Thema Nr. 3. Auf dem Weg zur guten Lösung - Systemrückmeldungen von Lern - und Programmierumgebungen

Transkript

1 Seminar E-Learning Thema Nr. 3 Auf dem Weg zur guten Lösung - Systemrückmeldungen von Lern - und Programmierumgebungen Dozent: Prof. Dr. Torsten Brinda Betreuer: Ulrich Kiesmüller 10/11/08 Sebastian Sossalla page 1

2 Inhalt des Vortrags Fragestellung: Welche Systemrückmeldungen treten bei Programmier- Lernumgebungen auf und inwiefern sind diese dem Anwender auf dem Weg zu seiner Lösung von Nutzen? Untersucht werden die Lernumgebungen: Robot Karol Kara Puck 10/11/08 Sebastian Sossalla page 2

3 Systemrückmeldungen Was sind Systemrückmeldungen? Können akustisch oder optisch erfolgen Fehlermeldungen Hilfestellungen bei der Bedienung Syntax Highlighting Syntaxprüfung Farbliche Hervorhebung Informationen über den momentanen Systemstatus 10/11/08 Sebastian Sossalla page 3

4 Gestaltung von Textmeldungen Anforderungen an Systemrückmeldungen aus eigener Erfahrung: Einfach und verständliche Gestaltung Hoher Informationsgehalt (Aber nicht zu allgemein) Sollten unmittelbar erfolgen Sollen ermutigend wirken Sollten den Benutzer auf den Weg zum Ziel begleiten 10/11/08 Sebastian Sossalla page 4

5 Unterscheidung der Fehlerarten Fehler während der Programmierung: Lexikalische Fehler z.b.: Rechtschreibfehler bei der Eingabe von Befehlen Syntaktische Fehler z.b.: Grammatikfehler Semantische Fehler z.b.: undefinierte Variable wird verwendet, die zuvor gar nicht definiert worden ist. Lexikalisch und Syntaktisch ist alles korrekt. Code führt zu einem anderen Verhalten, als beabsichtigt. Laufzeitfehler 10/11/08 Sebastian Sossalla page 5

6 Die Oberfläche Robot Karol Karol wird über eine didaktisch reduzierte imperative Sprache gesteuert In der Informationsfläche werden Fehlermeldungen angezeigt. In der 3D-Ansicht kann das Ergebnis der Programmierung betrachtet werden. 10/11/08 Sebastian Sossalla page 6

7 Robot Karol Rückmeldungen während der Programmierung Robot Karol Rückmeldungen während der Programmierung 10/11/08 Sebastian Sossalla page 7

8 Robot Karol Lexikalische Rückmeldungen Fazit: Positiv: Negativ: Automatische Syntaxprüfung Korrekte Befehle werden blau markiert unbekannte Befehle werden grün gekennzeichnet Symbol im Editor zeigt Fehlerzeile an Fehlernummer ist nicht sehr hilfreich Rückmeldungen teilweise zu ungenau Grammatikalisch schlecht formulierte Fehlertexte Wechselhaftes Verhalten bei der Syntaxprüfung 10/11/08 Sebastian Sossalla page 8

9 Robot Karol Syntaktische Rückmeldungen Fazit: Positiv: Negativ: Syntax Highlighting Intuitive Grammatik, an eigene Sprache angelehnt Teilweise wird falsche Syntax tadellos akzeptiert. Exception Handling ist noch nicht richtig ausgefeilt Weiterhin: Wechselhaftes Verhalten bei der Syntaxprüfung Rückmeldungen besitzen zu hohen Informationsgehalt Rückmeldungen wirken zum Teil entmutigend Stichpunktartige Fehlertexte erschweren das Lesen und Verstehen der Rückmeldungen 10/11/08 Sebastian Sossalla page 9

10 Robot Karol Rückmeldungen während der Laufzeit Robot Karol Rückmeldungen während der Laufzeit 10/11/08 Sebastian Sossalla page 10

11 Robot Karol Rückmeldungen während der Laufzeit Fazit: Positiv: Negativ: Einfach und verständlich formuliert. Alle möglichen Fehlersituationen werden mit einer passenden Fehlermeldung abgefangen Benutzer wird visuell und textuell bei der Fehlersuche untersützt (Wie steht Karol? In welcher Zeile erfolgte der Fehler?) Stichpunktartige Fehlertexte Vereinzelt zu ungenau 10/11/08 Sebastian Sossalla page 11

12 Übersicht der analysierten Lernumgebungen Rückmeldung Robot Karol Kara Puck Während der Programmierung Automatische Syntaxprüfung Syntax Highlighting Textuelle und optische Unterstützung Intuitive Grammatik Fehlernummer nicht sehr hilfreich Rückmeldungen teilweise zu ungenau Grammatikalisch schlecht formuliert Wechselhaftes Verhalten bei der Syntaxprüfung Wirken zum Teil Entmutigend Zu hoher Informationsgehalt Während der Laufzeit Einfach und verständlich formuliert Alle Fehlersituationen werden mit einer passenden Rückmeldung abgefangen Textuelle und optische Unterstützung Stichpunktartige Fehlertexte Vereinzelt zu ungenau 10/11/08 Sebastian Sossalla page 12

13 Die Oberfläche Kara Karas Welt ist ein Torus. Kara wird über Automaten gesteuert. Mögliche Aktionen Objekte in der Kara Welt Quelle: Karas Welt aus Programmieren mit Kara, Reichert R; Nievergelt J.; Hartmann W., 2. Auflage, Berlin, Heidelberg, New York: Springer Verlag, 2004 Das Programmieren-Fenster 10/11/08 Sebastian Sossalla page 13

14 Kara Rückmeldungen während der Programmierung Kara Rückmeldungen während der Programmierung 10/11/08 Sebastian Sossalla page 14

15 Kara Rückmeldungen während der Programmierung Fazit: Positiv: Negativ: Einfach und verständlich formulierte Fehlertexte. Intuitive Bedienung (selbsterklärende Symbole, Tooltip-Text) Rückmeldungen wirken freundlich und ermutigend auf den Benutzer Hohe informative Gestaltung der Fehlertexte (Zusatzinformationen für Fortgeschrittene bzw. Lehrer) Für jede Fehlersituation eine passende Rückmeldung Teilweise etwas unpräzise formulierte Rückmeldungen 10/11/08 Sebastian Sossalla page 15

16 Kara Rückmeldungen während der Laufzeit Kara Rückmeldungen während der Laufzeit 10/11/08 Sebastian Sossalla page 16

17 Kara Rückmeldungen während der Laufzeit Fazit: Positiv: Negativ: Siehe: Rückmeldungen während der Programmierung Programmablauf kann schrittweise verfolgt werden. (Wo steht Kara? In welche Richtung läuft Kara?) Fehlertexte sind auf Schüler-Niveau gehalten (einfach, verständlich, freundlich, positiv formuliert) Fehlermeldungen sind gut durchdacht Die Anzahl der Fehlerarten reduziert sich durch das Kara-Design Teilweise ungenau formuliert (Beispiel Der Kara kann keinen schritt tun es hat hinter dem Pilz ein anderes Objekt! 10/11/08 Sebastian Sossalla page 17

18 Übersicht der analysierten Lernumgebungen Rückmeldung Robot Karol Kara Puck Während der Programmierung Automatische Syntaxprüfung Einfach und verständlich Syntax Highlighting Wirken freundlich und Textuelle und optische ermutigend Unterstützung Hohe informative Gestaltung Intuitive Grammatik der fehlertexte Fehlernummer nicht sehr hilfreich Intuitive Bedienung Rückmeldungen teilweise zu Viele Zusatzinformationen ungenau Für jede Fehlersituation eine Grammatikalisch schlecht passende Rückmeldung formuliert Vereinzelt zu ungenau Wechselhaftes Verhalten bei der Syntaxprüfung Wirken zum Teil Entmutigend Zu hoher Informationsgehalt Während der Laufzeit Einfach und verständlich formuliert Alle Fehlersituationen werden mit einer passenden Rückmeldung abgefangen Textuelle und optische Unterstützung Stichpunktartige Fehlertexte Vereinzelt zu ungenau Programmablauf kann schrittweise verfolgt werden Fehlertexte sind auf Schüler- Niveau gehalten Fehlermeldungen sind gut durchdacht Anzahl der Fehlerarten reduziert sich durch das Kara-Design Vereinzelt zu ungenau 10/11/08 Sebastian Sossalla page 18

19 Die Oberfläche Puck Programmier-Bereich Bereich für die Variablen-Eigenschaften Die freigeschaltenen Bausteine Programme werden über Bausteine zusammengesetzt Textfeld für Notizen Puck ist eine visuelle Programmiersprache mit dem zugehörigen visuellen Programmiersystem, das es dem Benutzer ermöglicht, mit Hilfe von Bausteinen einfache Programme zu erstellen. Somit können Anfänger die Verwendung von Variablen, Anweisungen und Prozeduren erlernen, ohne gleich mit der komplexen Syntax einer Programmiersprache konfrontiert zu werden. Quelle: Kohl L.: Puck - eine visuelle Programmiersprache für die Schule, S.4 10/11/08 Sebastian Sossalla page 19

20 Puck Rückmeldungen während der Programmierung Puck Rückmeldungen während der Programmierung 10/11/08 Sebastian Sossalla page 20

21 Puck Rückmeldungen während der Programmierung Fazit: Positiv: Benutzer kann sich an Farben orientieren (z.b.: Module dunkelgrün, Prozedurblock türkis, Variablentypen). Die Benutzereingaben erfolgen an einer zentralen Stelle. Das Konzept von Puck vermeidet das Entstehen von lexikalischen, syntaktischen und semantischen Fehlern. Baukastenprinzip vermeidet das Erlernen von Syntax. Negativ: Vereinzelt zu ungenau. Fehlertexte wirken teilweise abschreckend. Zusätzliche Hilfestellungen wie bei Kara fehlen. 10/11/08 Sebastian Sossalla page 21

22 Puck Rückmeldungen während der Laufzeit Puck Rückmeldungen während der Laufzeit 10/11/08 Sebastian Sossalla page 22

23 Puck Rückmeldungen während der Laufzeit Fazit: Positiv: Negativ: Durch das Baukasten-Prinzip werden viele Fehlersituationen ausgeschlossen. Nicht möglich, den Programmablauf schrittweise zu verfolgen (Debugmodus fehlt). Der Systemstatus ist nicht jederzeit Transparent Das System liefert teilweise gar kein Feedback (Beispiel: Division-By-Zero -Fehler). The System should always keep users informed about what is going on, through appropirate feedback within reasonable time. Quelle: Nielson J.; Mack R.L.: Usability Inspection Methods, New York 1994, S /11/08 Sebastian Sossalla page 23

24 Übersicht der analysierten Lernumgebungen Rückmeldung Robot Karol Kara Puck Während der Programmierung Automatische Syntaxprüfung Einfach und verständlich Syntax Highlighting Wirken freundlich und Textuelle und optische ermutigend Unterstützung Hohe informative Gestaltung Intuitive Grammatik der fehlertexte Fehlernummer nicht sehr hilfreich Intuitive Bedienung Rückmeldungen teilweise zu Viele Zusatzinformationen ungenau Für jede Fehlersituation eine Grammatikalisch schlecht passende Rückmeldung formuliert Vereinzelt zu ungenau Wechselhaftes Verhalten bei der Syntaxprüfung Wirken zum Teil Entmutigend Zu hoher Informationsgehalt Benutzer kann sich an Farben orientieren Baukastenprinzip vermeidet das Erlernen von Syntax Benutzereingaben erfolgen an einer zentralen Stelle. Lexikalische, syntaktische und semantische Fehler können nicht entstehen. Vereinzelt zu ungenau Fehlertexte wirken teilweise abschreckend Zusätzliche Hilfestellungen fehlen. Während der Laufzeit Einfach und verständlich formuliert Alle Fehlersituationen werden mit einer passenden Rückmeldung Programmablauf kann schrittweise verfolgt werden Fehlertexte sind auf Schüler- Niveau gehalten Durch das Baukasten-Prinzip werden viele Fehlersituationen ausgeschlossen Debug-Modus fehlt. abgefangen Fehlermeldungen sind gut Systemstatus ist nicht jederzeit Textuelle und optische durchdacht transparent Unterstützung Anzahl der Fehlerarten reduziert System liefert teilweise gar kein Stichpunktartige Fehlertexte sich durch das Kara-Design Feedback Vereinzelt zu ungenau Vereinzelt zu ungenau 10/11/08 Sebastian Sossalla page 24

25 Danke für Ihre Aufmerksamkeit... 10/11/08 Sebastian Sossalla page 25