Computing Education Theories

Abstract

In order to mature as a research field, computing education research (CER) seeks to build a better theoretical understanding of how students learn computing concepts and processes. Progress in this area depends on the development of computing-specific theories of learning to complement the general theoretical understanding of learning processes. In this paper we analyze the CER literature in three central publication venues-ICER, ACM Transactions of Computing Education, and Computer Science Education-over the period 2005-2015. Our findings identify new theoretical constructs of learning computing that have been published, and the research approaches that have been used in formulating these constructs. We identify 65 novel theoretical constructs in areas such as learning/understanding, learning behaviour/strategies, study choice/orientation, and performance/progression/retention. The most common research methods used to devise new constructs include grounded theory, phenomenography, and various statistical models. We further analyze how a number of these constructs, which arose in computing education, have been used in subsequent research, and present several examples to illustrate how theoretical constructs can guide and enrich further research. We discuss the implications for the whole field. CCS CONCEPTS • Social and professional topics → Computing education.

Exploring Models and Theories of Spatial Skills in CS through a Multi-National Study

“…The goal of the current study is partially to perform replications of existing correlations between spatial skills and module grades at institutions where this has not been explored before, contributing to the existing but varied results already observed. Additionally, we wish to answer the call to action posed by Malmi et al and build on theory work developed by previous researchers [21]. We present work similar to Pallrand and Seeber [24] discussed above to test the model proposed by Parkinson and Cutts [28]: does learning introductory computing lead to improvements in spatial skills?…”

Um Mapeamento Sistemático da Literatura sobre Pensamento Computacional na Perspectiva dos Fundamentos Teóricos de Aprendizagem

“…Malmi et al [30], a partir de uma seleção substancial e análise de literatura de pesquisa em educação em computação, identificam construtos teóricos de aprendizagem, constatando o desenvolvimento de teorias de aprendizagem específicas para a ciência da computação, complementando as teorias gerais de aprendizagem, porém ressaltam que 91% deles não fazem referência a construtos teóricos para a aprendizagem mas salientam que foram identificados 65 novos construtos teóricos.…”

Tecnologias na Educação em Computação: Primeiros Referenciais

“…Embora IE e EC partilhem muitos elementos metodológicos, epistemológicos, contextos de pesquisa e em alguns casos até objetivos de pesquisa convergentes, a EC distingue-se como área de pesquisa específica por sua raison d'être: a busca do entendimento profundo de fenômenos complexos e processos envolvidos no ensino e aprendizado de computação (Malmi, Sheard, Kinnunen, Simon e Sinclair, 2019). Além disso, enquanto as TEC e a IE pressupõem o emprego de um artefato tecnológico no processo de ensino e/ou aprendizagem, a EC pode utilizar-se ou não de tais artefatos para o ensino dos processos de computação.…”

“…Além disso, enquanto as TEC e a IE pressupõem o emprego de um artefato tecnológico no processo de ensino e/ou aprendizagem, a EC pode utilizar-se ou não de tais artefatos para o ensino dos processos de computação. Assim como a Ciência da Computação ainda pode ser considerada uma ciência relativamente nova e em desenvolvimento, a EC ainda encontra-se em um estado de maturação (Malmi et al, 2019). Ainda que a maioria das teorias utilizadas para o ensino de computação seja adaptada de outras áreas de tecnologia (como a engenharia, matemática ou ciências de forma geral), ou de teorias de educação ou psicologia da educação de forma mais ampla (Malmi et al, 2014), já é possível observar o advento de teorias e práticas pedagógicas próprias (Malmi et al, 2019) com um crescente suporte empírico (Malmi et al, 2014).…”