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Beats Biblionetz - Texte

A Cognitive-Load-Informed Decomposition of Debugging Subskills With Targeted Exercises

Gabriele Pozzan, Andreas Bollin, Tullio Vardanega
Publikationsdatum:
Zu finden in: Informatics in Education 2/2026 (Seite 135 bis 165), 2026 web 
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iconZusammenfassungen

Debugging is integral to programming. It comes into play as soon as novices make their first mistakes in creating programming artifacts. It is also consistently reported to be a skill that is difficult to learn as well as to teach effectively. Research in Informatics Education has often focused on the process of debugging, by breaking it down in steps connected by temporal and causal dependencies. In this work, we focus instead on debugging as a skill, from the standpoint of Cognitive Load Theory, and break it down into a tree-shaped model of subskills that enable one another. Debugging may thus be seen as a meta-skill that requires the coordination of multiple others. From the standpoint of Cognitive Load Theory, such a skill is cognitively expensive, which may explain the learning-related difficulties tied to debugging. Using the framework of the four-component instructional design, we hypothesize a categorization of each debugging subskill as either recurrent or nonrecurrent, dividing those that are applied consistently to different contexts from those that require problem solving. All subskills may be practised and potentially assessed with targeted exercises, whose design depends on their recurrent/nonrecurrent nature. We provide extensive examples of such exercises. Our decomposition of debugging into subskills is a novel way to address debugging in educational contexts and complements the work done on debugging processes. Although it is currently a theoretically grounded conjecture, the model provides concrete guidance for instructors on analyzing existing materials and planning cognitive-load-informed learning trajectories.
Von Gabriele Pozzan, Andreas Bollin, Tullio Vardanega im Text A Cognitive-Load-Informed Decomposition of Debugging Subskills With Targeted Exercises (2026)

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Personen
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Zachary Albrecht , Brett A. Becker , Paul Denny , Dastyni Loksa , Krista Masci , Tilman Michaeli , Alani Peters , Raymond Pettit , James Prather , Ralf Romeike

Begriffe
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Bildungeducation (Bildung) , cognitive load theory (CLT) , debuggen , Fehlererror , Lernenlearning , Problemlösefähigkeitproblem solving skills , Programmierenprogramming
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Bücher
Jahr  Umschlag Titel Abrufe IBOBKBLB
2019 SIGCSE 2019 (Elizabeth K. Hawthorne, Manuel A. Pérez-Quiñones, Sarah Heckman, Jian Zhang 0036) 0, 1, 2, 0, 3, 5, 5, 1, 3, 2, 0, 6 40 274 6 779
2019 Proceedings of the 14th Workshop in Primary and Secondary Computing Education, WiPSCE 2019, Glasgow, Scotland, UK, October 23-25, 20190, 3, 1, 0, 1, 0, 1, 2, 4, 0, 0, 1 22 317 1 273
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Texte
Jahr  Umschlag Titel Abrufe IBOBKBLB
2019 local web  First Things First (James Prather, Raymond Pettit, Brett A. Becker, Paul Denny, Dastyni Loksa, Alani Peters, Zachary Albrecht, Krista Masci) 2 1 0 0
2019 local web  Improving Debugging Skills in the Classroom (Tilman Michaeli, Ralf Romeike) 0, 0, 2, 3, 4, 10, 2, 0, 0, 0, 0, 1 8 15 1 124

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Digitalisierung, LehrerIn, Schule, Unterricht

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