The virtual CAT: A tool for algorithmic thinking assessment in Swiss compulsory education

要約

今日のデジタル時代においては、コンピュータサイエンス関連の分野に限らず、アルゴリズミックシンキング（AT）のスキルを持つことが極めて重要である。これらの能力は、複雑な問題をより管理しやすいステップに分解し、解決するための一連の行動を作り出すことを可能にする。教育現場におけるAT能力の評価に対する需要の高まりと、現在の手法の限界に対処するため、本稿では、スイスの義務教育におけるアルゴリズム能力を評価するために設計されたアンプラグド評価活動をデジタル化した、仮想クロスアレイタスク（CAT）を紹介する。このツールは、スケーラブルで自動化された評価を提供し、人間の関与を減らし、潜在的なデータ収集エラーを軽減する。このプラットフォームは、ジェスチャーベースとビジュアルブロックベースのプログラミングインターフェースを備えており、多様な学習者にとっての使いやすさを保証し、多言語機能によってさらにサポートされている。このバーチャルCATプラットフォームを評価するために、スイスで異質な学生グループによるパイロット評価を実施した。その結果、このプラットフォームの使いやすさ、熟練度、多様な年齢、発達段階、教育背景の生徒のATスキル評価への適合性、また大規模なデータ収集の実現可能性が示された。

要約(オリジナル)

In today’s digital era, holding algorithmic thinking (AT) skills is crucial, not only in computer science-related fields. These abilities enable individuals to break down complex problems into more manageable steps and create a sequence of actions to solve them. To address the increasing demand for AT assessments in educational settings and the limitations of current methods, this paper introduces the virtual Cross Array Task (CAT), a digital adaptation of an unplugged assessment activity designed to evaluate algorithmic skills in Swiss compulsory education. This tool offers scalable and automated assessment, reducing human involvement and mitigating potential data collection errors. The platform features gesture-based and visual block-based programming interfaces, ensuring its usability for diverse learners, further supported by multilingual capabilities. To evaluate the virtual CAT platform, we conducted a pilot evaluation in Switzerland involving a heterogeneous group of students. The findings show the platform’s usability, proficiency and suitability for assessing AT skills among students of diverse ages, development stages, and educational backgrounds, as well as the feasibility of large-scale data collection.

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