Teachers’ Perceptions of Student Misconceptions in Introductory Programming

Abstract

A quality computer science (CS) teacher needs to understand students’ common misconceptions in learning CS. This study explored one aspect of CS teachers’ understanding of student misconceptions: their perceptions of student misconceptions related to introductory programming. Perceptions in this study included three parts: teachers’ perceived frequency of a student misconception, teachers’ perceived importance of a misconception in learning, and teachers’ confidence in addressing a misconception. Teachers in our study taught a Python-based CS course for high schools students. A survey was designed and administered to assess teachers’ perceptions of students’ misconceptions. Our results indicated that teachers’ confidence of addressing misconceptions and the teaching context may affect their perceptions of student misconceptions. We also found that some latent misconceptions are likely to lead to a perception of low frequency as they can be more difficult to detect. Moreover, our study found that teachers’ degrees and additional computing training showed positive relationships with their confidence of addressing student misconceptions and that additional computing training also showed a positive relationship with teachers’ perceived importance of student misconceptions. Implications of the findings for future research and practice of CS education are discussed.

Mapeamento e análise empírica de misconceptions comuns em avaliações de introdução à programação

“…Um dos pontos primordiais para a capacitação de professores é o desenvolvimento do Conhecimento do Conteúdo Pedagógico 1 (CCP) [30]. O CCP é o conhecimento necessário para fazer com que um dado assunto seja compreensível para os alunos [37].…”

“…Identificar e abordar os equívocos de compreensão dos alunos é uma parte fundamental da competência de um professor de programação [1,7,[14][15][16]42]. No entanto, pesquisas relevantes sobre esse tópico não são tão desenvolvidas no campo do ensino de ciência da computação como no ensino de matemática e outras ciências [30,31].…”

“…Tais dificuldades experimentadas pelos alunos estão relacionadas a muitos fatores, incluindo falta de familiaridade com a sintaxe, linguagem natural, conhecimento matemático, modelos mentais imprecisos, falta de estratégias, ambientes de programação e conhecimento e instrução dos professores [27,35]. Nos trabalhos de pesquisa em educação escritos em língua inglesa, esses erros de compreensão são chamados de misconceptions [30,31,38]. Entretanto, diante da falta de um termo preciso para tradução, optou-se por manter o termo em inglês no presente artigo.…”

“…Embora nomes diferentes sejam usados para representar as dificuldades dos alunos em aprender a programar, há um consenso geral de que é importante ajudar os alunos a desenvolver sua compreensão conceitual e superar desafios [4,14,15,23,27,28,30,35]. Para isso, é vital para o ensino das disciplinas introdutórias de programação saber quais são os misconceptions comuns [1,[14][15][16] para dar suporte aos professores, já que com essa informação os docentes podem adaptar sua metodologia com aulas que possam potencialmente minimizar a ocorrência desses erros de compreensão, atuando assim de forma preventiva.…”

“…Além disso, uma análise dos erros comuns pode propiciar uma intervenção precoce manual ou automática, aplicando-se abordagens e ferramentas instrucionais eficazes para dirimir potenciais dificuldades enfrentadas pelos alunos [22,23,35,36,40]. Diante dos potenciais benefícios, em um estudo recente, Qian et al [30] apontam que existe uma escassez de instrumentos de medição concretos e estudos empíricos que mapeiem e avaliem misconceptions comuns.…”