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Decoding Student Error in Programming: An Iterative Approach to Understanding Mental Models

Decoding Student Error in Programming: An Iterative Approach to Understanding Mental Models
Francisco J. Gallego-Durán, Patricia Compañ-Rosique, Carlos J. Villagrá-Arnedo, Gala M. García-Sánchez, Rosana Satorre-Cuerda, Rafael Molina-Carmona, Faraón Llorens-Largo, Sergio J. Viudes-Carbonell, Alberto Real-Fernández & Jorge Valor-Lucena
25th International Conference on Human-Computer Interaction (HCII 2023)
Copenhagen, Denmark
23-28 July 2023
10th International Conference on Learning and Collaboration Technologies (LCT 2023).

Lecture Notes in Computer Science book series (LNCS,volume 14040) (https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-031-34411-4)

https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-031-34411-4_18

https://doi.org/10.1007/978-3-031-34411-4_18

Abstract
In computer programming education, despite yearly changes in teaching methodologies, students still struggle to grasp the concepts. When they advance to more complex projects, gaps in their basic knowledge become evident. It seems that the knowledge they learn in the first course is forgotten or not well understood. This proposal aims to explore students’ mental models of computer programming concepts to better understand and identify any misconceptions. An iterative methodology is proposed to identify, test, analyse and evidence students’ erroneous mental models in programming. Characterising these mental models is a first step to deepen our understanding and designing strategies to help students improve them. The proposed methodology is exemplified in detail through an undergoing use case at the University of Alicante, and some early results are discussed.

Keywords
Programming, Learning, Mental Models

Cite this paper as:
Gallego-Durán, F.J. et al. (2023). Decoding Student Error in Programming: An Iterative Approach to Understanding Mental Models. In: Zaphiris, P., Ioannou, A. (eds) Learning and Collaboration Technologies. HCII 2023. Lecture Notes in Computer Science, vol 14040. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-031-34411-4_18

Informe del Observatorio de la informática en España

Observatorio de la informática en España. Informe 2022
Code.org y Deloitte
Enero 2023

https://www2.deloitte.com/es/es/pages/about-deloitte/articles/observatorio-de-la-informatica-en-espana.html
Descargar pdf

Acto de presentación: 31 de enero de 2023
https://perspectivas.deloitte.com/l/915781/2022-11-28/pyrk4

Retos y recomendaciones:

Sensibilización

  • Concienciar sobre su utilidad y aplicabilidad
  • Destacar su transversalidad
  • Cambiar la percepción de la disciplina

Profundidad curricular

  • Uniformidad y profundidad
  • Presente de forma obligatoria

Capacitación de docentes

  • Incrementar la inversión en educación
  • Formar a docentes
  • Criterios claros y homogéneos sobre su impartición
  • Innovar en modelos de aprendizaje prácticos

Noticias:

Padres y alumnos reclaman que la informática se convierta en asignatura obligatoria en los planes de estudio. Antena 3 Noticias.
https://www.antena3.com/noticias/tecnologia/padres-alumnos-reclaman-que-informatica-convierta-asignatura-obligatoria-planes-estudio_2023020163da1983fa7e600001bb2b6d.html

El 84% de ciudadanos cree que la informática debe ser asignatura obligatoria en Primaria y Secundaria, según un estudio. Europa Press.
https://www.europapress.es/sociedad/educacion-00468/noticia-84-ciudadanos-cree-informatica-debe-ser-asignatura-obligatoria-primaria-secundaria-estudio-20230131144736.html

La falta de preparación de los profesores españoles en Informática lastra la capacitación de los alumnos. El Mundo.
https://www.elmundo.es/espana/2023/01/31/63d913b421efa0d3718b459e.html

Las tres brechas de la enseñanza de la Informática: territorio, género y tipo de colegio. El Mundo.
https://www.elmundo.es/espana/2023/01/31/63d97a3ffdddfff95b8b4591.html

Algoritmos, bases de datos y programación: los concertados enseñan más informática que los públicos. ABC.
https://www.abc.es/sociedad/algoritmos-bases-datos-programacion-concertados-ensenan-informatica-20230131163031-nt.html

El 84% de los ciudadanos cree que la informática debería ser obligatoria en Primaria y Secundaria. La Razón.
https://www.larazon.es/sociedad/20230131/ax2x6e75wzffhgivw7jb4odlmu.html

Ocho de cada diez ciudadanos cree que la programación debe ser una asignatura obligatoria. Fundación Princesa de Girona.
https://www.fpdgi.org/es/actualidad/noticias/ocho-de-cada-diez-ciudadanos-cree-que-la-programacion-debe-ser-una-asignatura-obligatoria

Informe CODDII y SCIE sobre Formación del Profesorado y Didáctica de la Informática en Etapas Preuniversitarias

Informe CODDII/SCIE sobre Formación del Profesorado y Didáctica de la Informática en Etapas Preuniversitarias
J. Ángel Velázquez Iturbide (Universidad Rey Juan Carlos), coordinador del trabajo, Faraón Llorens Largo (Universidad de Alicante), David López Álvarez (Universitat Politècnica de Catalunya) y Mercedes Marqués Andrés (Universitat Jaume I).
Conferencia de Directores y Decanos de Ingeniería Informática (CODDII) y Sociedad Científica Informática de España (SCIE)
Enero de 2023.
Descarga del pdf.
Más información:
www.scie.es/informe-coddii-y-scie-sobre-formacion-del-profesorado-y-didactica-de-la-informatica-en-etapas-preuniversitarias
www.scie.es/actividades/educacion

La sociedad de la información requiere nuevas habilidades y conocimientos. Saber desenvolverse en un entorno informatizado es hoy tan importante como saber calcular, leer o escribir y, aunque está totalmente asumido en el discurso político y social, es un tema descuidado en la educación reglada hasta el punto de que el siglo XXI ha visto resurgir un nuevo analfabetismo, el digital. La competencia digital no se adquiere simplemente por haber crecido en un mundo digital, sino que es necesario un esfuerzo para introducir esta competencia en la escuela. Sin embargo, la competencia digital no es suficiente para la sociedad futura, ya que hacen falta además conocimientos de informática que incluyan las bases conceptuales y metodológicas de la misma y habilidades de resolución de problemas con los computadores. Cualquier profesional del futuro debe dominar tanto la competencia digital como la informática, ya que interaccionará con los sistemas informáticos y deberá imaginar nuevas maneras de hacer las cosas en su profesión, en lo que se denomina transformación digital.

El informe concluye con nueve propuestas de acciones para la mejora de la implantación de la informática en las etapas educativas preuniversitarias:

  1. Diferenciar entre competencia digital e informática, aspectos ambos de enorme interés y que se complementan, siendo necesarios en la actualidad ciudadanos y profesionales que sepan desenvolverse en un entorno informatizado, pero que también tengan un conocimiento de las bases de la informática y hayan desarrollado habilidades de resolución de problemas con la misma.
  2. Reivindicar el uso del término Informática, evitando caer en la tentación de utilizar términos atractivos que pueden pasar rápidamente de moda en el cambiante mundo tecnológico.
  3. Enseñar informática desde edades tempranas en la educación básica y obligatoria, adaptada a cada edad, como forma de garantizar una educación informática para todos.
  4. Avanzar hacia una informática más inclusiva, justa y social, promoviendo iniciativas que despierten vocaciones tecnológicas con especial énfasis en mujeres, reduciendo los estereotipos existentes.
  5. Formar al profesorado en informática en los tres tipos de conocimientos implicados en la acción educativa: conocimiento del contenido (qué es la informática y sus principales campos), conocimiento tecnológico (cómo usar la informática en su propia docencia) y conocimiento pedagógico (cómo enseñar informática), así como sus intersecciones.
  6. Promover el uso de métodos activos de aprendizaje para la enseñanza de la informática, como el aprendizaje basado en problemas, el aprendizaje basado en proyectos, el aprendizaje colaborativo y el aprendizaje por descubrimiento, ya que son las mejores estrategias de aprendizaje para crear los esquemas mentales adecuados en informática.
  7. Incorporar la didáctica de la informática en los Grados en Educación Infantil y Primaria, al igual que ocurre con la didáctica de otras materias.
  8. Promover la incorporación de asignaturas optativas de enseñanza de la informática en los Grados en Ingeniería en Informática, para así fomentar vocaciones docentes y dar a conocer y formar en este perfil profesional a sus titulados.
  9. Actualizar los temarios de las oposiciones a los cuerpos de profesores de Educación
    Secundaria para incorporar los avances científicos y los nuevos enfoques surgidos en las últimas décadas, muchos de ellos relacionados con la evolución de la informática.

Inteligencia Artificial, naturalmente

Inteligencia Artificial, naturalmente
Nuria Oliver
Colección Pensamiento para la Sociedad Digital
ONTSI (Observatorio Nacional de las Telecomunicaciones y de la SI)
Red.es

https://www.ontsi.red.es/es/estudios-e-informes/Coleccion-Pensamiento-para-la-Sociedad-Digital/INTELIGENCIA-ARTIFICIAL

Frases entresacadas e ideas interesantes que puedo utilizar:

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JENUI 2020 (XXVI Jornadas sobre la Enseñanza Universitaria de la Informática): llamada a la participación

XXVI Edición de las Jornadas sobre la Enseñanza Universitaria de la Informática
JENUI 2020

Valencia del 8 al 10 de Julio de 2020
Escola Tècnica Superior d’Enginyeria
Universitat de València

http://jenui2020.uv.es

Llamada a la participación
El objetivo de las XXVI Jornadas sobre la Enseñanza Universitaria de la Informática (JENUI 2020), promovidas por la Asociación de Enseñantes Universitarios de la Informática (AENUI) y organizadas por la Escola Tècnica Superior d’Enginyeria de la Universitat de València, es promover el contacto, el intercambio y la discusión de conocimientos y experiencias de innovación docente entre profesores universitarios de Informática y grupos de investigación; debatir sobre el contenido de los programas y los métodos pedagógicos empleados; así como materializar un foro de debate en el que presentar temas y enfoques innovadores orientados a mejorar la docencia de la Informática en las universidades.

Llamada a la participación:
https://jenui2020.uv.es/index.php/llamada-a-la-participacion/

Fechas de interés

  • 20/01/2020: Fecha límite para envío de resúmenes.
  • 10/02/2020: Fecha límite para envío de trabajos.
  • 02/04/2020: Notificación del resultado del proceso de revisión.
  • 04/05/2020: Fecha límite para envío de trabajos definitivos.
  • 02/04/2020 al 04/06/2020: Inscripción temprana.
  • 05/06/2020 al 07/07/2020: Inscripción normal.
  • 07/07/2020: Taller JENUI 2020.
  • 08/07/2020 al 10/07/2020: JENUI 2020.

Computational thinking

Computational thinking
Peter J. Denning and Matti Tedre
The MIT Press (mitpress.mit.edu)
Essential Knowledge Series

https://mitpress.mit.edu/books/computational-thinking

Foto de la charla “Computational thinking: from automation to a third pillar of science” que impartió Matti Tedre en JENUI 2019 en la Universidad de Murcia.

Enlaces de interés:

Frases entresacadas e ideas interesantes que puedo utilizar:

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JENUI 2019 (XXV Jornadas sobre la Enseñanza Universitaria de la Informática): llamada a la participación

XXV Edición de las Jornadas sobre la Enseñanza Universitaria de la Informática
JENUI 2019

Murcia del 3 al 5 de Julio de 2019
Facultad de Informática
Universidad de Murcia

http://jenui2019.inf.um.es

Llamada a la participación

Este año las JENUI celebran su 25 aniversario. Os invitamos a participar en esta edición tan especial en la que, sin perder el carácter único y distintivo de las Jornadas, vamos a organizar una serie de actividades académicas y sociales que esperamos que las hagan memorables.

El objetivo de las XXV Jornadas sobre la Enseñanza Universitaria de la Informática (JENUI 2019), promovidas por la Asociación de Enseñantes Universitarios de la Informática (AENUI) y organizadas por la Facultad de informática de la Universidad de Murcia, sigue siendo promover el contacto, el intercambio y la discusión de conocimientos y experiencias de innovación docente entre profesores universitarios de Informática y grupos de investigación; debatir sobre el contenido de los programas y los métodos pedagógicos empleados; así como materializar un foro de debate en el que presentar temas y enfoques innovadores orientados a mejorar la docencia de la Informática en las universidades.

El día 2 de julio, previamente al inicio de las Jornadas, contaremos con la presencia de Miguel Valero, referencia desde hace años en investigación e innovación sobre docencia universitaria, quien impartirá un taller de innovación docente titulado “Mini-sermones ‘jenuinos’ para docentes y discentes reticentes“. En esta edición el taller no estará basado en artículos enviados por los asistentes. La inscripción en las JENUI permitirá participar en dicho taller, aunque también será posible inscribirse solamente al taller.

En el siguiente vídeo podéis conocer más sobre sobre JENUI:

Formas de participación y envío de trabajos

Las JENUI se articulan mediante contribuciones de tipo ponencia completa y póster, así como tertulias y otras actividades que estimulan el contacto personal entre los docentes.

Todas las contribuciones se enviarán vía EasyChair y deberán respetar las recomendaciones específicas para cada categoría de contribución (que se detallan más abajo) así como la plantilla de formato.

La extensión de cada tipo de contribución será:

Ponencia: 8 páginas
Póster: 4 páginas
Todas las contribuciones deben incluir un resumen (abstract) de 200 palabras como máximo que siga las directrices y las instrucciones para enviar un resumen.

Es obligatorio que al menos un autor de la contribución aceptada se inscriba en las JENUI antes de enviar la versión definitiva de la misma. Además, al menos uno de los autores debe asistir a las Jornadas y presentar el trabajo. De lo contrario, el documento será excluido de las actas que estarán disponible en línea en la revista de actas (http://actasjenui.aenui.net). Cada autor inscrito puede presentar un máximo de dos trabajos con el pago de una inscripción. Podrá presentar una tercera y cuarta ponencia con un recargo del 50% en la inscripción por cada una de ellas.

Todas las contribuciones se someterán a un riguroso proceso de revisión realizado por al menos 4 miembros del Comité de Programa.

Categorías de las contribuciones

Las categorías de contribuciones a JENUI se detallan a continuación:

  • Experiencias docentes: se centrarán en presentar una experiencia llevada a cabo exponiendo el método utilizado, el procedimiento que se ha seguido, los resultados, etc.
  • Recursos docentes: se centrarán en presentar recursos informáticos de apoyo a la docencia (sitio web, aplicación o similar) que pueden resultar útiles en un curso y que sean de libre uso para la comunidad universitaria.
  • Investigación en educación: se presentarán resultados de investigación en educación de aplicación general (estudios bibliográficos, experimentos continuados, etc.).
  • Reflexiones: expondrán observaciones, experiencias y conclusiones de los autores sobre la docencia universitaria de la Informática.

Los trabajos que se presentan como póster serán exclusivamente trabajos en desarrollo (work in progress); es decir, trabajos que aún estén en fase incipiente de diseño o en elaboración. El propósito de estas contribuciones es presentar la idea que se aborda y discutirla, con objetivo de contribuir a su desarrollo o posible mejora. Por ello, una contribución de la categoría “Recursos docentes”, sólo puede enviarse como ponencia completa, mientras que una contribución de las restantes tres categorías puede enviarse como ponencia completa o como póster.

Áreas temáticas

Todos los trabajos deben enmarcarse en alguna de las disciplinas de la enseñanza de la Informática en la universidad y se situarán en, al menos, alguna de las siguientes áreas:

  • 25 años de JENUI
  • Aplicación de las TIC al proceso de enseñanza-aprendizaje
  • Calidad y evaluación de la docencia
  • Compromiso social y medioambiental
  • Didáctica en los estudios de Ingeniería Informática
  • Didáctica de la informática en secundaria: programación, pensamiento computacional y máster de profesorado
  • Desarrollo de competencias transversales y profesionales
  • Estrategias institucionales en los estudios de Ingeniería Informática
  • Evaluación del aprendizaje
  • Mejoras pedagógicas en las asignaturas
  • Organización curricular y planes de estudio
  • Optimización del tiempo y el trabajo del profesor
  • Promoción de los estudios de Ingeniería Informática
  • Trabajos fin de grado, prácticum, proyectos y participación de alumnos en la investigación

En esta edición tan especial hemos añadido una nueva área temática: “25 años de JENUI”. En esta área se esperan trabajos que revisen lo que se ha presentado en las JENUI en estos últimos 25 años sobre temas como: metodologías docentes, enseñanza en alguna materia, evaluación del aprendizaje, etc. Serán artículos de “compilación”, “de revisión”, “de estado del arte”, “de conclusiones sobre una línea de investigación y trabajo futuro”, que recorran la trayectoria de JENUI y muestren, cuando sea oportuno, una visión de futuro sobre la temática escogida.

Premios

El comité directivo preseleccionará una serie de artículos como candidatos al mejor artículo de JENUI 2019, que serán presentados en sesiones plenarias. De entre ellos los socios de AENUI asistentes a la asamblea que se celebra durante el congreso elegirán los dos mejores trabajos.

Así mismo, la asociación SISTEDES (Sociedad Nacional de Ingeniería de Software y Tecnologías de Desarrollo de Software) hará entrega del Premio SISTEDES al mejor trabajo de las XXV JENUI en el ámbito de la docencia universitaria de la Ingeniería del Software y las Tecnologías de Desarrollo de Software.

Por último, las revista TICAI (TIC aplicadas para el aprendizaje de la Ingeniería) y Novática publicarán uno o dos trabajos presentados en JENUI.

Fechas de interés

  • 21/01/2019: Fecha límite para envío de resúmenes.
  • 11/02/2019: Fecha límite para envío de trabajos.
  • 11/04/2019: Notificación del resultado del proceso de revisión.
  • 06/05/2019: Fecha límite para envío de trabajos definitivos.
  • 11/04/2019 al 03/06/2019: Inscripción temprana.
  • 04/06/2019 al 02/07/2019: Inscripción normal.
  • 02/07/2019: Taller JENUI 2019.
  • 03/07/2019 al 05/07/2019: JENUI 2019.

Las emocionantes aventuras de Lovelace y Babbage

Las emocionantes aventuras de Lovelace y Babbage
Sydney Padua
Colección: Tecnología
Editorial UOC (www.editorialuoc.com)

http://www.editorialuoc.cat/las-emocionantes-aventuras-de-lovelace-y-babbage

Regalo de Txus Marco por moderar la mesa redonda “Formación universal en informática antes de la universidad” en JENUI 2018.
Muchísmas gracias. Es un gran regalo. No conocía el libro y me ha encantado.

Enlaces de interés:
Noticia de su publicación

http://sydneypadua.com/

Lovelace & Babbage

Vídeo: “The Thrilling Adventures of Lovelace & Babbage Author Sydney Padua in Conversation with Ryan Germick” https://www.youtube.com/watch?v=DPydQs7Gf7g

Frases entresacadas e ideas interesantes que puedo utilizar:

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La Informática en la Enseñanza no Universitaria

La Informática en la Enseñanza no Universitaria

La Sociedad Científica Informática de España (SCIE) y la Conferencia de Directores y Decanos de Ingeniería Informática (CODDII), conscientes de la importancia creciente para las nuevas generaciones de una formación universal en conocimientos básicos de Informática, manifiestan la necesidad de incluir en el sistema educativo español la materia “Informática”, de carácter obligatorio desde Educación Primaria hasta Bachillerato.

Informe completo

Manifiesto (resumen)

Formación universal en informática antes de la universidad

Formación universal en informática antes de la universidad
Mesa redonda
XXIV Jornadas sobre la Enseñanza Universitaria de la Informática (JENUI 2018)
jenui2018.uoc.edu

Tener conocimientos básicos de Informática es una necesidad en la sociedad actual, que se suma a la de otros conocimientos básicos, como leer, escribir o realizar operaciones aritméticas. Una formación completa para la sociedad de la información no solamente exige adquirir competencia digital sino también los fundamentos conceptuales y metodológicos de la Informática. Es decir, una formación completa debe incluir tanto la alfabetización o competencia digital (conocimientos de Informática como usuarios) como la Informática (el estudio de los principios básicos científicos y técnicos de la Informática). La proporción de contenidos de competencia digital y de Informática debe variar según las etapas educativas y el correspondiente grado de madurez de los alumnos, empezando como mucha competencia digital y poca informática en primaria, para pasar progresivamente a poca competencia digital y más informática en secundaria y bachillerato.

Es necesaria una estrategia de dos niveles para la enseñanza de la informática en todos los niveles educativos: como especialización, es decir, como asignatura fundamental e independiente en la escuela y en los programas de estudio de la enseñanza superior; y como integración de la informática con otras asignaturas y programas de estudio de la escuela.

Un aspecto clave para una implantación exitosa de la formación en Informática es la propia formación del profesorado. Disponer de un plan de estudios es una condición necesaria, pero no suficiente, para alcanzar el objetivo de una enseñanza generalizada y eficaz de la informática. Pero la preparación de los docentes es una condición esencial para su efectiva implantación.