計算機科學教育中的設計模式/主動學習

主動學習可以定義為任何“讓學生做事情並思考他們正在做什麼”的事情 (Bonwel 和 Eison, 1991)。

翻轉課堂和主動學習鼓勵學生使用課堂活動作為長篇講座的替代方案，並且已成功應用於計算機科學入門課程 [2, 3]。在主動學習中，課堂時間從被動式講座式學習轉變為主動式實踐式學習，學生在來上課之前應用已介紹的概念。課堂時間用於測試學生對概念的理解，解決理解上的差距，並將新學到的概念應用於越來越複雜的問題 [4]。在計算機科學教育中建立主動學習課堂的動機是提供豐富互動的環境，培養更好的學生參與度，讓學生參與協作和合作解決問題，並促進計算思維 [2]。在主動學習課堂上，評估整合到學習過程的所有階段，與傳統講座課堂不同，傳統講座課堂的評估在講座和閱讀之後進行。

在主動學習課堂上，學生通常以團隊形式工作，因為大家公認，同伴討論鼓勵學生做好準備，並讓學生在學習的同時參與解釋。基於團隊的學習對學生的成功很有價值，即使同伴最初並不理解這些概念 [4]。

主動學習具有以下特性

學生參與積極的、高影響力的課堂學習體驗。
學生在做事情，並在思考他們正在做什麼。
學習是透過使用解決問題練習、非正式的小組、模擬、案例研究、角色扮演和其他活動進行的。

在這本書中，我們專注於建立設計模式，將主動學習融入課堂體驗，並將被動學習（例如閱讀教科書或聽講座）轉移到課前準備階段。以下是指導計算機科學教育中設計模式出現的主動學習原則

為學習概念和原則提供背景設定。
鼓勵學生做好準備上課。
鼓勵學生提供反饋，以持續改進教學。
當適應更大的班級時，不會降低學習質量。
使課程更有趣、更有意義。
鼓勵同伴學習和社群建設。
學生交朋友。

參考資料

1- Bonwell, Charles C. 和 James A. Eison。主動學習：在課堂上創造興奮。1991 ASHE-ERIC 高等教育報告。ERIC 高等教育資訊中心，喬治華盛頓大學，杜邦環島 1 號，套房 630，華盛頓特區 20036-1183，1991 年。

2- Hakimzadeh, H., Adaikkalavan, R., Batzinger, R. 2011。在計算機科學中成功實施主動學習實驗室。第 39 屆 ACM SIGUCCS 年會論文集 - SIGUCCS '11，83。http://doi.org/10.1145/2070364.2070386.

3-Jesse M. Heines Heines, M. J. 2015。關於翻轉課堂的小組討論，第 46 屆 ACM 計算機科學教育技術研討會論文集，174-175。

4-Lasserre, P. 2009。團隊學習入門。WCCCE '09：第 14 屆西部加拿大計算教育大會論文集，77-78。