Ist sprachliches Denken beim Programmieren wichtiger als mathematisches Denken? (2020)

• Neue Forschung legt nahe, dass beim Lernen des Programmierens Sprachfähigkeit wichtiger ist als mathematische Fähigkeiten
• Die Studie zeigt, dass Sprachfähigkeit und Problemlösefähigkeit wichtig sind, um Lerngeschwindigkeit und Leistung beim Erlernen von Python vorherzusagen
• EEG-Daten stützen zusätzlich den Zusammenhang zwischen Sprachlernen und Programmierlernen
• Es wird die Möglichkeit aufgezeigt, dass Frauen im Durchschnitt über höhere Sprachfähigkeit verfügen und daher für das Programmieren besser geeignet sein könnten
• Die Reduzierung von Mathematik-Anforderungen in der Programmierausbildung und die Einführung eines sprachzentrierten Ansatzes könnten die Diversität erhöhen

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Sprachfähigkeit und das Erlernen des Programmierens

• Forschende der University of Washington fanden heraus, dass Sprachfähigkeit und Problemlösefähigkeit am wichtigsten sind, um Lerngeschwindigkeit und Leistung beim Erlernen von Python vorherzusagen
• Die Studie analysierte mithilfe von Verhaltenstests und Messungen der Gehirnaktivität, wie schnell und wie gut Teilnehmende das Programmieren lernen
• Über den Online-Coding-Kurs von Codeacademy lernten 42 Teilnehmende Python, und ihre Lerngeschwindigkeit sowie ihre Leistung wurden bewertet

Forschungsergebnisse

• Sprachliche Eignung erklärt etwa 20 % der Lerngeschwindigkeit in Python, während mathematische Fähigkeiten kaum Einfluss auf Lerngeschwindigkeit und Leistung haben
• EEG-Daten stützen zusätzlich den Zusammenhang zwischen Sprachlernen und Programmierlernen; ein höheres Niveau an Beta-Oszillationen steht mit schnellerem Lernen und mehr Programmierwissen in Zusammenhang

Die Beziehung zwischen Programmierung und Mathematik

• Programmierung wird oft als mathematikintensives Feld angesehen, doch diese Studie zeigt, dass Sprachfähigkeit wichtiger ist
• Es wird die Möglichkeit aufgezeigt, dass Frauen im Durchschnitt über höhere Sprachfähigkeit verfügen und daher für das Programmieren besser geeignet sein könnten
• Die Reduzierung von Mathematik-Anforderungen in der Programmierausbildung und die Einführung eines sprachzentrierten Ansatzes könnten die Diversität erhöhen

Pädagogische Implikationen

• Langjährige Annahmen über mathematische Voraussetzungen für das Erlernen des Programmierens sollten überdacht werden
• Es ist wichtig, sprachzentrierte Bildungsoptionen anzubieten, die Programmierkenntnisse vermitteln, ohne höhere Mathematik vorauszusetzen
• Bootcamp-ähnliche Angebote können in eine Programmierkarriere führen, ohne Analysis zu erzwingen

Einschätzungen von Expertinnen und Experten

• Die Auffassung, dass Programmierung nicht nur etwas für Mathe-Genies ist, verbreitet sich zunehmend
• Es könnte sinnvoller sein, Programmiersprachen als echte Sprachen zu betrachten, und es besteht Bedarf zu untersuchen, wie sich ein sprachzentrierter Ansatz auf das Lernen von Studierenden auswirkt

[GN⁺]

Hacker-News-Kommentare

• Ich frage mich, ob jemand die Forschungsarbeit tatsächlich gelesen hat. Die Überschrift ist übertrieben, und auch die Studienergebnisse selbst sind nicht besonders belastbar

  • Die Stichprobe ist klein – 36 Personen haben abgeschlossen
  • Für mathematische Fähigkeit gilt R^2 = .27, für Sprachfähigkeit R^2 = .31
  • Zur Bestimmung des Beitrags zur Varianz wird eine schrittweise Regressionsanalyse verwendet, was die ersten Ergebnisse offenbar ignoriert. Der Beitrag der mathematischen Fähigkeit ist nahezu null
  • Der p-Wert dafür, dass Sprachlernen wichtiger sei als mathematische Fähigkeit, liegt bei 0,772 und ist überhaupt nicht signifikant
  • Die Studie von Prat et al. (2020) legt nahe, dass sprachliche Fähigkeit ein besserer Prädiktor für das Erlernen von Python-Programmierung ist, sollte aber vorsichtig gelesen werden
  • Die Studie misst alltagsbezogene mathematische Problemlösefähigkeit, was sich von höherer Mathematik unterscheidet, die mit Programmierung in Zusammenhang stehen kann
  • Python ist so entworfen, dass es natürlicher Sprache ähnelt, was Menschen mit starker Sprachkompetenz begünstigen könnte
  • Sprache und Mathematik ergänzen sich gegenseitig, und entscheidend ist, wie sie im Programmierkontext zusammenwirken

• Guter Code löst nicht nur Probleme, sondern ist auch leicht zu lesen und modular aufgebaut

  • Der problemlösende Teil des Codings erfordert mathematische Fähigkeiten, der organisatorische Teil eher Schreibkompetenz
  • Auch mathematische Beweise erfordern Organisationsfähigkeit; in der Mathematik braucht es oft große gedankliche Sprünge, während Programmierung aus vielen kleinen Schritten besteht

• Die Fähigkeit, schnell zu lesen, war für meine Karriere als Programmierer nützlich

  • Meine SAT-Mathepunkte waren gut, aber meine verbalen Werte waren perfekt
  • Wenn ich in ein neues Projekt einsteige, investiere ich Zeit darin, den Code zu lesen und zu verstehen

• Ein „Sprachhirn“ oder „Mathehirn“ ist experimentell nicht nachgewiesen

  • Mathematik ist eine vom Menschen geschaffene formale Sprache und beginnt mit Definitionen und Axiomen aus Logik und Mengenlehre
  • Erfahrene Mathematiker lesen Mathematik wie Alltagssprache

• In der Mathematik geht es nicht um Rechnen, sondern um Muster

  • Ein Problem des Mathematikunterrichts ist die übermäßige Fokussierung auf Rechnen
  • Mathematik handelt von Abstraktion, und das beschleunigt das Lernen und beeinflusst die Denkweise tiefgreifend

• Die Definition von „Sprachhirn“ und „Mathehirn“ ist eine falsche Dichotomie

  • Mathematik ist eine Menge von Symbolen, um Konzepte auszudrücken
  • Jeder kann mit Interesse, Einsatz und Gelegenheit ein guter Programmierer oder Mathematiker werden

• Es gibt eine interessante Korrelation zwischen Menschen, die gut im Erlernen von Programmierung sind, und solchen, die gut bei englischen Buchstabierwettbewerben sind

• Sprachfähigkeit und Problemlösefähigkeit hängen zusammen

  • Programmierung ähnelt eher Algebra als Mathematik im Allgemeinen, ist aber weniger streng und leichter zu debuggen

• Ich war in der Oberstufe schlecht in Mathe, aber gut im Sprachenlernen

  • Beim Lernen von Python wurde mir klar, dass mathematische Notation einfach eine weitere Sprache ist
  • Python ist so entworfen, dass es natürlicher Sprache ähnelt, was beim Lernen geholfen hat