10、算术诊断计算机系统研究

算术诊断计算机系统研究

1. 引言

计算机在诊断学生学习过程中的误解方面具有巨大潜力，对教育领域影响深远。目前有三款程序在这方面进行了探索，分别是Debuggy、DPF和PROUST。它们采用了不同的理论框架和方法来诊断学生的错误。

2. 三款诊断程序介绍

• Debuggy
  • 理论基础 ：学生通常能够遵循程序，但常常遵循错误的程序。
  • 工作方式 ：使用一个广泛的错误库（20个复合错误和110个原始错误），将一组问题及其解决方案作为输入，尝试将解决方案与数据库中的一个或多个错误进行匹配。通过排除可能性并对剩余的错误进行排名，确定最适合的错误。
  • 应用结果 ：对1325名学生的15项减法测试结果进行分析，发现460名学生的解决方案存在不一致，207名学生的解决方案似乎是随机的。至少部分被诊断出问题的学生有505名，占1172份有问题试卷的43%。这一结果让人对Debuggy在学校作为工具的实用性产生怀疑，其假设学生在整个任务中倾向于遵循相同程序的方法也可能受到质疑。
• DPF
  • 理论基础 ：学生在解决问题过程中会中途改变程序，边做边学，并且会犯一些随机错误。
  • 工作方式 ：是一个通用的诊断系统，通过输入特定的问题空间和其他