How Novice Programmers Use and Experience ChatGPT when Solving Programming Exercises in an Introductory Course

要約

この研究論文は、プログラミング入門の文脈におけるジェネレーティブ AI (GenAI)、特に学生が ChatGPT などの関連ツールをどのように利用するかというコンピューティング教育研究コミュニティの理解に貢献します。
GenAI が定着し、近い将来そのパフォーマンスが急速に向上するとみられるため、教育者や高等教育機関は学生の使用についての理解を深めることが必須です。
生徒の使用パターンについて学ぶことは、生徒の学習をサポートするだけでなく、適切な形式の指導と評価を開発するためにも重要です。
AI の急速な進歩、その広範な可用性、および教育環境における遍在的な存在により、特にプログラミング入門などのコースにおいて、AI がどのように学習体験を向上させることができるかを詳しく説明することが重要です。
これまで、ほとんどの研究は、GenAI、そのパフォーマンス、特性、限界に対する教育者の視点に焦点を当ててきました。
ただし、学生の視点、および学生がコースのコンテキストで GenAI ツールを実際にどのように使用するかについては、あまり多くの研究が行われていません。
したがって、この研究は次の研究質問によって導かれます: (1) プログラミング入門演習の文脈で、学生は ChatGPT の使用パターンについて何を報告しますか?
(2) プログラミング入門演習の文脈において、学生は ChatGPT をどのように認識していますか?
これらの質問に対処するために、ドイツの大規模大学のコンピューティング学生は、プログラミング入門コースの一環として、ChatGPT の支援を利用してプログラミング タスクを解決するよう求められました。
学生 (n=298) は、オンライン アンケートを通じて ChatGPT の使用とツールの評価に関する情報を提供しました。
この研究は、高等教育の文脈における初心者プログラマーによる ChatGPT-3.5 のアプリケーションの包括的な評価を提供します。

要約(オリジナル)

This research paper contributes to the computing education research community’s understanding of Generative AI (GenAI) in the context of introductory programming, and specifically, how students utilize related tools, such as ChatGPT. An increased understanding of students’ use is mandatory for educators and higher education institutions, as GenAI is here to stay, and its performance is likely to improve rapidly in the near future. Learning about students’ use patterns is not only crucial to support their learning, but to develop adequate forms of instruction and assessment. With the rapid advancement of AI, its broad availability, and ubiquitous presence in educational environments, elaborating how AI can enhance learning experiences, especially in courses such as introductory programming is important. To date, most studies have focused on the educator’s perspective on GenAI, its performance, characteristics, and limitations. However, the student perspective, and how they actually use GenAI tools in course contexts, has not been subject to a great number of studies. Therefore, this study is guided by the following research questions: (1) What do students report on their use pattern of ChatGPT in the context of introductory programming exercises? and (2) How do students perceive ChatGPT in the context of introductory programming exercises? To address these questions, computing students at a large German university were asked to solve programming tasks with the assistance of ChatGPT as part of their introductory programming course. Students (n=298) provided information regarding the use of ChatGPT, and their evaluation of the tool via an online survey. This research provides a comprehensive evaluation of ChatGPT-3.5’s application by novice programmers in a higher education context…

arxiv情報

著者 Andreas Scholl,Natalie Kiesler
発行日 2024-07-30 12:55:42+00:00
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