[Paper] 测量计算机科学热情：基于问卷的年龄和性别对学生兴趣的影响分析

Source: arXiv - 2512.08472v1

Overview

最近，Marquardt 等人开展了一项研究，探讨年龄和性别如何影响青少年对计算机科学（CS）的短期热情。通过在在线 CS 活动前后使用全新问卷，作者发现热情在早期青春期会急剧下降——尤其是女孩，但年长的学生在精心设计的干预后可以获得最大的提升。该发现挑战了“早期接触等于长期兴趣”的传统观念，提示在 CS 推广中需要更为细致、考虑年龄差异的策略。

Key Contributions

• 将“热情”引入为可测量的短期 CS 兴趣指标，融合情感、相关性以及再次参与的意向。
• 基于兴趣的主体‑客体理论（POI）开发了理论驱动的前后测问卷。
• 分析了一个大型且多元的青少年样本（N > 400），覆盖多个年龄段和性别。
• 证明年龄在预测热情轨迹上优于性别，并识别出关键的发育拐点。
• 显示年长学生在简短、精心设计的 CS 活动后能够实现最大的正向变化。

Methodology

1. 理论框架 – 作者采用兴趣的主体‑客体理论，将兴趣视为个人情感状态与活动感知价值之间的动态交互。
2. 问卷设计 – 构建了一个包含 12 项的简短工具，用以捕捉热情的三个维度：
   • (a) 正向情感（“我很享受这次活动”）
   • (b) 感知相关性（“我认为 CS 对我有用”）
   • (c) 再次参与意向（“我想做更多 CS”）
     同样的题目在 活动前 与 活动后 各施测一次，活动时长为 45 分钟的在线 CS 模块。
3. 样本与场景 – 超过 400 名中学和高中学生（年龄≈11‑18）来自多所学校，参与了涵盖基础编程概念的在线模块。
4. 统计分析 – 使用混合效应模型检验热情得分的变化，年龄和性别作为固定效应，学校作为随机效应。交互项用于捕捉年龄‑性别差异。

Results & Findings

Practical Implications

• 设计分年龄层的推广项目：为早期青少年（11‑13 岁）打造融合 CS 与其生活情境（如游戏、社交媒体）的专属模块，以抵消热情下降。
• 利用“再激活”时机：对年长青少年，短小高效的工作坊（45 分钟‑1 小时）可产生意外的效果——可在重要课程单元或职业博览会前作为助推器。
• 快速反馈指标：采用作者的热情问卷作为低成本诊断工具，评估黑客马拉松、编程俱乐部或 MOOCs 的即时影响。
• 针对性支持女孩：由于性别差距在早期青春期扩大，导师计划、女性榜样视频以及协作项目有助于保持兴趣。
• 动态课程规划：不要假设早期接触必然带来长期参与，学校可以设置周期性的“兴趣检查”点，并依据热情水平调整内容。

Limitations & Future Work

• 自报告偏差：热情通过问卷收集，可能受社会期望或瞬时情绪影响。
• 单次干预：研究仅测量一次简短活动，长期热情保持情况尚不明确。
• 文化范围有限：受试者来自有限的几所学校，需要跨文化验证。
• 未来方向：作者建议对多次干预下的热情进行纵向追踪，探索更多人口因素（如社会经济地位），并在不同教学环境（如线下实验室、VR）中测试问卷。

Authors

• Kai Marquardt
• Robert Hanak
• Anne Koziolek
• Lucia Happe

Paper Information

• arXiv ID: 2512.08472v1
• Categories: cs.SE, cs.CY, econ.GN
• Published: December 9, 2025
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