MyBotBuddy — орто мектеп деңгээлиндеги программалоо окутуусунда темадан тышкаркы суроолорду чектеп, толук чечимди берүүнүн ордуна ишараттар менен түшүндүрмөлөргө артыкчылык берген, окуу программасына шайкеш жана түзүмдөлгөн колдоо көрсөтүүгө багытталган генеративдүү жасалма интеллектке негизделген билим берүү чатботу. Бул чалгындоочу изилдөө Сингапурдагы O-Level Computing программасында окуган 50 окуучунун MyBotBuddy менен жүргүзгөн программалоо диалогдорунун түзүмүн талдап, бул түзүмдөрдүн жардамсыз алдын ала тест менен жардамсыз жыйынтык тесттин ортосундагы көрсөткүчтүн өзгөрүшү менен кандай байланышта экенин баалаган. Окуучулардын сүйлөшүүлөрү Epistemic Network Analysis (ENA), эрежеге негизделген дискурс коддоосу, сүрөттөмө сезим талдоосу жана чектелген сапаттык диалог талдоосу аркылуу талданган.

Окуучулардын 26 окуучусу жыйынтык тестте жогору упай алып “окуудагы өсүш”, 15 окуучусу ошол эле упайды алып “өзгөрүү жок”, 9 окуучусу төмөн упай алып “окуудагы жоготуу” тобуна бөлүнгөн. Окуудагы өсүш тобундагы диалогдордо чечим аракетинин, билим кошуунун, кайтарым байланыштын жана кайтарым байланыштан кийин түшүндүрмө суроонун ортосундагы байланыштар кыйла даана жана кайталануучу түзүмдү көрсөткөн. Тактап айтканда, чечим аракети–билим кошуу байланышынын салмагы 2,6, чечим аракети–кайтарым байланыш 2,5 жана кайтарым байланыш–түшүндүрмө суроо 2,4 деп билдирилген.

Сезим полярдуулугу топтордун ортосунда өтө аз айырмаланган: окуудагы өсүш тобунда 0,05, өзгөрүү жок тобунда 0,07 жана окуудагы жоготуу тобунда 0,03. Изилдөөчүлөр программалоо диалогдорунда колдонулган техникалык тил жалпы максаттагы сезим талдоо куралдарына ылайык болбой калышы мүмкүн экенин белгилеп, бул айырмачылыктарды сүрөттөмө деңгээлде гана чечмелешкен.

Изилдөөнүн негизги жыйынтыгы — чатботту канчалык көп колдонгондон көрө окуучунун чатбот менен кандай өз ара аракеттенгени окуу көрсөткүчтөрүнүн топтору менен байланыштуу болушу мүмкүн. Бирок изилдөө себептүүлүктү далилдебейт. Топтор баштапкы көрсөткүч боюнча түзөтүлгөн эмес, тыянактык статистикалык тесттер жүргүзүлгөн эмес, изилдөө бир гана сессия жана бир программалоо контексти менен чектелген, мындан тышкары алдын ала тестте колдонулган ISBN-13 тапшырмасы чатбот колдоосу бар этапта кайра берилген. Ошондуктан жыйынтыктар чалгындоочу жана байланыштык мүнөздө бааланышы керек.

Эпистемикалык Тармактык Талдоо Бул Изилдөөдө Эмнени Көрсөттү?

Эпистемикалык Тармактык Талдоо (Epistemic Network Analysis, ENA) бул изилдөөдө окуучу билдирүүлөрүндө коддолгон көйгөйдү аныктоо, түшүндүрмө суроо, чечим аракети, кайтарым байланыш жана билим кошуу сыяктуу дискурс өзгөчөлүктөрүнүн бир эле көйгөй чечүү процессинде канчалык деңгээлде чогуу пайда болгонун тармак байланыштары катары жыйынтыктоо үчүн колдонулган; байланыш салмактары тыянактык статистика эмес, топ деңгээлиндеги сүрөттөмө чогуу-пайда болуу күчтөрү.

Эмне үчүн билдирүүлөрдүн саны гана жетиштүү эмес?

Эки окуучу чатбот менен бирдей санда билдирүү алмашышы мүмкүн, бирок аларды ар башка максатта колдонушу мүмкүн. Бир окуучу улам-улам даяр чечим сураса, башка окуучу адегенде өз чечимин сынап, кайтарым байланыш алгандан кийин катанын себебин сурап, андан соң кодун кайра түзөтүшү мүмкүн. Билдирүүлөрдүн саны бул эки өз ара аракеттенүү ыкмасын айырмалай албайт.

Ошондуктан ENAнын изилдөөдөгү ролу “канча билдирүү жөнөтүлдү?” деген суроодон “кайсы түрдөгү окуу жүрүм-турумдары бир эле диалогдун ичинде бири-бири менен байланышкан?” деген суроого өтүү болуп саналат.

MyBotBuddy кандай чатбот катары иштелип чыккан?

MyBotBuddy компьютердик илим жана код жазуу тармагындагы суроолорго багытталган билим берүү чатботу. Темадан тышкаркы суроо-талаптар чыпкаланат же башка нукка багытталат, муну менен өз ара аракеттенүүнүн сабактын максаттарына байланыштуу бойдон калуусу көздөлөт.

Система толук чечимди түз берүүгө караганда ишарат, түшүндүрмө жана этап-этабы менен багыттоого артыкчылык бере тургандай түзүлгөн. Изилдөөчүлөр бул ыкма ашыкча жетектөөнү азайтып, окуучунун өзүнүн чечим чыгаруу процессинде активдүү калышын максат кылган.

Изилдөө учурунда бардык окуучулар бирдей MyBotBuddy конфигурациясын колдонушкан. Жеке адамга жараша татаалдык деңгээлин масштабдоо же адаптивдүү persona иштетилген эмес. Ошондуктан окуучулардын диалогдорундагы айырмачылыктардын чоң бөлүгү системанын ар башка адамдарга автоматтык түрдө ар башка татаалдык берүүсүнөн эмес, окуучулардын өз суроолорунан жана жардам издөө жүрүм-турумунан келип чыккан.

Изилдөөнүн үч суроосу

1. ENA менен өлчөнгөн окуучу–чатбот диалог түзүмдөрү окуу көрсөткүчтөрүнүн топторунда кандай айырмаланат?
2. Окуудагы өсүш тобун кайсы дискурс байланыштары кыйла даана мүнөздөйт?
3. Окуучу билдирүүлөрүнүн сезим полярдуулугу окуу топторунун ортосунда кандай өзгөрөт жана бул өлчөм диалог түзүмүнө салыштырмалуу канчалык түшүндүрмө берет?

Теориялык алкак

Авторлор жыйынтыктарды үч билим берүү ыкмасы аркылуу чечмелешкен: Vygotskyнин Жакынкы Өнүгүү Зонасы, конструктивисттик окуу ыкмасы жана Когнитивдик Жүк Теориясы. Бул теориялар түздөн-түз өлчөнгөн же статистикалык текшерилген өзгөрмөлөр эмес; алар байкалган окуучу–чатбот өз ара аракеттенүү үлгүлөрүн түшүндүрүү үчүн колдонулган чечмелөө алкактары.

Жакынкы Өнүгүү Зонасы

Жакынкы Өнүгүү Зонасы окуучунун өз алдынча кыла алган иши менен жетекчилик жардамы аркылуу кыла алган ишинин ортосундагы аймакты түшүндүрөт. Бул көз караштан билим берүү чатботу окуучунун ордуна көйгөйдү чечүүдөн көрө, зарыл учурда чектелген жардам берген колдоо механизми катары каралышы мүмкүн.

Изилдөөдөгү окуудагы өсүш тобунда кайтарым байланыш, чечим аракети жана түшүндүрмө суроонун ортосундагы күчтүү байланыштар мындай этаптык колдоо циклдерине шайкеш деп табылган. Бирок изилдөө окуучулардын чыныгы “Жакынкы Өнүгүү Зонасынын” чектерин түздөн-түз өлчөгөн эмес.

Конструктивисттик окуу

Конструктивисттик ыкмада окуучу билимди пассивдүү кабыл албастан, сынап көрүп, каталарды баалап жана мурдагы билимин жаңы билим менен байланыштыруунун негизинде түзөт. Программалоо контекстинде чечим жазуу, аны иштетүү, ката көрүү, кайтарым байланыш алуу жана кайра аракет кылуу бул процесске ылайык окуу цикли болуп саналат.

ENAда чечим аракети менен билим кошуунун чогуу көрүнүшү окуучулардын чечим чыгарып жатканда өз концептуалдык билимин билдириши менен шайкеш болушу мүмкүн. Бирок дискурс коддорунун чогуу көрүнүшү менталдык түшүнүк өзгөрүүсүнүн түздөн-түз өлчөмү эмес.

Когнитивдик Жүк Теориясы

Когнитивдик Жүк Теориясы иштөө эсинин чектелген сыйымдуулугун эске алат. Жакшы түзүмдөлгөн чатбот татаал ката билдирүүсүн түшүндүрүп же көйгөйдү майда кадамдарга бөлүп, керексиз когнитивдик жүктү азайта алат. Тескерисинче, толук чечимди түз берүү окуучунун көйгөйдү активдүү иштетүүсүн азайтышы мүмкүн.

Бул изилдөөдө когнитивдик жүк түздөн-түз өлчөнгөн эмес. Окуудагы жоготуу тобундагы көбүрөөк бөлүнгөн же кеч түшүндүрмө суралган диалогдор Когнитивдик Жүк Теориясына шайкеш болушу мүмкүн болгон үлгүлөр катары гана талкууланган; жогорку когнитивдик жүк өлчөндү деген жыйынтык чыгарууга болбойт.

Дискурс категориялары кантип түзүлгөн?

Коддоо алдын ала аныкталган лексикалык көрсөткүчтөргө таянган эрежеге негизделген процесс болгон. Бир билдирүү бир нече категорияга ыйгарылышы мүмкүн болгон. Авторлор бул ыкманы ачык-айкындуулук жана кайра өндүрүмдүүлүк максатында тандаган, бирок бул валиддештирилген табигый тил классификатору эмес экенин өзгөчө белгилешкен.

Эрежеге негизделген ыкма бир эле эрежелер бардык сүйлөшүүлөргө колдонулгандыктан детерминисттик. Ошондуктан автоматтык коддоо этабында классикалык коддоочулар аралык ишенимдүүлүк эсептелген эмес. Ошол эле учурда ыкма синоним же кыйыр билдирүүлөрдү өткөрүп жибериши, прагматикалык контекстти жетиштүү кармай албашы же бүдөмүк сүйлөмдөрдү туура эмес классификациялашы мүмкүн.

ENA байланыш салмагы эмнени билдирет?

ENA байланыш салмагы — эки дискурс категориясынын коддолгон сүйлөшүү маалыматтарында чогуу көрүнүү күчүнүн жалпыланган көрсөткүчү. Бул изилдөөдөгү 2,6 же 2,5 сыяктуу сандар корреляция коэффициенти, ыктымалдык, пайыз же себептик таасир көлөмү эмес.

Булактагы heatmap'терде берилген маанилер топ деңгээлиндеги орточо байланыш салмактары. Изилдөө бул маанилер үчүн тыянактык маанилүүлүк тесттерин жүргүзгөн эмес.

Figure 1: Окуудагы өсүш тобу

Бул топ чечим аракеттерин билим кошуу жана кайтарым байланыш менен күчтүү байланыштырган жана кайтарым байланыштан кийин түшүндүрмө суроо жүрүм-турумун кыйла ачык көрсөткөн. Авторлор бул түзүмдү кайтарым байланыш чечимди жакшыртуу процессине кайра киргизилген көбүрөөк итеративдүү өз ара аракеттенүүгө шайкеш деп баалашат.

Ошентсе да тармак байланыштары “окуучунун метакогнициясы өлчөндү” дегенди билдирбейт. ENA көрүнгөн сүйлөшүү түзүмүн жыйынтыктайт; окуучунун менталдык абалын түздөн-түз өлчөбөйт.

Figure 2: Өзгөрүү жок тобу

Бул топтун чечим аракети–билим кошуу байланышы окуудагы өсүш тобунан да жогору болгон бирдиктүү байланыш маанисине ээ. Демек, “эң күчтүү бир байланышка” гана карап окуу натыйжасын түшүндүрүүгө болбойт. Изилдөөнүн негизги басымы тармактын жалпы түзүмүнө жана кайтарым байланыш менен түшүндүрмө циклдеринин кандай байланышка түшкөнүнө коюлган.

Булак бул топтун өз ара аракеттенүүсүн тапшырмага багытталган, бирок кайтуусу азыраак жана кайтарым байланыш аркылуу азыраак итеративдүү түзүм катары чечмелейт.

Figure 3: Окуудагы жоготуу тобу

Окуудагы жоготуу тобунда кайтарым байланыш менен байланышкан күчтүү байланыштар болгону менен, көйгөйдү аныктоо жана түшүндүрмө суроо менен ушуга окшош күчтүү байланыштар байкалган эмес. Авторлор бул көрүнүш кайтарым байланышты жаңылыш түшүнүүнү диагноздоо же стратегиялык жардам издөөнү баштоо үчүн эмес, учурдагы салымдарга жооп же ырастоо катары колдонууга ишарат кылышы мүмкүн экенин белгилешет.

Бул чечмелөө себептик эмес. Жыйынтык тесттеги төмөн көрсөткүч чатбот колдонуу зыян келтиргенин билдирбейт.

Figure 4 эмнени көрсөтөт?

Figure 4 окуу көрсөткүчтөрүнүн топторундагы орточо байланыш сандарын салыштырат. Булактагы түшүндүрмөгө ылайык, окуудагы жоготуу тобунун орточо байланыш саны окуудагы өсүш жана өзгөрүү жок топторунан төмөн.

Figure 4 ичиндеги так мамыча маанилери макаланын жөнөкөй текстинде билдирилбегендиктен, Verianla бул графиктен жаңы так сандарды чыгарбайт.

Жеке тармактар эмне үчүн маанилүү?

Appendix Aдагы Figure A1–A3 жеке окуучулардын ENA тармактарын көрсөтөт. Бир эле натыйжа тобундагы окуучулар да так бирдей тармак түзүмүнө ээ эмес экени көрүнөт. Ошондуктан топ орточолору бир эле “окуучу тиби” же өзгөрбөс жүрүм-турум профили катары чечмеленбеши керек.

Сезим талдоосу эмне үчүн экинчи орунда калды?

Изилдөөдө сезим талдоосу TextBlob 0.19.0 версиясы менен жүргүзүлгөн. Жалпы максаттагы сезим сөздүктөрү күнүмдүк табигый тил үчүн иштелип чыккан; программалоо сүйлөшүүлөрү болсо ката билдирүүлөрүн, код терминдерин жана техникалык сөз айкаштарын камтышы мүмкүн.

Бул жыйынтык өзгөчө маанилүү: орточо оң тил упайы эң жогору болгон топ — “өзгөрүү жок” тобу. Демек, окуучунун билдирүүлөрү көбүрөөк оң көрүнүшү жогорку окуудагы өсүштү билдирбейт.

Изилдөөнүн Ыкмасы жана Жыйынтыктары

Окуучу–Чатбот Өз Ара Аракеттенүү Түзүмү Окуудагы Өсүш менен Кантип Байланыштуу Болгон?

Бул маалымат топтомунда окуудагы өсүш көрсөткөн окуучулар чечим аракеттерин билим кошуу жана кайтарым байланыш менен байланыштырган, кайтарым байланыштан кийин түшүндүрмө суроону камтыган көбүрөөк байланышкан жана итеративдүү диалог үлгүлөрүн көрсөтүшкөн; бирок изилдөө баштапкы көрсөткүчтү көзөмөлдөбөгөн жана тыянактык тест колдонбогондуктан, бул түзүмдөр окуудагы өсүшкө себеп болгон деп айтууга болбойт.

Изилдөө дизайны

Изилдөө чалгындоочу дизайнга ээ. Максаты — MyBotBuddy менен табигый түрдө жүргөн программалоо сүйлөшүүлөрүндөгү түзүмдөрдү аныктоо жана аларды окуучулардын алдын ала тест–жыйынтык тест өзгөрүүсүнө жараша түзүлгөн көрсөткүч топтору менен салыштыруу.

Катышуучулар

Изилдөөгө Сингапурдагы O-Level Computing программасынан 50 окуучу катышкан. Катышуу ыктыярдуу болгон жана окуучулардын идентификаторлору талдоонун алдында анонимдештирилген.

Эксперименттик тапшырмалардын ырааттуулугу

1. Окуучулар тышкы жардамсыз ISBN-13 текшерүү коддоо алдын ала тестин бүтүрүштү.
2. Ошол эле ISBN-13 программалоо көйгөйү MyBotBuddy жеткиликтүүлүгү менен кайра чечилди.
3. Окуучу–чатбот сүйлөшүүлөрүндөгү бардык өз ара билдирүүлөр жазылып алынды.
4. Чатбот колдоосу алынып салынды.
5. Окуучулар тышкы жардамсыз ISBN-10 текшерүү коддоо жыйынтык тестин бүтүрүштү.
6. Жыйынтык тест–алдын ала тест упайынын өзгөрүүсү боюнча үч окуу көрсөткүч тобу түзүлдү.

Тапшырма дизайнындагы мүмкүн болгон аралаштыруучу факторлор

Алдын ала тест менен чатбот колдоосу бар бөлүктө бир эле ISBN-13 көйгөйү колдонулгандыктан, окуучу ошол эле тапшырманы экинчи жолу көргөн. Ошондуктан машыгуу же тапшырмага көнүү таасирин чатбот колдоосунун таасиринен толук бөлүп кароого болбойт.

Мындан тышкары жыйынтык тест ISBN-10 текшерүүсүн колдонгондуктан, алдын ала тест менен жыйынтык тест так бирдей программалоо тапшырмасы эмес. Бул айырма тапшырма трансферин талап кылат жана көрсөткүчтүн төмөндөшүн же өсүшүн чечмелөөгө кошумча белгисиздик алып келет.

Талдоо программасы

Текст иштетүү жана негизги аналитикалык процесс Python 3.10.7 менен жүргүзүлгөн. Сезим талдоосу үчүн TextBlob 0.19.0 колдонулган.

Эрежеге негизделген дискурс коддоосу

Окуучу билдирүүлөрү алдын ала аныкталган лексикалык көрсөткүчтөр аркылуу бир же бир нече дискурс категориясына ыйгарылган. Бул система ачык жана кайра колдонууга боло турган коддоону камсыз кылат; бирок табигый тилде бир эле маанинин ар башкача айтылышынан улам айрым билдирүүлөр өткөрүлүп жиберилиши же туура эмес категорияга ыйгарылышы мүмкүн.

ENA матрицасы

Коддолгон категориялар андан кийин чогуу-пайда болуу байланыш матрицаларына айландырылган. Байланыштар окуучунун бир эле көйгөй чечүү процессинде кайсы дискурс өзгөчөлүктөрүн бирге колдонгонун көрсөтөт.

Metadata аркылуу ар бир окуучунун окуудагы өсүш, өзгөрүү жок же окуудагы жоготуу тобуна таандык экени тууралуу маалымат ENA байланыштары менен бириктирилген.

Тыянактык тест жүргүзүлдүбү?

Жок. Булак акыркы топтук салыштырууларда тыянактык статистикалык тест колдонулбаганын ачык белгилейт. Heatmap маанилери жана топ салыштыруулары сүрөттөмө мүнөздө.

Ошондуктан байланыш салмактары үчүн “статистикалык жактан маанилүү деңгээлде жогору” деген сыяктуу билдирүү колдонулбашы керек.

Сапаттык дискурс талдоосу

ENA менен автоматтык коддоону контекст ичинде текшерүү үчүн 12 сүйлөшүүдөн турган катмарланган чакан үлгү тандалган: ар бир окуу тобунан төрттөн сүйлөшүү.

Эки изилдөөчү бул диалогдордо рефлексиялык ой жүгүртүү, түз жооп издөө, катаны ачык билдирүү жана метакогнитивдик өзүн-өзү көзөмөлдөө сыяктуу белгилерди өз алдынча коддошуп, пикир келишпестиктерди талкуу аркылуу чечишкен.

Бул сапаттык катмардын максаты ENA байланыштары реалдуу сүйлөшүүлөрдө кантип пайда болорун баалоо жана ачкыч сөзгө негизделген автоматтык коддоо өткөрүп жибериши мүмкүн болгон нюанстарды көрүнүктүү кылуу.

Окуудагы өсүш тобунун негизги үлгүсү

Окуудагы өсүш тобунда чечим аракеттери жалгыз түрдө гана жасалган эмес; билим кошуу жана чатбот кайтарым байланышы менен бирге күчтүүрөөк байланыштарды көрсөткөн. Кайтарым байланыштан кийин түшүндүрмө суроо байланышынын да күчтүү болушу окуучулар кайтарым байланышты жаңы суроо же оңдоо циклине айландырганын көрсөткөн түзүмдү жараткан.

Сапаттык талдоо да жогору өсүш көрсөткөн окуучулардын белгисиздиктерин көбүрөөк ачык билдириши жана чатбот prompt'тарынан кийин коддорун кайра түзөтүшү менен жалпысынан шайкеш келген.

Өзгөрүү жок тобунун негизги үлгүсү

Бул топто билим кошуу жана чечим аракети күчтүү түрдө чогуу көрүнгөн, бирок кайтарым байланыш менен түшүндүрмө суроо аркылуу жүргөн кайра баалоо цикли окуудагы өсүш тобундагыдай борбордук көрүнгөн эмес.

Ошондуктан булак топтун өз ара аракеттенүүсүн көбүрөөк сызыктуу жана тапшырмага багытталган түзүм катары чечмелеген. Бирок топтун ичинде жеке айырмачылыктар болгондуктан, бул сүрөттөмөнү бардык окуучуларга бирдей жүрүм-турум профили катары колдонууга болбойт.

Окуудагы жоготуу тобунун негизги үлгүсү

Бул топто да кайтарым байланыш менен билим кошуунун ортосунда күчтүү байланыш табылган. Демек, “кайтарым байланыш колдонулдубу?” деген суроо гана топторду айырмалоого жетишсиз.

Айырма көбүнчө кайтарым байланыштын көйгөйдү аныктоо, максаттуу түшүндүрмө суроо жана стратегиялык өзүн-өзү оңдоо циклдери менен канчалык интеграцияланганында көрүнөт.

Ошентсе да жыйынтык тесттеги төмөн упай чатбот зыяндуу болгонун көрсөтпөйт. Баштапкы жөндөм, орточого кайтуу, тапшырма трансфери, чарчоо же түшүнүктөрдүн кыска убакытта толук бекемделбеши сыяктуу башка түшүндүрмөлөр бар.

Sentiment жыйынтыктарынын чеги

Сезим талдоосу топтордун ортосунда өтө аз гана айырманы көрсөткөн. Эң жогорку орточо polarity “өзгөрүү жок” тобунда; окуудагы өсүш тобунун polarity мааниси төмөнүрөөк.

Бул жыйынтык окуучунун техникалык диалогдо оң сөздөрдү колдонушу жогорку окуудагы өсүштү түшүндүргөн күчтүү көрсөткүч эмес экенин колдойт.

Өз ара аракеттенүү жыштыгы менен өз ара аракеттенүү түзүмүнүн айырмасы

Figure 4 окуудагы жоготуу тобунда орточо байланыш саны башка топтордон төмөн экенин көрсөтөт. Бирок макаланын негизги тыянагы жөн гана көбүрөөк өз ара аракеттенүү жакшыраак деген эмес.

Окуудагы өсүш тобунун айырмалоочу белгиси — чечим аракети, билим, кайтарым байланыш жана түшүндүрмө издөө ортосундагы байланыштар кыйла системалуу кайтарым байланыш циклин түзөт. Ошондуктан булак сүйлөшүүнүн көлөмүнө караганда өз ара аракеттенүүнүн сапатына жана түзүмүнө көбүрөөк көңүл бурууну сунуштайт.

Билим берүү чатботтору үчүн булактан чыгарылган дизайн принциптери

Бул принциптер рандомизацияланган түрдө бири-бирине каршы сыналган чатбот саясаттары эмес. Алар булактагы ENA үлгүлөрүнөн жана тиешелүү билим берүү адабиятынан алынган алдын ала дизайн гипотезалары.

Сунушталган көп кадамдуу колдоо цикли

Изилдөөнүн жыйынтыктарына эң шайкеш дизайн ыкмасы “ишарат → окуучунун аракети → кайтарым байланыш → рефлексиялык суроо → жаңы окуучу аракети” сыяктуу көп кадамдуу колдоо ырааттуулуктары. Мындай түзүм чатботту автоматтык жооп берүүчү механизмден көрө интерактивдүү окутуу колдоосуна жакындата алат.

Бирок учурдагы изилдөө бул ырааттуулук башка чатбот стратегиясынан себептик жактан артык экенин эксперимент түрүндө көрсөткөн эмес.

Изилдөөнүн күчтүү жактары

• Билдирүүлөрдүн санын гана эмес, диалог түзүмүн изилдегени.
• Чыныгы окуучу–чатбот сүйлөшүү жазууларын талдаганы.
• ENA, сезим талдоосу жана сапаттык диалог талдоосун бирге колдонгону.
• Бардык окуучуларда бирдей чатбот конфигурациясын колдонуп, системадан келип чыккан персоналдаштыруу айырмасын азайтканы.
• Эрежеге негизделген коддоо системасынын ачык жана кайра колдонууга боло турганы.
• Теориялык түшүндүрмөлөр менен түздөн-түз өлчөнгөн жүрүм-турумдарды бөлүүгө аракет кылганы.
• Терс же төмөн көрсөткүчтү түздөн-түз чатботтун зыянына байланыштырбаганы.

Изилдөөнүн чектөөлөрү

• Жалпы үлгү 50 окуучудан турат.
• Бир гана программалоо контексти жана бир гана чатбот колдоосу бар тапшырмалар ырааттуулугу изилденген.
• Изилдөө бир гана сессиядагы өз ара аракеттенүүлөрдү камтыйт; жүрүм-турумдардын убакыт өткөн сайын өнүгүшү белгисиз.
• Окуу топтору баштапкы упайга жараша түзөтүлгөн эмес.
• Алдын ала тесттеги ISBN-13 тапшырмасы чатбот этабында кайталанган; машыгуу жана тапшырмага тааныштык таасири болушу мүмкүн.
• Алдын ала тест ISBN-13, жыйынтык тест ISBN-10 болгондуктан, тапшырма трансферинин таасири жыйынтыктарга таасир этиши мүмкүн.
• Эрежеге негизделген ачкыч сөз коддоосу синоним сөз айкаштарын же прагматикалык нюанстарды өткөрүп жибериши мүмкүн.
• TextBlob жалпы максаттагы сезим куралы жана техникалык программалоо сүйлөшүүлөрүнө толук ылайык болбой калышы мүмкүн.
• ENA топтук салыштыруулары үчүн тыянактык статистикалык тесттер жүргүзүлгөн эмес.
• Когнитивдик жүк, өзүн-өзү жөнгө салуу же метакогниция түздөн-түз психометрикалык өлчөнгөн эмес.

Изилдөө колдогон жыйынтыктар

• Бул маалымат топтомунда окуучу–чатбот диалог түзүмдөрү окуу көрсөткүчтөрүнүн топторунда ар башка үлгүлөрдү көрсөткөн.
• Окуудагы өсүш тобунда чечим аракети, билим кошуу, кайтарым байланыш жана түшүндүрмө суроо байланыштары көбүрөөк интеграцияланган көрүнөт.
• Окуудагы жоготуу тобунун орточо байланыш саны Figure 4 ичинде башка топтордон төмөн көрүнөт.
• Sentiment polarity маанилери топтор арасында аз гана айырмаланган.
• Диалог түзүмү бул маалымат топтомунда sentiment полярдуулугуна жана өз ара аракеттенүү жыштыгына гана караганда көбүрөөк түшүндүрмө берүүчү сүрөттөмө өзгөчөлүк болуп көрүнөт.
• Көп кадамдуу багыттоо жана рефлексиялык суроолор билим берүү чатботтору үчүн изилдөөгө татыктуу дизайн гипотезалары.

Изилдөө колдобогон жыйынтыктар

• MyBotBuddy окуучулардын программалоодогу жетишкендигин себептик түрдө жогорулатканы далилденген эмес.
• Окуудагы жоготуу тобундагы көрсөткүчтүн төмөндөшүн чатбот жаратты деп көрсөтүлгөн эмес.
• Көбүрөөк билдирүү алмашуу өз алдынча жогорку окуудагы өсүштү камсыз кылганы көрсөтүлгөн эмес.
• ENA байланыштары окуучулардын чыныгы когнитивдик жүгүн же метакогнициясын түздөн-түз өлчөбөйт.
• 0,07 болгон жогору sentiment polarity жакшыраак окуу дегенди билдирбейт.
• Изилдөөнүн жыйынтыктарын бардык окуучуларга, бардык программалоо тапшырмаларына же бардык билим берүү чатботторуна жалпылоого болбойт.
• Сунушталган чатбот дизайн стратегиялары рандомизацияланган контролдук түрдө салыштырылган эмес.

Келечектеги изилдөөлөр

Авторлор узак мөөнөттүү маалымат топтоону, валиддүүлүгү жогору дискурс коддоо системаларын колдонууну, баштапкы көрсөткүч көзөмөлдөнгөн талдоолорду жана өзүн-өзү жөнгө салуу менен когнитивдик жүк сыяктуу конструкцияларды түздөн-түз өлчөгөн изилдөөлөрдү жүргүзүүнү сунушташат.

Мындан тышкары көп кадамдуу scaffolding, рефлексиялык prompt'тар жана жардамды акырындап азайтуу сыяктуу чатбот стратегияларын түз эксперименттик дизайндар менен текшерүү учурдагы чалгындоочу байланыштарды себептик гипотезаларга айландыруу үчүн маанилүү.

Этика

Изилдөө Helsinki Декларациясына ылайык жүргүзүлүп, Nanyang Technological University Institutional Review Board тарабынан IRB-2023-392 номери менен 16 июнь 2023 күнү бекитилген. Бардык катышуучулардан маалыматтандырылган макулдук алынган. Окуучулардын маалыматтары талдоонун алдында анонимдештирилген.

Булак жана Ыкма Жөнүндө Эскертүү

Түпнуска изилдөө: Decoding Student–Chatbot Dialogues: How Interaction Structure Is Associated with Learning Gains in AI-Assisted Programming.

Авторлор: Ean Teng Khor; Arunaksh Kapoor.

Жооптуу автор: Ean Teng Khor.

Мекеме 1: National Institute of Education, Nanyang Technological University, Singapore.

Мекеме 2: College of Computing and Data Science, Nanyang Technological University, Singapore.

Журнал: AI in Education.

Басмачы: MDPI, Basel, Switzerland.

Том / сан / макала: 2(2), 15.

DOI: 10.3390/aieduc2020015.

Макала түрү: Article; чалгындоочу, байланыштык билим берүү изилдөөсү жана окуучу–чатбот диалог талдоосу.

Даталар: Алынган 10 февраль 2026; кайра каралган 19 март 2026; кабыл алынган 20 март 2026; жарыяланган 09 май 2026.

Лицензия: Creative Commons Attribution (CC BY).

Катышуучулар: 50 Singapore O-Level Computing окуучусу.

Негизги билим берүү куралы: MyBotBuddy; программалоо окутуусуна багытталган, темалык чөйрөсү чектелген, scaffold-driven билим берүүчү GenAI чатботу.

Тест ырааттуулугу: Жардамсыз ISBN-13 алдын ала тести → MyBotBuddy колдоосу бар ISBN-13 программалоо тапшырмасы → жардамсыз ISBN-10 жыйынтык тести.

Негизги талдоо: Эрежеге негизделген дискурс коддоосу, Epistemic Network Analysis, сүрөттөмө TextBlob sentiment талдоосу жана 12 транскрипттен турган катмарланган сапаттык талдоо.

Программалык камсыздоо: Python 3.10.7; TextBlob 0.19.0.

Статистикалык чек: Акыркы топтук салыштырууларда тыянактык статистикалык тест колдонулган эмес; салыштыруулар сүрөттөмө мүнөздө.

Этика: Nanyang Technological University Institutional Review Board, IRB-2023-392; 16 июнь 2023.

Макулдук: Бардык катышуучулардан маалыматтандырылган макулдук алынган.

Маалыматтын жеткиликтүүлүгү: Окуучу маалыматтары купуялуулук жана этикалык чектөөлөрдөн улам жалпыга ачык эмес.

Каржылоо: Singapore Ministry of Education Academic Research Fund, RG89/22.

Кызыкчылыктардын кагылышы: Авторлор кызыкчылыктардын кагылышы жок экенин билдиришкен.

Авторлордун салымы: Концептуалдаштыруу жана методология Ean Teng Khor; валидация жана формалдуу талдоо Ean Teng Khor менен Arunaksh Kapoor; ресурстар, көзөмөл, долбоорду башкаруу жана каржылоону алуу Ean Teng Khor; баштапкы кол жазма жана карап чыгуу-редакциялоо эки автор тарабынан жүргүзүлгөн.

Негизги методологиялык чектөөлөр: Кичине жана бир контексттүү үлгү, бир сессия, баштапкы упайга түзөтүү жасалбаганы, алдын ала тест тапшырмасынын чатбот этабында кайталанышы, ISBN-13 менен ISBN-10 ортосундагы тапшырма трансфери, эрежеге негизделген дискурс коддоосунун чектөөлөрү жана жалпы максаттагы sentiment куралынын техникалык программалоо диалогдоруна толук ылайык болбой калышы.

Теориялык алкак эскертүүсү: Жакынкы Өнүгүү Зонасы, конструктивисттик окуу жана Когнитивдик Жүк Теориясы түздөн-түз текшерилген моделдер эмес. Алар изилдөөдө байкалган дискурс тармактарын чечмелөө үчүн колдонулган теориялык линзалар.

Figure 1–3 эскертүүсү: Heatmap маанилери топ деңгээлиндеги орточо ENA байланыш салмактары; p-маани, корреляция коэффициенти же себептик таасир көлөмү эмес.

Figure 4 эскертүүсү: Булактагы figure caption окуудагы жоготуу тобунун орточо байланыш саны башка эки топтон төмөн экенин билдирет. Жөнөкөй текстте так топ маанилери берилбегендиктен, Verianla бул графиктен жаңы сандык маанилерди чыгарбайт.

Appendix A эскертүүсү: Жеке ENA тармактары бир эле окуу тобундагы окуучулардын да ар башка байланыш түзүмдөрүнө ээ боло аларын көрсөтөт; топ орточолору өзгөрбөс окуучу профилдери катары чечмеленбеши керек.

Verianla кайра баяндоо эскертүүсү: Бул текст түпнуска жарыянын толук котормосу же абзац деңгээлинде кайра жазылышы эмес. Булактын изилдөө көйгөйү, үлгүсү, тест ырааттуулугу, чатбот өзгөчөлүктөрү, дискурс коддоо системасы, ENA жыйынтыктары, sentiment талдоосу, сапаттык талдоо, билим берүүчү чечмелөөлөрү жана методологиялык чектөөлөрү сакталуу менен өз алдынча жана түшүндүрүүчү кыргызча илимий өзөк түзүлгөн. Булактагы диалог мисалдары жана фигура дизайндар так көчүрүлүп кайра жарыяланган эмес.