基于多模态生成式 AI 的面向课堂学习的可视化编程支持工具——MindScratch

编程已成为 K-12 教育的重要组成部分，作为发展展望计算思维技能的途径。鉴于编程的复杂性及其所需的高级技能，前期研究引入了用户友好的工具以支持年轻学习者。然而，我们对六名编程教育者的访谈揭示了当前工具往往未能反映课堂学习目标，缺乏灵活且高质量的指导，以及培养学生的创造力。这凸显了需要更具适应性和反思性的工具。因此，我们引入了 MindScratch，这是一款基于多模态生成式 AI (GAI) 的可视化编程支持工具。MindScratch 旨在平衡课堂活动与自由编程创作，支持学生在教师设定的学习目标基础上完成创意编程项目，同时提供编程支架。我们的用户研究结果表明，与基准方法相比，MindScratch 更有效地帮助学生实现符合学习目标的高质量项目，还能提升学生的计算思维能力和创造力。总体而言，我们相信像 MindScratch 这样的 GAI驱动的教育工具为学生提供了聚焦且富有吸引力的学习体验。