Entwicklung und Evaluation einer prototypischen Lernumgebung für das systematische Debugging logischer Fehler in Quellcode
Development and evaluation of a prototype learning environment designed for the systematic debugging of logical errors in source code
- Wo programmiert wird, da passieren Fehler. Um das Debugging, also die Suche sowie die Behebung von Fehlern in Quellcode, stärker explizit zu adressieren, verfolgt die vorliegende Arbeit das Ziel, entlang einer prototypischen Lernumgebung sowohl ein systematisches Vorgehen während des Debuggings zu vermitteln als auch Gestaltungsfolgerungen für ebensolche Lernumgebungen zu identifizieren. Dazu wird die folgende Forschungsfrage gestellt: Wie verhalten sich die Lernenden während des kurzzeitigen Gebrauchs einer Lernumgebung nach dem Cognitive Apprenticeship-Ansatz mit dem Ziel der expliziten Vermittlung eines systematischen Debuggingvorgehens und welche Eindrücke entstehen während der Bearbeitung? Zur Beantwortung dieser Forschungsfrage wurde orientierend an literaturbasierten Implikationen für die Vermittlung von Debugging und (medien-)didaktischen Gestaltungsaspekten eine prototypische Lernumgebung entwickelt und im Rahmen einer qualitativen Nutzerstudie mit Bachelorstudierenden informatischer Studiengänge erprobt. Hierbei wurdenWo programmiert wird, da passieren Fehler. Um das Debugging, also die Suche sowie die Behebung von Fehlern in Quellcode, stärker explizit zu adressieren, verfolgt die vorliegende Arbeit das Ziel, entlang einer prototypischen Lernumgebung sowohl ein systematisches Vorgehen während des Debuggings zu vermitteln als auch Gestaltungsfolgerungen für ebensolche Lernumgebungen zu identifizieren. Dazu wird die folgende Forschungsfrage gestellt: Wie verhalten sich die Lernenden während des kurzzeitigen Gebrauchs einer Lernumgebung nach dem Cognitive Apprenticeship-Ansatz mit dem Ziel der expliziten Vermittlung eines systematischen Debuggingvorgehens und welche Eindrücke entstehen während der Bearbeitung? Zur Beantwortung dieser Forschungsfrage wurde orientierend an literaturbasierten Implikationen für die Vermittlung von Debugging und (medien-)didaktischen Gestaltungsaspekten eine prototypische Lernumgebung entwickelt und im Rahmen einer qualitativen Nutzerstudie mit Bachelorstudierenden informatischer Studiengänge erprobt. Hierbei wurden zum einen anwendungsbezogene Verbesserungspotenziale identifiziert. Zum anderen zeigte sich insbesondere gegenüber der Systematisierung des Debuggingprozesses innerhalb der Aufgabenbearbeitung eine positive Resonanz. Eine Untersuchung, inwieweit sich die Nutzung der Lernumgebung längerfristig auf das Verhalten von Personen und ihre Vorgehensweisen während des Debuggings auswirkt, könnte Gegenstand kommender Arbeiten sein.…
- Errors are inevitable in programming, making effective debugging crucial in software development. This study aims to develop a prototype learning environment that teaches a systematic approach to debugging while identifying design conclusions for such learning environments. The research question asks: How do learners behave during short-term use of a learning environment according to the Cognitive Apprenticeship approach, with the explicit aim of teaching a systematic debugging procedure, and what impressions arise during processing? A prototype learning environment was developed and tested in a qualitative user study with undergraduate students of computer science. The results reveal potential for improvement in the application-related aspects of the learning environment, alongside a positive response to the systematic approach to the debugging process during task processing. Future work could further investigate the long-term effects of such learning environments on debugging behavior.
Author details: | Felix ZiemannORCiD |
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URN: | urn:nbn:de:kobv:517-opus4-632734 |
DOI: | https://doi.org/10.25932/publishup-63273 |
Reviewer(s): | Andreas SchwillGND, Florian ReußORCiDGND |
Supervisor(s): | Florian Reuß |
Publication type: | Master's Thesis |
Language: | German |
Publication year: | 2024 |
Publishing institution: | Universität Potsdam |
Granting institution: | Universität Potsdam |
Date of final exam: | 2024/04/05 |
Release date: | 2024/04/18 |
Tag: | Cognitive Apprenticeship; Debugging; Konstruktivismus; Lernumgebung; Prototyp; lautes Denken; logische Fehler; systematisch cognitive apprenticeship; constructivism; debugging; learning environment; logical errors; prototype; systematic; think aloud |
Number of pages: | x, 98 |
Organizational units: | Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät / Institut für Informatik und Computational Science |
DDC classification: | 0 Informatik, Informationswissenschaft, allgemeine Werke / 00 Informatik, Wissen, Systeme / 000 Informatik, Informationswissenschaft, allgemeine Werke |
License (German): | CC-BY-SA - Namensnennung, Weitergabe zu gleichen Bedingungen 4.0 International |