Effectiveness of blended learning in the informatics course: analysis of online and offline formats

Abstract

Швидка еволюція технологій та зростаюча складність навчальних програм з інформатики, зокрема на вступних курсах програмування, підкреслили обмеження традиційних методів викладання. Такі виклики, як низька залученість студентів, високі показники відрахування та труднощі з опануванням складних концепцій, таких як кодування та алгоритми, вимагають інноваційних педагогічних підходів. Змішане навчання, яке поєднує онлайн-ресурси (наприклад, інтерактивні навчальні посібники, платформи для кодування та модулі самостійного темпу) з очною формою викладання (наприклад, лекції, лабораторні заняття та дискусії), пропонує перспективне рішення для вирішення цих проблем. Стаття аналізує ефективність змішаного навчання в освіті з інформатики шляхом синтезу результатів систематичного огляду 38 недавніх досліджень, переважно за останні три роки, зосереджених на вступних курсах програмування, доповнених ширшими дослідженнями в галузі комп’ютерних наук. Аналіз оцінює ключові показники, зокрема успішність на курсі, задоволеність студентів, підтримку навчання, залученість та поведінкові зміни. Результати показують, що 30 із 38 підходів продемонстрували позитивні результати, причому 12 підходів показали значні покращення в успішності студентів, такі як вищі оцінки та нижчі показники відрахування. Задоволеність студентів була високою, адже 23 із 25 підходів повідомили про сильну перевагу змішаних форматів завдяки їхній гнучкості та персоналізованій підтримці. Залученість зросла у 7 підходах, з яких 4 досягли значних покращень завдяки інтерактивним онлайн-інструментам, тоді як 4 підходи позитивно вплинули на поведінку, наприклад, збільшення часу, витраченого на програмування. Змішана модель, що характеризується гнучким поєднанням онлайн- та офлайн-компонентів, виявилася найефективнішою, адже 9 із 14 досліджень повідомили про значні покращення завдяки її адаптивності до різноманітних потреб учнів. Однак виявлено виклики, такі як ризик втрати залученості в онлайн-важких моделях, перевантаження завданнями та потреба у сильному узгодженні між онлайн- та очними активностями. Рекомендації для викладачів включають балансування онлайн- та офлайн-компонентів, використання онлайн-інструментів для доповнення очного навчання, моніторинг прогресу студентів для запобігання втрати залученості та уникнення надмірного навантаження завданнями для зменшення вигорання. Кейс-стаді, такі як використання інструменту MAgAdI та курси на основі Arduino, ілюструють успішні впровадження. Майбутні дослідження мають вивчати довгострокові впливи, різноманітні культурні та освітні контексти, а також нові інструменти, такі як системи навчання на основі штучного інтелекту. Стаття надає доказові висновки та практичні стратегії для оптимізації змішаного навчання в освіті з інформатики, сприяючи покращенню результатів та залученості студентів у цій важливій галузі.