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Una interfaz de respuesta amigable para principiantes con visualización del comportamiento del código y asistente de IA para un sistema de asistencia en el aprendizaje de programación en Python

Autores: Fu, Zhida; Funabiki, Nobuo; Zhu, Zihao; Zhang, Yue; Kao, Wen-Chung; Lee, Yi-Fang; Tseng, Pi-Kuang

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2026

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Acceso abierto

Artículo científico
2026

Una interfaz de respuesta amigable para principiantes con visualización del comportamiento del código y asistente de IA para un sistema de asistencia en el aprendizaje de programación en Python


Categoría

Gestión y administración

Subcategoría

Gestión de la tecnología y la inovación

Palabras clave

Python
Lenguaje de programación
Entorno de aprendizaje
Basado en la web
Sistema asistente
Visualización

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Hoy en día, Python es muy popular como el primer lenguaje de programación para novatos, incluidos los estudiantes de secundaria, para aprender debido a sus características de código corto con bibliotecas ricas. Por lo tanto, es importante proporcionar un entorno de aprendizaje que apoye los estudios comenzando desde los fundamentos, ya que los estudiantes no tienen conocimiento sobre cómo se ejecuta un programa en una computadora. Anteriormente, hemos desarrollado un sistema de asistente de aprendizaje de programación basado en la web (PLAS) para permitir el autoestudio de los principales lenguajes de programación, incluido Python, por parte de los estudiantes universitarios. Ofrece varios tipos de problemas de ejercicio que tienen diferentes objetivos de aprendizaje y niveles para un estudio paso a paso. Cualquier respuesta del estudiante se califica automáticamente en la interfaz de respuestas para una retroalimentación rápida. Sin embargo, PLAS no ha implementado funciones para asistir las necesidades de aprendizaje de los estudiantes de nivel secundaria. En este artículo, proponemos una interfaz de respuesta amigable para novatos para un sistema de asistente de aprendizaje de programación en Python (PyPLAS) que introduce una visualización del comportamiento del código y un asistente de IA con registros de aprendizaje. La visualización permite a los aprendices observar los cambios en los estados de las variables y el flujo de control. El asistente proporciona pistas de múltiples niveles durante el aprendizaje y retroalimentación reflexiva después de este, analizando los registros en función del compromiso, las estrategias de razonamiento, el ritmo de aprendizaje y el uso de herramientas. Para la evaluación, implementamos la interfaz propuesta utilizando Python Flask para la plataforma web y Ollama como un modelo de IA desplegado localmente. Se realizó una aplicación piloto con estudiantes de secundaria resolviendo ejercicios introductorios de Python en PyPLAS. Los resultados mostraron una alta finalización de tareas, respuestas positivas en cuestionarios hacia la visualización integrada y la usabilidad de la interfaz, y la utilidad observada por los profesores de los análisis de aprendizaje en cuatro dimensiones para interpretar los comportamientos de los aprendices. Estos hallazgos proporcionan evidencia preliminar de la viabilidad y el valor práctico de la interfaz propuesta, mientras que se requieren estudios controlados más amplios para validar su efectividad instruccional.

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