environment (natural or computerized). The papers cover cognitive models related to different aspects of programming, classes of learners, and types of environment, and are organized in three groups: theoretical and empirical studies on understanding programming, environments for learning programming, and learning programming in school environments. Comprehension, design, construction, testing, debugging, and verification are recognized as interdependent skills, which require complicated analysis and may develop independently, and indifferent orders, in novices. This book shows that there is unlikely to be asingle path from novice to expert and that the structure of the final product (the program) may not constrain the process by which it comes into being as much as some would advocate.