ACM通信
研究突出了
技术角度:有极客基因吗?
许多计算机科学老师告诉我，有些学生只是得到计算机科学——而其他科学则不然。我们当然有很多证据表明，进入计算机科学入门课程的学生在技能上存在很大差异。一些学生已经有多年的编程经验，而另一些学生从来没有编程过。问题是，这些差距是缩小了，还是进一步分化了。
CS班学生之间的差异是由经验和背景解释的，还是天生的?计算机科学专业学生之间的先天差异被称为极客的基因。许多计算机科学老师相信极客基因(或类似的东西)是在计算机科学领域取得成功的必要条件，但并不是每个人都有。2007年的一项研究发现，77%接受调查的计算机系教师强烈反对这一说法:“如果他们努力，几乎每个人都有能力在计算机科学领域取得成功。”CS教师指出，在他们的CS课上，成绩的双峰分布是其存在的证据。有些学生“得到了它”并且做得很好，而另一些学生则没有，这表现为年级分布中的两个高峰。这是真的吗?是不是有些学生天生就是计算机科学家，而有些学生则因为没有合适的材料而不太可能成功?
长期以来，研究人员一直试图发现预测学生在计算机科学课上取得成功的变量。其中最有名的也许有一个奇怪的名字:“骆驼有两个驼峰”。它从未在同行评议的场所发表过，也没有多次尝试重复，后来也被撤回——但它的力量持续存在，因为它对许多人来说是真实的。潜在的研究问题很重要:哪些技能和知识可以预测CS的成功?我们如何衡量它们?我们能明确地教授那些缺失的但必要的技能和知识吗?
是不是有些学生天生就是计算机科学家，而有些学生则因为没有合适的材料而不太可能成功?
下面这篇由Elizabeth Patitsas、Jesse Berlin、Michelle Craig和Steve Easterbrook撰写的论文《计算机科学成绩不是双峰式的证据》旨在研究“极客基因”的信仰。如果存在极客基因，那么计算机科学课的年级分布应该是双峰的。如果成绩不是双峰的，那么极客基因可能只是教师偏见的虚构产物。作者明确地检查了大量的成绩数据的双模态，然后以CS教师为参与者进行了一项研究，以确定先天差异的信念本身是否可以解释为什么教师在成绩中看到双模态。这篇论文很重要，因为它展示了学生的表现可能不是双峰的，并为另一种似是而非的假设提供了证据。
- 首先，他们审查了英属哥伦比亚大学(UBC) 1996年至2013年每届本科生的最终成绩。该数据集包括700多个章节和30000多个等级。85%的品位分布为正态分布。
- 然后，他们进行了一项欺骗研究。他们招募了60名CS讲师。一半的学生被要求同意或不同意2007年的研究中的陈述:“有些学生天生就倾向于在CS方面比其他人做得更好”，然后向他们展示了一组代表年级分布的直方图。教师们被要求标注出哪些是双峰式的，哪些不是。另一半的教师先看了直方图，然后被要求对陈述做出回应。欺骗的是所有直方图是由正态分布生成的，但同意极客基因陈述的参与者更有可能识别出双峰分布。
就像所有涉及人类的实证研究一样，我们可能对细节存在分歧。英属哥伦比亚大学在成绩分配中对退课或不及格的计算方式可能与许多机构不同。有一种可能性是，参与者可能已经看到了直方图，然后回过头去改变他们对陈述的答案。可以也应该对这些问题进行更多的研究。
这篇论文并不能证明不存在极客基因。在一些(甚至很多)院校的CS年级中，实际上可能存在双模性。这篇论文所做的令人钦佩的是用实证的方法来质疑我们对计算机科学教育的一些长期持有的(但可能是错误的)信念。通过这样的论文，我们将学会衡量和改进计算机教育，将其从民间智慧转化为基于证据的决策。
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