Õpilaste lahendusprotsessi analüüsimine Thonny logifailide abil Lühikokkuvõte: Programmeerimise õppimine on protsess, mille puhul õpetajal ei ole võimalik teada, kuidas õpilane oma teadmisi omandab.

Thonny on programmeerimiskeskkond, mis salvestab ülesande lahenduskäigu logifaili ning MOOC-i „Programmeerimise alused“ käigus koguti õpilaste arvestusülesannete lahenduskäigu logifailid .

Logifailidest on võimalik näha iga õpilase lahendusprotsessi, mille uurimine võib anda õpetajatele täpsemaid juhtnööre õpilaste edaspidiseks õpetamiseks.

Võtmesõnad: Thonny, logifailid , Python, õppeprotsess, analüüs, MOOC CERCS: Analysis of student learning process using Thonny log files Abstract: The process of studying programming is a process at which the teachers are unable to know how the student acquires their knowledge.

Õpilaste lahendusprotsessi analüüs Thonny logifailide põhjal 9 3.1 Thonny logifailides sisalduv informatsioon 9 3.1.1 Üldiselt kirjete lugemisest 9 3.1.2 Programmikoodiga seotud kirjed 9 3.1.3 Programmi käivitamisega seotud kirjed 11 3.1.4 Failidega seotud kirjed 13 3.2 Õpilaste lahendusprotsessi analüüs 14 3.2.1 Ülesande püstitus 14 3.2.2 Põhilised lahendusprotsessid 17 3.2.3 Analüüs 21 3.3 Muutused, mida tulevikus võiks teha 21 Kokkuvõte 22 Viidatud kirjandus 23 Lisad 24 I. Terminid 24 II.

Thonny puhul on väga oluliseks õpetamist parandavaks funktsionaalsuseks see, et Thonny koostab programmi kirjutamise jooksul kasutaja poolt tehtud tegevustest logifaili .

Seega logifailis kajastub informatsiooni kogu ülesande lahenduse käigust ning selle hilisem uurimine annab ülevaate õpilaste lahenduskäikude erinevustest.

Varasemalt on Thonny logifailide uurimisel kirjutatud erinevaid bakalaureuse ja magistritöid, mille käigus on loodud uurimist lihtsustavaid programme ja analüüsimise meetodeid.

Magistritöödes on uuritud õpilaste käitumismustreid [1] ja bakalaureuse tööde raames on loodud programme, mis analüüsivad logifailide sisu [2] [3] ning ka programme, mis korrastavad logifaile , ehk mis pakib lahti tuntumaid arhiivi formaate ning seob kokku Thonny poolt lahku löödud ülesannete lahendusi [4].

Samuti vaadeldakse programmeerimiskeskkonda Thonny ja varasemaid uuringuid, mille peamine rõhk on just logifailide läbitöötlemisel.

Antud olukorra lahendamiseks kogutaksegi lahenduste kohta logifaile , mille uurimisega hakkamegi tegelema.

Antud bakalaureusetöö põhineb 2018. aasta MOOC-i „Programmeerimise alused“ arvestustööde logifailide uurimisel, seega tehakse järgnevalt kiirülevaade Tartu Ülikoolis sarnaste MOOC-de kohta.

Samuti käsitletakse, millised valikud tehti töödeldavate logifailide leidmiseks.

Bakalaureusetöös kasutati Thonny logifaile , mis pärinesid Tartu Ülikooli „Programmeerimise alused“ MOOC-i õpilastelt.

Kõik õpilased, kes kasutasid antud ülesande lahendamiseks Thonnyt, pidid esitama logifailid ning ülejäänud õpilastel tuli esitada kirjalik selgitud ülesande raskuse kohta.

Analüüsitava tulemuseni jõudmiseks kõigepealt muudeti zip-failid, mis sisaldasid logifaile anonüümsemaks.

Seejärel hakati läbi töötama kõiki 789 õpilase logifaile .

Selleks, et välja töötada protsessi logifailide läbitöötamiseks, oli tarvis enne tutvuda logifailide sisu ning varasemalt tehtud sarnaste töödega.

Algse plaani järgi taheti kasutada varasema aasta jooksul Thonny logifailide läbitöötamise lihtsustamiseks valmistatud programme.

Õpilaste lahendusprotsessi analüüs Thonny logifailide põhjal 9 3.1 Thonny logifailides sisalduv informatsioon 9 3.1.1 Üldiselt kirjete lugemisest 9 3.1.2 Programmikoodiga seotud kirjed 9 3.1.3 Programmi käivitamisega seotud kirjed 11 3.1.4 Failidega seotud kirjed 13 3.2 Õpilaste lahendusprotsessi analüüs 14 3.2.1 Ülesande püstitus 14 3.2.2 Põhilised lahendusprotsessid 17 3.2.3 Analüüs 21 3.3 Muutused, mida tulevikus võiks teha 21 Kokkuvõte 22 Viidatud kirjandus 23 Lisad 24 I. Terminid 24 II.

Esmalt on sellest kirjutanud Pedel, kes jagas Thonny logifailidest saadava informatsiooni viieks: Thonny programmiaknaga seotud kirjed, programmikoodiga seotud kirjed, failidega seotud kirjed, programme käivitamisega seotud kirjed, käskudega seotud kirjed [2].

Pedeli töö käigus tehtud klassifikatsiooni kasutas ka kaks aastat hiljem Meier, kes oma töös jälgis põhiliselt programmikoodi ja käivitamisega seotud kirjeid [1].

Selles bakalaureusetöös süvenetakse Pedeli klassifikatsiooni järgi samuti programmikoodiga seotud kirjetele ja programmi käivitamisega seotud kirjetele, kuid lisaks kasutatakse ka väikesel määral failidega seotud kirjeid.

3.1.2 Programmikoodiga seotud kirjed Peamised programmikoodiga seotud tegevused jagunevad kaheks: sisestamine ja kustutamine.

Redaktorisse koodi sisestamiseks on omakorda kaks võimalust: programmikoodi saab klaviatuurilt sisestada või saab kleepida juba varasemalt kirjutatud koodi.

Varasemalt on Thonny logifailide uurimisel kirjutatud erinevaid bakalaureuse ja magistritöid, mille käigus on loodud uurimist lihtsustavaid programme ja analüüsimise meetodeid.

Uurimistöös analüüsitakse varasemate uurimistööde baasil 2018. aasta MOOC-i „Programmeerimise alused“ õppijate arvestusülesande lahendusprotsessi, mille korrastamiseks ja analüüsimiseks kasutatakse varasemalt loodud programme [3] [4] ja täiendame neid vastavalt vajadusele.

Õpilaste protsessi grupeerimiseks kasutame varasemalt magistritöö käigus loodud grupeerimisaluseid [1].

Selleks, et välja töötada protsessi logifailide läbitöötamiseks, oli tarvis enne tutvuda logifailide sisu ning varasemalt tehtud sarnaste töödega.

Pärast käsitsi analüüsi lõpetamist, pidi läbi töötatud logifaili sisestama varasemalt bakalaureusetööna tehtud analüsaatorisse.

Thonny logifailides sisalduvat informatsiooni on varasemalt käsitletud mitmetes Tartu Ülikooli lõputöödes.

Õpilaste lahendusprotsessi analüüs Thonny logifailide põhjal 9 3.1 Thonny logifailides sisalduv informatsioon 9 3.1.1 Üldiselt kirjete lugemisest 9 3.1.2 Programmikoodiga seotud kirjed 9 3.1.3 Programmi käivitamisega seotud kirjed 11 3.1.4 Failidega seotud kirjed 13 3.2 Õpilaste lahendusprotsessi analüüs 14 3.2.1 Ülesande püstitus 14 3.2.2 Põhilised lahendusprotsessid 17 3.2.3 Analüüs 21 3.3 Muutused, mida tulevikus võiks teha 21 Kokkuvõte 22 Viidatud kirjandus 23 Lisad 24 I. Terminid 24 II.

Esmalt on sellest kirjutanud Pedel, kes jagas Thonny logifailidest saadava informatsiooni viieks: Thonny programmiaknaga seotud kirjed , programmikoodiga seotud kirjed , failidega seotud kirjed , programme käivitamisega seotud kirjed , käskudega seotud kirjed [2].

Pedeli töö käigus tehtud klassifikatsiooni kasutas ka kaks aastat hiljem Meier, kes oma töös jälgis põhiliselt programmikoodi ja käivitamisega seotud kirjeid [1].

Selles bakalaureusetöös süvenetakse Pedeli klassifikatsiooni järgi samuti programmikoodiga seotud kirjetele ja programmi käivitamisega seotud kirjetele , kuid lisaks kasutatakse ka väikesel määral failidega seotud kirjeid .

3.1.1 Üldiselt kirjete lugemisest Kuna Thonny kasutab oma logifailide kirjutamisel JSON andmevahetusvormingut, koosneb logifaili sisu loogelistes sulgudes olevatest võti-väärtus paaridest, mis on omavahel eraldatud komadega.

Tänu iga kirje puhul aja märkimisele niivõrd sügavalt, on võimalik logi kirjed panna kronoloogilisse järjekorda, millega omakorda saab kogu kasutaja seansi taasesitada.

3.1.2 Programmikoodiga seotud kirjed Peamised programmikoodiga seotud tegevused jagunevad kaheks: sisestamine ja kustutamine.

Programmikoodi käsitsi sisestamise puhul tekib JSON kirje , mille “sequence” väärtus on TextInsert.

Uuritavad logid on MOOC-i arvestusülesanne 8.1 lahendused.

Kokku oli uurimise all 789 õpilase logid .

Kuid kuna ühe logi läbitöötamisele kulus umbes 10 minutit aega, siis vähendati töö käigus läbitöötatud faile poole võrra.

Esimene nendest oleks võinud olla V. Tõnissoni bakalaureusetöö raames koostatud programm, mis peaks hõlbustama logifailide läbitöötamist, kus ühes logis on mitme erineva ülesande lahendused.

Antud programmi tööks oli välja uurida logis tehtud vigade arv ning nende sisu, käivitamiste arv nii veateatega kui ilma ja kleepimiste arv koos kleebitud teksti sisuga.

Selle leidmiseks tuli käsitsi läbi töötada mitu logi enne, kui oli võimalik kindlaks teha, kust lahendusprotsess alguse sai.

Logidest leiab informatsiooni peaaegu iga lahendaja poolt tehtud nupuvajutuse kohta ning need on üles märgitud kasutades programmeerimiskeelest sõltumatut andmevahetusvormingut JSON (inglise keeles JavaScript Object Notation).

Õpilaste lahendusprotsessi analüüs Thonny logifailide põhjal 9 3.1 Thonny logifailides sisalduv informatsioon 9 3.1.1 Üldiselt kirjete lugemisest 9 3.1.2 Programmikoodiga seotud kirjed 9 3.1.3 Programmi käivitamisega seotud kirjed 11 3.1.4 Failidega seotud kirjed 13 3.2 Õpilaste lahendusprotsessi analüüs 14 3.2.1 Ülesande püstitus 14 3.2.2 Põhilised lahendusprotsessid 17 3.2.3 Analüüs 21 3.3 Muutused, mida tulevikus võiks teha 21 Kokkuvõte 22 Viidatud kirjandus 23 Lisad 24 I. Terminid 24 II.

Inimeste anonüümsuse säilitamiseks nende nimedega seotud andmed eemaldati.

Esmalt on sellest kirjutanud Pedel, kes jagas Thonny logifailidest saadava informatsiooni viieks: Thonny programmiaknaga seotud kirjed, programmikoodiga seotud kirjed, failidega seotud kirjed, programme käivitamisega seotud kirjed, käskudega seotud kirjed [2].

Pedeli töö käigus tehtud klassifikatsiooni kasutas ka kaks aastat hiljem Meier, kes oma töös jälgis põhiliselt programmikoodi ja käivitamisega seotud kirjeid [1].

Selles bakalaureusetöös süvenetakse Pedeli klassifikatsiooni järgi samuti programmikoodiga seotud kirjetele ja programmi käivitamisega seotud kirjetele, kuid lisaks kasutatakse ka väikesel määral failidega seotud kirjeid.

Kuid kuna ühe logi läbitöötamisele kulus umbes 10 minutit aega, siis vähendati töö käigus läbitöötatud faile poole võrra.

Selleks, et välja töötada protsessi logifailide läbitöötamiseks , oli tarvis enne tutvuda logifailide sisu ning varasemalt tehtud sarnaste töödega.

Algse plaani järgi taheti kasutada varasema aasta jooksul Thonny logifailide läbitöötamise lihtsustamiseks valmistatud programme.

Esimene nendest oleks võinud olla V. Tõnissoni bakalaureusetöö raames koostatud programm, mis peaks hõlbustama logifailide läbitöötamist , kus ühes logis on mitme erineva ülesande lahendused.

Kõige kiirem oli kolmanda grupi esitatud tööde läbitöötamine , samas nende seas oli ka kõige rohkem selliseid inimesi, kes esitasid ainult viimase poole oma tehtud ülesandest.

Teine väljade kombinatsioon, mida ülesande lahenduse käsitsi läbitöötamisel jälgima pidi oli õpilase siluri ja teiste ülesannete abiks kasutamine.

Ning viimane käsitsi jälgitavatest väljadest tuli märkida pärast logifaili täieliku läbitöötamist .

Õpilaste lahendusprotsessi analüüsimine Thonny logifailide abil Lühikokkuvõte: Programmeerimise õppimine on protsess, mille puhul õpetajal ei ole võimalik teada, kuidas õpilane oma teadmisi omandab.

Programmeerimise algõpe ja Thonny 6 1.1 Programmeerimise algkursused 6 1.2 “Programmeerimise alused” 6 1.3 Programmeerimiskeskkond Thonny 6 1.4 Varasemad uurimused 6 2.

Tartu Ülikoolis õpetatakse algkursuseid üliõpilastele programmeerimise keeles Python ning soovitatakse neil kasutada õppejõu Aivar Annamaa loodud programmeerimiskeskkonda Thonny.

Läbi töödeldakse programmeerimise algõppega seonduv informatsioon ning ka uurimise all olev MOOC „Programmeerimise alused“.

Programmeerimise algõpe ja Thonny Käesolevas peatükis kirjeldatakse uurimistöö läbiviimiseks olulisi aspekte.

Esimeses kahes peatükis kirjutatakse TÜ programmeerimise algkursustest ja täpsemalt ka uurimise all olevast „Programmeerimise alused“ nimelisest MOOC-ist.

1.1 Programmeerimise algkursused Programmeerimisega alustamine muutub iga aastaga lihtsamaks.