Teaching computer programming with PRIMM: a sociocultural perspective

Background and Context: With computing now becoming a mandatory subject in school in many countries, there is a need for clearly defined pedagogical strategies to support all learners; this is particularly pertinent when teaching computer programming, which novice adults have struggled with for decades. Vygotsky’s sociocultural theory emphasises the importance of language, mediation, and the transfer of skills and knowledge from the social into the cognitive plane. This perspective has influenced the development of PRIMM (Predict, Run, Investigate, Modify, Make), a structured approach to teaching programming. Objective: The objective of the study was to find out if using PRIMM to teach programming had an impact on learner attainment in secondary school, and the extent to which it was a valuable method for teachers. Method: We evaluated the use of PRIMM in 13 schools with 493 students aged 11-14 alongside a control group, using a mixed-methods approach. Teachers delivered programming lessons using the PRIMM approach for 8-12 weeks. Data were collected via a combination of a baseline test, a post-test to compare control and experimental groups, and teacher interviews. Findings: Learners who participated in the PRIMM lessons performed better in the post test than the control group. Teachers reported several benefits of the PRIMM approach, including that PRIMM helped them to teach effectively in mixed-ability classes, enabling all learners to make progress. Implications: We hope that PRIMM makes a contribution to programming education research, as it builds on previous work in effective pedagogy for teachers, and encourages the use of language and dialogue to facilitate understanding. Through our evaluation of PRIMM and engagement with classroom teachers, we propose a framework for understanding the learning of programming in the classroom, and present this as an avenue for further research

Gamified Coding Platforms and Student Motivation: An Investigation into Motivation and Academic Performance in Computer Programming Students

Students taking computer programming classes face several serious challenges: learning the syntax, problem solving, and interacting with new interfaces. In order to meet these challenges, instructors have been using Gamified Coding Platforms such as Codewars.com which offer students the opportunity to gain points, see other solutions, and practice in an online environment without the need to install extra software. The study seeks to build a psychological profile of students by measuring their intrinsic motivations along with their extrinsic motivations in the computer programming classroom. The surveys used for the intrinsic and extrinsic measures are based on the self-determination theory, which is also often used in the study of gamification. Additionally, students were questioned about goal setting, their perceptions of their instructor, and demographic questions. The dependent variable in question was the level of student engagement, which was based on the National Survey of Student Engagement. The initial pilot study involved 74 participants and the main study involved 159 completed student responses. A linear regression model was completed to examine the direct effects of the predictors on the dependent variable. Two components of intrinsic motivation: perceived competence and a greater desire to experience stimulation had a positive effect on student engagement. Additionally, students who perceived a greater instructor investment in their lives had a significant effect on student engagement. The study highlights the importance of the role of the instructor and intrinsic motivations to encourage student engagement. The insights from the study can be used to increase student engagement by encouraging instructors to show a greater interest in their students studying computer programming

Comment encourager plus de femmes vers l’Informatique?

Abstract : Only a small minority of women are drawn to the field of Computer Science (CS). For many years, the ratio of female students at all the Cegeps/colleges in the province of Quebec attending and completing Computer Science programs has been much lower than the number of males. Women experience various challenges during the process of becoming computer scientists. Therefore, greater attention needs to be allocated to research that investigates the gender inequality phenomenon in the CS environment. This study looks at both female and male students who are currently attending a Computer Science program at the Cegep level at LaSalle College in Montreal. The purpose was to identify whether similarities or patterns exist at the social and/or affective levels that lead some female students to choose Computer Science as an academic program. The study also aims to identify the possible social and affective factors that are discouraging female students from registering in Computer Science. Such factors may be influencing their levels of confidence and interest, and consequently steering female students away from pursuing CS as an academic and career choice. Finally, we identify learning strategies that help those who pursue it to succeed in the program. A mixed research method was implemented. A quantitative study used the admissions records of all Cegeps in the province of Quebec, both English and French, in order to analyze and compare the number of applicants who have attended and completed a Computer Science specialization between 2005 and 2016. An exploratory qualitative study was carried out in the form of interviews with a participating sample of twenty-four students (F=12, M=12) currently attending LaSalle College in the field of Computer Science.Seule une petite minorité de femmes est attirée par le domaine de l’informatique. Les facteurs étudiés pourraient affecter leur niveau de confiance et d’intérêt et par conséquent les éloigner de choisir cette discipline en tant que cursus académique ou d’entreprendre une carrière professionnelle en informatique. Cette étude examine les facteurs sociaux et affectifs qui amènent les étudiantes à choisir l'informatique comme option académique au Collège LaSalle au niveau du Cégep. Une méthode de recherche mixte utilisant des approches quantitatives et qualitatives a été mise en oeuvre dans cette étude. Cinq pistes de réflexions ou questions ont été explorées pour mesurer si l'un des facteurs sociaux ou affectifs étudiés pouvait avoir influencé le choix des étudiantes à choisir l’informatique en tant qu'option académique ou contribué à augmenter leur confiance en soi pour mieux réussir dans le programme. Dans la première piste, nous avons analysé l’influence de l'exposition préalable des étudiantes au cours de leurs vies ou au cours de leurs études actuelles à des modèles féminins, de leaders ou de mentors sur le choix de l’informatique comme option. La seconde piste portait sur l'effet des préjugés et les idées préconçues sur la place de la femme dans ce secteur d’activité qui est l’informatique. En troisième lieu, nous avons examiné l’impact que pouvait avoir l'exposition précoce aux ordinateurs lors de la croissance alors que la quatrième piste consistait à examiner l’effet des encouragements et du soutien de l’environnement immédiat des femmes concernées. Enfin, une cinquième question a porté sur le fait de savoir si l'intérêt et l’attitude positive que portaient les femmes à l’égard de l’informatique avaient mené au choix de ce domaine et par conséquent, augmenté la confiance en soi pour mener à bien leur programme d'études. Une méthode quantitative a été utilisée pour analyser les dossiers d'admission des programmes de l’informatique de tous les cégeps de la province de Québec, en comparant le nombre de candidats de sexe masculin qui ont suivi et complété leurs programmes pour les dix années s’étalant de 2005 à 2016. Les résultats montrent qu’une très petite minorité d'étudiantes ont fréquenté les programmes informatiques dans les collèges de la province comparativement à un milieu fortement dominés par les hommes. Une approche exploratoire qualitative a été mise en oeuvre dans le cadre d'une entrevue individuelle menée auprès de 24 participants (N = 24, M = 12, F = 12) participant aux programmes informatiques du Collège LaSalle au niveau du DEC qu’au niveau de l’AEC. Les réponses collectées et analysées à partir de ces entrevues ont permis de répondre à toutes les questions de recherche posées. En ce qui concerne la première question, la compilation des résultats a montré que la majorité des participantes n'ont pas eu dans leur milieu de vie des modèles féminins ayant étudié ou oeuvré dans le domaine de l’informatique alors que deux participantes ont connu des modèles masculins. Cependant, cela ne les a pas empêchés de choisir l’informatique comme choix académique ou professionnel. Par ailleurs, l’étude a montré qu’une fois engagées dans le programme et lorsqu’elles reçoivent du soutien et des conseils de la part d’un mentor ou d'un pair, cela devenait un facteur de motivation très important qui les poussait à poursuivre le cursus dans lequel elles étaient engagées. Les participants masculins quant à eux ont surtout été influencé par des modèles masculins dans leur entourage immédiat famille et amis ainsi que par des icônes du monde industriel et médiatique. Le point commun entre les deux populations est que les participants sont d'accord sur le fait que la présence d’un mentor est nécessaire surtout pendant le premier semestre du parcours scolaire. Ils insistent aussi sur le fait que le soutien par les pairs est très utile pour bâtir des connaissances et partager des expériences. Cependant, les participant masculins différaient de leurs homologues féminins qui ont dit préférer des femmes comme mentors parce qu'elles se sentaient plus soutenues et comprises et donc plus en confiance. Ces mentors étaient nécessaires pour un soutien technique et émotionnel. Beaucoup d'hommes comptaient encore plus sur leurs collègues masculins que sur leurs collègues féminins pour le soutien scolaire. En ce qui concerne la seconde question, l’étude a révélé que plus de la moitié des participants hommes et femmes, avaient des idées fausses ou préconçues sur l’implication des femmes dans le mode de l’informatique, idées qui ont été rapidement effacées une fois qu'ils ont commencé le programme. Par conséquent, il est évident que ces notions préconçues n'ont pas affecté la décision des participantes de poursuivre dans le domaine de l’informatique. La troisième question portait sur leur exposition antérieure et leur expérience avec les ordinateurs. Encore une fois, les résultats de l’étude ont montré que l'exposition des hommes aux ordinateurs et au matériel informatique était plus élevée que celle des femmes. Cependant, cela n’a pas dissuadés les femmes de choisir d'étudier en informatique. L'obstacle principal que les femmes ont souligné était le manque de connaissances techniques et de pratique qui se traduisent par un processus d'apprentissage plus ardu afin de se familiariser avec les nombreuses technologies et dont elles croient que leurs collègues masculins sont déjà à l'aise avec. Ce manque d'expérience a affecté leur confiance en soi et les a souvent démotivés, alors que ce n'était pas un problème majeur pour la majorité des hommes qui se référaient très souvent vers les ressources en ligne et le soutien par les pairs pour progresser dans leur apprentissage. La quatrième question portait sur l’effet de l'encouragement et le soutien de leur entourage immédiat. L’analyse des résultats a montré que tous les étudiants semblent avoir décidé de rejoindre un des programmes informatiques de leur plein gré, avec ou sans le soutien familial. Pourtant, une fois inscrits dans le programme, ils ont révélé qu’ils avaient besoin de la compréhension, des conseils et du soutien des membres de la famille, des camarades de classe, des enseignants et des gens de l'industrie. De plus, ils avaient besoin de plus de temps pour explorer, expérimenter et travailler sur des tâches répétitives. Par ailleurs, trouver un équilibre entre la vie familiale et l'école représentait un très grand défi pour les femmes alors qu’il semblait en être un pour quelques hommes seulement principalement ceux qui avaient des familles ou qui travaillaient de longues heures. Les participantes estiment qu'il existe toujours une attente sociale et culturelle pour qu'elles continuent à accomplir leurs tâches en dehors du travail scolaire, ce qui représente un désavantage certain pour elles. En ce qui concerne la cinquième question de la recherche, presque tous les participants ont révélé que l’informatique n'était pas leur première option avant de poursuivre dans ce programme. La majorité des étudiants possédaient un intérêt de base pour les mathématiques et pour les sciences ce qui les a aidés à développer leur amour pour les défis et la résolution de problèmes. Les hommes et les femmes sont d'accord sur le fait que la pratique auto-initiée et la curiosité d'apprendre sont la clé de la réussite. Dans la description de leur passion pour l'informatique, les mots «passion» et «intérêt de persévérer» n'ont jamais été soulevés par les participantes au cours de notre conversation, alors que cela représentait un thème récurrent pour les hommes. Les femmes ont révélé qu’elles manquaient toujours de confiance en elles- mêmes et dans leurs capacités et cela même lorsqu'elles réussissaient bien. Ce qui n'était pas un problème pour la plupart des homes. Cette recherche démontre que le manque de confiance en soi, l’absence de connaissances préalables, le nombres de modèles féminins insuffisant, l’absence de mentors en plus du manque de soutien de la famille, des enseignants et des camarades pendant leurs études sont des facteurs qui jouent tous un rôle clé dans le choix de l’informatique pour les étudiantes. En outre, l'intérêt pour les mathématiques et pour les sciences, l'amour de la résolution de problèmes et la persévérance pour gérer les défis ont peut-être également influencé les décisions des étudiants de poursuivre dans le domaine de l’informatique. Un ensemble de stratégies d'apprentissage éprouvées et réussies ont été partagées, incluant la patience, l'application de soi par la pratique répétitive, la débrouillardise et le travail sur un projet collaboratif pratique, tous combinés semblaient paver la voie à leur succès. L'étude comprend un ensemble de recommandations pour aider à encourager plus de femmes à s’impliquer davantage dans le domaine de l’informatique

2015 Symposium on Scholarship of Teaching and Learning: Conference Program

6th Annual Symposium on Scholarship of Teaching and Learning Banff, Alberta Canada November 12 - 14, 2015. This gathering of teacher/scholars is a practitioner’s conference dedicated to developing teaching and learning research, sharing initial findings, going public with results of completed projects, and building an extended scholarly community. In its 6th year, the conference annually draws together faculty, students, educational developers, and administrators interested in the systematic inquiry into teaching and learning. This year's conference featured four pre-conference workshops, a day and a half of concurrent sessions, a poster session, reception, and two plenary keynote presentations. Sessions included work using a variety of data from images to surveys and there were a number of presentations on specific methodologies. Topics included students’ use of OER texts, student identity formation, service learning, and building supportive research communities.Nexen Scholars Program, Institute for Scholarship of Teaching and Learning, Academic Development Centre, Office of the AVP Teaching and Learning, and the Provost’s Office, Mount Royal Universit

A Phenomenological Study of Computer Science Lecturers: Lived Experiences of Curriculum Design

This hermeneutic phenomenological study presents a description of computer science lecturers’ experiences of curriculum design of degree programmes during a time of transition in curriculum design policy, specifically in the context of Technological University Dublin (DIT). It examines the lived experiences of computer science lecturers to highlight the issues and problems relating to lecturers’ lived experiences of curriculum design, and it describes how it is to be a computer science lecturer in a time of policy change for curriculum design. The findings are that lecturers have been, and are, struggling to cope with the transition from year-long to semesterised courses, that they feel pressured and overworked, but continue to try to adapt from feelings of professionalism and concern to provide curricula that suit the courses. They feel resentful about the lack of preparation and information that might have been given to them prior to, and during, the change. The literature has suggested that further investigation into the effects of institutional policy change on lecturers ought to be carried out. There have been recommendations for the design of degree programmes in Irish institutes, including DIT and its School of Computing. These recommendations form the basis for the quality assurance of the educational programmes to which they are applied. It follows that any divergence between recommended best practice and the experiences of those designing the curricula has serious implications for the assurance on offer. This study has two parts, conducted using hermeneutic phenomenological assumptions and methodology to collect, analyse and interpret data from semi-structured interview transcripts. The preliminary study involved twelve computer science lecturers. The findings of this work served the context to a more in-depth study of the same participants’ experiences. This second study led to findings that describe the computer science lecturers’ lived experiences as curriculum designers. Findings relate to conditions and issues of curriculum design, and lead to the identification of implications for groups and individuals associated with third-level education. This research encourages readers to thoughtfully reflect on what is it like for these computer science lecturers as curriculum designers, and become better informed about what happens during the process of curriculum and module design. The full significance of such reflection will ideally promote further questioning and inquiry, in keeping with the provisional nature of phenomenological inquiry

Women in Computer Science: How Can We Bring More on Board?

Essai présenté à la Faculté d’éducation en vue de l’obtention du grade de Maître en enseignement (M.Éd.) Maîtrise en enseignement au collégialComprend des références bibliographique

Ensino de sistemas operativos com recurso à virtualização

Relatório da Prática de Ensino Supervisionada, Mestrado em Ensino de Informática, Universidade de Lisboa, Instituto de Educação, 2021O presente relatório tem como objetivo descrever, analisar e refletir sobre o trabalho desenvolvido na Prática de Ensino Supervisionada, no âmbito da unidade didática de Iniciação à Prática Profissional IV, do Mestrado em Ensino de Informática, realizado numa turma do 11º ano do curso profissional de Técnico de Gestão e Programação em Sistemas Informáticos na Escola Secundária Padre António Vieira, em Lisboa. Foram lecionadas doze aulas através das plataformas Zoom (trabalho síncrono) e MS Teams (trabalho assíncrono), no Módulo 3 – Sistema Operativo Servidor, da disciplina de Sistemas Operativos e, com recurso à virtualização, os alunos puderam instalar, configurar e resolver problemas de um sistema operativo servidor a partir de pequenos problemas e tarefas propostas de acordo com os objetivos e conteúdos presentes no módulo. Durante a intervenção foi utilizada a metodologia baseada em projeto (PjBL) e aula invertida contribuindo para o desenvolvimento de competências ao nível da autonomia, responsabilidade, gestão de tempo, comunicação e organização e, permitindo-lhes a construção do próprio conhecimento e o desenvolvimento das suas aprendizagens, de uma forma mais significativa. No decorrer da intervenção pretendia estudar o contributo da virtualização para a aprendizagem. Para isso formulei o seguinte objetivo: analisar de que forma a virtualização contribui para a aprendizagem de sistema operativo servidor. E as questões: 1) De que modo a virtualização é potenciador das aprendizagens? 2) De que forma é que a virtualização altera os comportamentos face ao ensino de sistemas operativos? e, 3) Quais as dificuldades que os alunos enfrentam na utilização de sistema operativo servidor? Após um período inicial de observação e análise do contexto foram criados os conteúdos e tarefas para suportar o estudo. Ao longo da intervenção e, numa perspetiva reflexiva, apoiada por revisão bibliográfica observei que a virtualização funcionou como uma boa estratégia permitindo que os conteúdos da disciplina fossem abordados e que os alunos os adquirissem de uma forma motivadora. Verifiquei que os alunos demoraram mais tempo a realizar as tarefas do que o planeado. Mas destaco como mais relevante a dinâmica criada assim como as competências trabalhadas para o processo de ensino e aprendizagem na resolução de problemas.The present report aims to describe, analyze and reflect on the work developed in supervised teaching practice, within the framework of the didactic unit of Initiation to Professional Practice IV, of the Master's degree in Computer Teaching, held in a class of the 11th year of the professional course of Management and Programming Technician in Computer Systems at Secondary School Padre António Vieira, in Lisbon. Twelve classes were taught through the Zoom (synchronous work) and MS Teams (asynchronous work) platforms, in Module 3 - Server Operating System, of operating systems discipline and, using virtualization, students were able to install, configure and solve problems of a server operating system from small problems and tasks proposed according to the objectives and contents present in the module. During the intervention, the project-based methodology (PjBL) and inverted class were used, contributing to the development of competencies in terms of autonomy, responsibility, time management, communication and organization, allowing them to build their own knowledge and develop their learning, in a more significant way. In the course of the intervention, I wanted to study the contribution of virtualization to learning. To do this, I formulated the following objective: analyze how virtualization contributes to server operating system learning. And the questions: 1) How is virtualization a learning enhancer? 2) How does virtualization change behaviour stemming from the teaching of operating systems? and, 3) What difficulties do students face in using server operating system? After an initial period of observation and context analysis, the contents and tasks were created to support the study. Throughout the intervention and, from a reflexive perspective, supported by bibliographic review, I observed that virtualization functioned as a good strategy allowing the contents of the discipline to be addressed and students to acquire them in a motivating way. I noticed that the students took longer to perform the tasks than planned. But I point out as more relevant the dynamics created as well as the skills worked for the teaching and learning process in problem solving