Hadas Schwartz Chassidim

Computer science students are required to master data structures and algorithms, yet learning these topics often presents significant cognitive challenges. This study investigates whether a bundled package of adaptive personalization is associated with learning outcomes, perceived workload, and usability, using an existing educational visualization tool called VZOU (Visualization Zone of Understanding). The enhanced adaptive version of VZOU incorporates personalized learning paths structured around a visible learning progression map, enabling learners to monitor their progress, identify gaps, and take ownership of their learning path. Basic gamification features, Bloom-aligned progressive sequencing, and topic-specific formative quizzes are designed to support self-regulated learning through immediate feedback and motivational reinforcement. In a between-subjects study (N = 55), we compared control, non-adaptive, and adaptive groups. The adaptive group scored significantly higher on the post-test than the non-adaptive and control groups (mean 89.3 vs. 73.3 and 71.0 out of 100, respectively), and showed numerically but not statistically higher usability scores (SUS). Perceived mental workload showed a mixed pattern: the overall six-subscale NASA-TLX composite did not differ significantly by condition, though Mental Demand specifically was significantly higher in the adaptive group than in the control group, and a workload composite excluding self-rated success also differed significantly across conditions. The bundled adaptive VZOU package, combining a diagnostic-driven graph, gated progression, formative quizzes, and gamification, was associated with higher post-test performance, while raising certain aspects of perceived workload. As these components were not manipulated independently, the estimate reflects the package as a whole, not any single element.

دانشجویان علوم کامپیوتر ملزم به تسلط بر ساختمان داده‌ها و الگوریتم‌ها هستند، اما یادگیری این مباحث اغلب با چالش‌های شناختی قابل توجهی همراه است. این پژوهش بررسی می‌کند که آیا یک بسته جامع شخصی‌سازی تطبیقی با پیامدهای یادگیری، بار ادراک‌شده و قابلیت استفاده ارتباط دارد یا خیر، و از یک ابزار تجسم آموزشی موجود به نام VZOU (منطقه تجسم فهم) استفاده می‌کند. نسخه تطبیقی پیشرفته VZOU مسیرهای یادگیری شخصی‌سازی‌شده‌ای را در قالب یک نقشه پیشرفت یادگیری قابل مشاهده ارائه می‌دهد که به یادگیرندگان امکان می‌دهد پیشرفت خود را پایش کنند، شکاف‌ها را شناسایی نمایند و مالکیت مسیر یادگیری خود را بر عهده گیرند. ویژگی‌های ابتدایی بازی‌وارسازی، توالی تدریجی منطبق با بلوم و آزمون‌های تکوینی موضوع‌محور به منظور حمایت از یادگیری خودتنظیمی از طریق بازخورد فوری و تقویت انگیزشی طراحی شده‌اند. در یک مطالعه بین‌گروهی (N = ۵۵)، گروه کنترل، غیرتطبیقی و تطبیقی با یکدیگر مقایسه شدند. گروه تطبیقی در آزمون پس از مداخله به طور معناداری نمره بالاتری نسبت به گروه‌های غیرتطبیقی و کنترل کسب کرد (میانگین ۸۹٫۳ در مقابل ۷۳٫۳ و ۷۱٫۰ از ۱۰۰، به ترتیب) و همچنین از نظر نمرات قابلیت استفاده (SUS) به صورت عددی اما نه معنادار آماری بالاتر بود. بار ذهنی ادراک‌شده الگوی ترکیبی نشان داد: ترکیب شش‌زیرمقیاس NASA-TLX به طور معناداری بر اساس شرایط تفاوت نداشت، اگرچه تقاضای ذهنی به طور خاص در گروه تطبیقی نسبت به گروه کنترل به طور معناداری بالاتر بود و ترکیب بار کاری بدون موفقیت خودارزیابی‌شده نیز به طور معناداری بین شرایط تفاوت داشت. بسته تطبیقی VZOU که ترکیبی از نمودار مبتنی بر تشخیص، پیشرفت مرحله‌ای، آزمون‌های تکوینی و بازی‌وارسازی است، با عملکرد بالاتر در آزمون پس از مداخله همراه بود، در حالی که برخی جنبه‌های بار ادراک‌شده را افزایش داد. از آنجا که این مؤلفه‌ها به طور مستقل دستکاری نشدند، این برآورد منعکس‌کننده بسته به طور کلی است، نه هیچ عنصر منفردی.