Learning Centre

Reducing Persisting Cognitive Dissonance and Computer Science 1 Drop-out Rates Using Visual Debugger Aid

 |  Login

Show simple item record

dc.contributor Aalto-yliopisto fi
dc.contributor Aalto University en
dc.contributor.advisor Sorva, Juha
dc.contributor.author Kivirinta, Sampo
dc.date.accessioned 2015-02-19T07:43:38Z
dc.date.available 2015-02-19T07:43:38Z
dc.date.issued 2015-02-09
dc.identifier.uri https://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/15194
dc.description.abstract Constructivism provides an excellent learning model but its methods are associated with high cognitive load, which is further increased by the inherent cognitive complexity of introductory computing courses (CS1). On the other hand, the introductory nature of CS1 means high variation in existing skills. This variation combined with external limitations and poor metacognitive skills can lead to unresolved conflicts and persisting cognitive dissonance. Persisting cognitive dissonance harmfully interacts with high cognitive load by further taxing working memory, preventing conflict resolution and leading into a vicious circle of accumulating cognitive dissonance. This work identifies three harmful interactions through which persisting dissonance damages learning in CS1 and further escalates the dissonance: resource depletion, excessive cognitive load and avoidance failure. The resulting accumulation of dissonance is destructive and inevitably leads to avoidance behavior that can culminate in the abandonment of the studies. Fortunately cognitive dissonance can be reduced by several techniques including positive framing and improving metacognitive skills. To demonstrate that many of these measures could be mediated by supporting scaffolds in the learning environment, this work proposes a prototype scaffold Eclipse DAPS (Debugging Assistant for Programming Students using Eclipse Python). DAPS provides assistance in debugging, one of the most difficult tasks a novice programmer must face. DAPS is a proof of concept intelligent tutoring system for teaching CS1 Python and aims to maintain student motivation by providing visualizations, metacognitive support and an integrated debugger. In addition, memorization techniques and easy repetition are used to improve knowledge encoding. en
dc.description.abstract Konstruktivismi tarjoaa erinomaisen oppimismallin, mutta sen metodit liitetään korkeaan kognitiiviseen taakkaan, jota lisää myös ohjelmoinnin alkeiskurssien korkea kognitiivinen monimutkaisuus. Toisaalta ohjelmoinnin alkeiskursseilla opiskelijoiden taidot vaihtelevat huomattavasti. Yhdistettynä sopeutumisrajoituksiin ja heikkoihin metakognitiivisiin taitoihin tämä variaatio voi johtaa sevittämättömiin konflikteihin ja siten myös persistoivaan kognitiiviseen dissonanssiin. Persistoiva kognitiivinen dissonanssi vuorovaikuttaa vahingollisesti kognitiivisen taakan kanssa kuluttamalla työmuistia ja estäen konfliktien ratkaisua ja johtaa lisääntyvän dissonanssin noidankehään. Tämä työ tunnistaa kolme vahingollista vuorovaikutusta, joiden kautta persistoiva dissonanssi heikentää aloittelevien ohjelmoijien oppimista ja edelleen lisää heidän dissonanssiaan: resurssien loppuminen, liiallinen kognitiivinen taakka ja välttämisen epäonnistuminen. Lopputuloksena syntyvä dissonanssin kertyminen on tuhoisaa ja johtaa väistämättä välttämiskäyttäytymiseen, joka voi huipentua kurssin keskeyttämiseen. Onneksi kognitiivista dissonanssia voidaan vähentää useilla tekniikoilla mukaan lukien positiivinen kehystäminen ja metakognitiivisten taitojen kehittäminen. DAPS (Debugging Assistant for Programming Students, debuggausassistentti ohjelmoinnin opiskelijoille) on älykkään opastusjärjestelmän prototyyppi, joka pyrkii tarjoamaan demonstraation kyseisten tekniikoiden ohjelmallisesta implementaatiosta. DAPS auttaa aloittelevia ohjelmoijia Python-kielisten ohjelmien debuggauksessa ja ylläpitää motivaatiota visualisaatioilla ja metakognitiivisella tuella. Lisäksi muistinnustekniikoita ja helppoa toistoa käytetään tehostamaan informaation muistiin koodamista. fi
dc.format.extent 76
dc.format.mimetype application/pdf en
dc.language.iso en en
dc.title Reducing Persisting Cognitive Dissonance and Computer Science 1 Drop-out Rates Using Visual Debugger Aid en
dc.title Persistoivan kognitiivisen dissonanssin ja ensimmäisen ohjelmointikurssin keskeytysmäärien vähentäminen käyttäen visuaalista debuggausassistenttia fi
dc.type G2 Pro gradu, diplomityö en
dc.contributor.school Perustieteiden korkeakoulu fi
dc.subject.keyword introductory programming en
dc.subject.keyword CS1 en
dc.subject.keyword persisting cognitive dissonance en
dc.subject.keyword cognitive dissonance en
dc.subject.keyword failure rate en
dc.subject.keyword debugging en
dc.identifier.urn URN:NBN:fi:aalto-201502191909
dc.programme.major Ohjelmistotekniikka fi
dc.programme.mcode T3001 fi
dc.type.ontasot Master's thesis en
dc.type.ontasot Diplomityö fi
dc.contributor.supervisor Malmi, Lauri
dc.programme Tietotekniikan koulutusohjelma fi
local.aalto.openaccess yes
local.aalto.digifolder Aalto_07532
dc.rights.accesslevel openAccess
local.aalto.idinssi 50664
dc.type.publication masterThesis
dc.type.okm G2 Pro gradu, diplomityö


Files in this item

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Search archive


Advanced Search

article-iconSubmit a publication

Browse

Statistics