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ChristianeGressevonWangenheim
AldovonWangenheim
EnsinandoComputao
comJogos
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Dados Internacionais de Catalogao na Publicao (CIP)
(Cmara Brasileira do Livro, SP, Brasil)
ndices para catlogo sistemtico:
1. Cincia da computao: Estudo e ensino
004.07
Wangenheim, Christiane Gresse vonEnsinando computao com jogos / Christiane
Gresse von Wangenheim, Aldo von Wangenheim. --Florianpolis : Bookess Editora, 2012.
1. Cincia da computao - Estudo e ensino2. Informtica 3. Jogos educacionais I.Wangenheim, Aldo von. II. Ttulo.
12-15004 CDD-004.07
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ndice
1 Introduo ..................................................................................................................... 7
1.1. Sobre o que este livro? ................................................................................... 9
1.2. Publico alvo ............................................................................................................ 9
1.3. Porque este livro? ................................................................................................ 9
2 Por que usar jogos para ensinar? .......................................................................11
2.1. O que o aluno de computao precisa aprender? ................................13
2.2. Jogos educacionais ............................................................................................18
2.3. Benefcios de usar jogos ..................................................................................22
3 Existem jogos para ensinar computao? .......................................................25
3.1. Jogos educacionais na rea de computao ...........................................273.1.1. Age of Computers .......................................................................................273.1.2. Lecture Quiz ...................................................................................................293.1.3. PM Master .......................................................................................................30
3.1.4. Ilha dos Requisitos ......................................................................................353.1.5. SimSE ................................................................................................................363.1.6. Lego SCRUM City .........................................................................................373.1.7. SCRUMIA .........................................................................................................383.1.8. Project Detetive - O que matou o projeto? .......................................443.1.9. SORTIA - Jogo de Algoritmos de Ordenao ................................... 463.1.10.Lidar com Pessoas Difceis ........................................................................51
3.2. Estado da prtica ................................................................................................53
4 Como aplicar na prtica? .......................................................................................59
4.1. Processo de adoo de jogos educacionais ............................................61
4.2. Exemplo 1: Project Detective .........................................................................654.2.1. Identificar meta(s) instrucionais .............................................................654.2.2. Analisar aprendizes e contexto ...............................................................664.2.3. Conduzir anlise instrucional ..................................................................674.2.4. Descrever objetivos de desempenho ...................................................694.2.5. Desenvolver instrumentos de avaliao .............................................71
4.2.6. Desenvolver estratgias instrucionais ..................................................724.2.7. Desenvolver & selecionar materiais instrucionais ........................... 754.2.8. Selecionar jogos educacionais ................................................................764.2.9. Desenvolver jogos educacionais ............................................................784.2.10.Projetar e conduzir avaliaes ................................................................82
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4.3. Exemplo 2: Algoritmos de Ordenao .......................................................894.3.1. Identificar meta(s) instrucionais ..............................................................894.3.2. Analisar aprendizes e contexto ...............................................................90
4.3.3. Conduzir anlise instrucional ...................................................................914.3.4. Descrever objetivos de desempenho ...................................................934.3.5. Desenvolver instrumentos de avaliao ..............................................934.3.6. Desenvolver estratgias instrucionais ..................................................944.3.7. Desenvolver & selecionar materiais instrucionais ...........................974.3.8. Selecionar jogos educacionais ................................................................984.3.9. Desenvolver jogos educacionais ............................................................994.3.10.Projetar e conduzir avaliaes ............................................................. 104
5 Lies aprendidas .................................................................................................. 1075.1. Onde chegamos? ............................................................................................. 109
5.2. Algumas lies aprendidas .......................................................................... 110
5.3. Vale a pena? ...................................................................................................... 111
Referncias ............................................................................................................... 113
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CAPTULO 1
Introduo
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Sobre o que este livro?
Estelivrosobrecomoensinarcomputaousandojogos.Focaemcomo
ensinarcomputaoemcursosnonvelsuperiore/outreinamentosprofissio-
nais.Mas,asideiasapresentadastambmpodemserfacilmenteadaptadas
paraoutrasrease/ououtrosnveisdeensino.
Olivroabordatrsquesteschave:
1.Porqueusarjogosparaensinar?
2.possveldeusarjogosparaensinartambmcomputaocomoumarea
dascinciasexatas?3.Como,naprtica,ensinarcomputaocomjogos?
Esselivrovoltadoaoensinocomjogos.Elenoabordaumaoutratendncia
quetambmpodeserobservadanosltimosanosnareadecomputao,
queoensinousandojogoscomoobjetoaserdesenvolvidopelosalunos,por
exemplo,emdisciplinasdeprogramao.
Publico alvo
Olivrodestinadoprincipalmenteaprofessorese/ouinstrutoresdetreinamen-
tos profissionais de computao e reas afins, que procuram formas para
melhoraroensinonassuasdisciplinasoucursos.
Olivrotambmpodeserutilizadopordesignersinstrucionaisedesenvolvedo-
resdejogoseducacionais,quefocammaisdiretamentenodesenvolvimentodessetipodeobjetodeaprendizagem.
Porque este livro?
Ns comeamospesquisarnessareapelasnossasprpriasnecessidades
demelhoraroensinonasnossasdisciplinasobservandoquemtodostradicio-
naiscomoaulasexpositivasnomotivamosalunosdehojeenooslevamaaprenderdeformamaisprofunda.Ento,vendoanecessidadedemudaro
estilodeensinodeumensinofocadonoprofessorparaumensinovoltado
aprendizagem do aluno, procuramos estratgias emetdos de ensino que
maisativamenteenvolvemoalunonomomentodeensino/aprendizagem.
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Entreessesmtodos,comeamosusarjogoscombastantesucesso.Princi-
palmente,pelofatodequejogoscomomtododeensinooferecemdiversas
vantagenspelosprprioselementosdejogos,comoainteraosocial,odesa-
fio,competioearecompensa-oquedeformaintrnsecamotivaosalunoseosmantmfocadoseparticipandoativamentenasatividadesdeensino,aju-
dando-osaaprender.
Comeamosnoinciomaisfocadosnasnossaspropriasreas-Engenharia
deSoftware,GernciadeProjetoseEstruturasdeDados,masvendoopoten-
cialdejogosnosparaessasreas,ampliamosanossapesquisatambm
paraosdemaisreasdecomputaoetentamosnesselivrodaumaviso
maisgeneralizada.
Esperamos,quecomesselivropodemosajudarvocdandoideiaseferra-
mentasparaquevocpossaexperimentartambmessemtododeensino
nassuasdisciplinase,dessa forma,contribuirparaamelhoriadaformao
dosprofissionaisfuturosnareadecomputao.
Maisinformaesematerialvocpodetambmobternosnossoswebsites
http://www.gqs.ufsc.br/software-engineering-educatione
http://www.incod.ufsc.br.
Gostariamostambmmuitoouvirassuasopines,feedbackesugestese
agradecemossevoccompartilharessescomentriosconoscoatravsdo
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CAPTULO 2
Por que usar
jogos para
ensinar?
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O que o aluno de computao precisa aprender?
Primeiramenteprecisamosrevisaroqueumalunodareadecomputao,
precisaaprender.
Usando como base as recomendaes de currculo para cursos de com-
putaodaACMeIEEE[ACM05],podemosobservarqueumalunodecom-
putaoprecisaadquirircompetnciasdediversasreas,incluindoalgoritmos,
programao, arquitetura de computadores, engenharia de software, seg-
urana, computao paralela entre outras. E, isso em diversos nveis de
aprendizagem,incluindoonveldeconhecimento emqueoalunoaprende
lembrarosconceitos,onveldacompreensoemqueeleaprendeclassificar,estruturareorganizaroconhecimentoatonveldaaplicaoemqueoaluno
setornacapazdeaplicaroconhecimentoemsituaesconcretas.E,elepre-
cisaaprendernosconhecimento,mastambmhabilidadescomotrabalhar
emequipeedesenvolveratitudesprofissionais.
Competncias(conhecimento,habilidadeseatitudes)aseremadquiridasporumalunodecomputao.
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Agoraaquestocomooalunodecomputaopodeaprendertodasessas
competncias?Athojeomtododeensinopredominantenonvelsuperior
soaulasexpositivas[Dja11],nasquaisprofessoresfalameosalunosouvem.
Aulasexpositivassoadequadasparaaapresentaodeconceitosabstratose relatos de fatosde formaeficiente, principalmente, para turmas grandes.
Entretanto,elastambmtmdiversasdesvantagens.
Umadasdesvantagensdessetipodeaulasquepesquisasmostramquealu-
nosemaulasexpositivasperdemaconcentraodepoisdeaproximadamente
10-15minutos [BT11][Bra10].Entocomeamaconversar comseucolega,
mandammensagensnocelularousimplesmenteadormecem.Apartirda,sua
absorodocontedoreduz-sedrasticamente.
Alm disso, estratgias instrucionais como aulas expositivas ou leitura so
somente capazes de provocar uma aprendizagem superficial relacionada a
nveisdeaprendizagemmaisbaixos[Wag70].
ConedeaprendizagemdeDale[Wag70]
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Para levar o aluno a aprender de formamais profunda,necessita se outra
estratgias que levamo aluno aexercitar a aplicao de conhecimento de
algumamaneira,porexemplo,elefazendoumapresentaoousimulandoa
aplicaodoconhecimento.
Aformatradicionaldeensinoexcessivamentecentradanoprofessor,fazcom
que falteaos estudantesoportunidade paraaplicaoprticados conceitos
[SD05][Che08].
Almdisso,aulasexpositivassoconsideradaschatasenoajudamemmoti-
varoalunoaaprender.Isso,principalmentelevandoemconsiderao,queos
nossos alunoshoje - representandoageraoY - soacostumadosde se
comportardeformaintensamenteinterativaeesperamumretornoimediato.
Dessamaneira,podemterconsequnciasnegativascomoomaupreparode
profissionaisfuturosnanossareapornolevarosalunosemaprenderade-
quadamenteaaplicaodoconhecimentonaprtica.Ouporsedesmotivar
podem j desistir durante o curso o quepode ser um fator dos nmeros
extremamenteelevadosdaevasonoscursosdecomputaonosaquino
Brasil,masnomundointeiro.
Nessecontexto,essencialquensrepensamosaformapelaqualnsensi-
namoscomputaoparaminimizarosimpactosnegativoseparatornaroproc-
essodeensino-aprendizagemmaisefetivo.
Masento,seoobjetivo do ensino ajudar os alunos a aprender,aquesto
comonospodemostercertezadequeosalunosvoaprenderoquensdese-
jamosqueaprendam?
Pesquisasdemonstramqueprecisamosmudarofocodoensinodeumensinoorientadoaoprofessor/instrutoraumensinoorientadoaoalunoemqueelese
envolve ativamente em atividades de aprendizagem [Rog93]. Sem tirar a
importnciadopapeldesempenhadopeloprofessor,precisamoslembrarque
oque o aluno faz realmentemais importante na determinao do que
aprendidodoqueoqueoprofessorfaz.
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Comesseobjetivoprecisamosalmdeaulasexpositivasusaroutrosmtodos
instrucionaisvoltadosmaisaaprendizagemativa[BE91].
Alunosparaaprenderdeformamaisprofundaprecisamativamenteparticipar,adotandometodosinstrucionaisquerequisitamoalunodeparticiparemtare-
fascognitivasdenveismaisaltos[SPS09],como,porexemplo,laboratrios,
exercciosouanlisedeestudosdecasos.
Recentemente,criou-seaexpectativadequejogosedinmicaseducacionais
sejamummeiobastantevantajosoparacompletaroensinodascompetncias
relacionadasreadecomputao.E,atualmente,vriosjogoseducacionais
jsoutilizadosnoensinodecomputao,como,SimSE[BNH03]nareade
engenhariadesoftware,PMMaster[GvW12]paraensinargernciadepro-
jetos, jogos de algoritmos de ordenao [BWW12] ou CyberCiege [Cyb12]
paraensinarsegurana,entreoutros.
Eu ouo, e esqueo.
Eu vejo, e me lembro.
Eu fao, e compreendo.
Confncio
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Mtodosinstrucionais
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Jogos educacionais
Aprendizagem baseado em jogos (Game-based Learning) lida com a apli-
caodejogosquetemresultadosdeaprendizagemdefinidos.Geralmente,
soconcebidosdeformaaequilibraracompetnciaaseraprendidacoma
jogabilidade.
Dentrodessecontextoumjogo educacional precisasatisfazerasduasdimen-
ses:sendoumjogo-oquesignificasendoumacompetioentreadversrios
queagemsobrerestriesquesoasregrasdojogoparaaofinalvencer;e
sereducacional-oquesignificaqueprecisaserprojetadoparaensinarum
determinadoassunto(baseadoem[Abt2002]e[DLR96]).
Maisdetalhadamente,jogossodefinidosporvrioselementosprincipais,que
em si de forma implcita trazem diversas vantagensno usode jogos como
mtodoinstrucional.
Principaiselementosdejogos
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Objetivos
Umdosprincipaiselementosdejogossoosobjetivos.Ojogador,aopartici-
pardeumjogo,possuirsempreumobjetivo,como,porexemplo,finalizarnomenortempooucomoprimeiro,alcanaronvelmaiselevandodeproficincia
ousersimplesmenteomelhorentrevrioscompetidores.Osobjetivostam-
bmcontribuemparacriaramotivaoproporcionandoprazeraojogador.
Regras e restries
Almdisso,cadajogotmumconjuntoderegras,quedefinemoquepodeserfeitoeoquenooqueaofinaltornaojogojusto.Regrastambmforamos
jogadoresatomarcaminhosespecficosparaatingirosobjetivosegarantem
quetodososjogadorestomamcaminhossemelhantes.
Restriespodemserintroduzidasporrecursosouincentivosquepodemser
ganhosouperdidos,como,p.ex.dinheiroouvidasoupeloestabelecimentode
prazosparadeterminadasaes.Podemserdefinidastambmcomodepend-
ncias/condiesemformadeSE .....ENTO....AESdefinindoqueumjogadorspodeexecutarcertasaes,secertascondiesforemcumpridas.
Narrativa
Muitosjogostambmsobaseadosnumanarrativa,umarcabouodefaz-de-
contaqueforneceumfundodeficoparaojogoemotivaasaes.Issopode
serprincipalmenteobservadoemRPGs-RolePlayingGames-ondeaprpria
estriaenvolvetodoojogo.Poroutrolado,tambmexistemjogosquenotm
nenhumtipodenarrativa,como,porexemplo,ojogodecartasUNO.
Interao
Umdosfatoresmaisimportantedejogosainterao,quepodevariardeum
alunojogandoindividualmenteouemgrupocontraosoutros.Dependendoda
concepodojogo,essainteraopodeatpermitirqueumjogadorinfluencieostatusdojogodeoutros.
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Desafio, competio conflito
Jogostambmoferecemoelementodedesafio,competioeconflito,umdos
elementosquemaiscriaafascinaopara jogos.Colocandooelementodedesafionojogo,ajudeemmanterpessoascontinuarjogandoeprevinequeo
jogosetornamontono.Como,porexemplo,nojogoFarmville,ondeperiodi-
camentenovospedidossofeitosaojogadorparaplantarcertotiposdeverdu-
ras. Isso, em jogos educacionais tambm explorado da maneiro de
acompanhar o nvel de aprendizagem do aluno e constantemente colocar
novosdesafiosaoaluno.
Oelementodecompetioquejogosoferecemumdosprincipaisfatoresdemotivaointrnsecaequenosmantmosalunosfocadosnaatividade,
mastambmmotivaelesdeaprendermaisparaaofinalganharojogo.
Temos repetidamente ns impressionado com o quanto osalunos simples-
mentequeremganhar,eentononecessitammuitodeoutrostiposderec-
ompensa.Isso,bemdiferenteaoutros tiposdeexercciosmais tradicionais,
quemuitasvezesprecisamvalernotaparaassegurarqueosalunosfazem.
Comjogos,basicamenteoreconhecimentodosalunosqueganharamsufi-
cientecomorecompensa.
Oelementodoconflitomotivaosjogadoresperseguirativamentealgumobje-
tivo, enquanto os obstculos evitam que os objetivos sejam facilmente
alcanados.Fontesdeconflitosincluem:outrosjogadores,elementosdereal-
idadedojogoeotempo.Esseelemento-principalmente,sepermiteoconflito
entreosjogadores,como,porexemplo,nojogoLudo,emquevocpodeelim-
inarumpeodoseuadversrio,criamasensaodeSchadenfreude,oque
contribuinoprazerdojogador.
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Recompensa e
feed ck
Umdosprincipaiselementosmotivadoresemjogosarecompensa.
Recompensaspodemseroferecidasdediversasformas.Normalmente,so
dadasemformadeproveraosjogadoresoacessoanovosrecursosouper-
mitir,queosjogadoresfaamcoisasqueantesnoerampossveis.
Nofinaldojogo,arecompensatipicadeserovencedorouterumapontu-aomaiornumrankingentreosjogadores.Eclaro,principalmentejogosedu-
cacionaisprecisamdarum feedbackaoalunomostrandooresultadoobtidoe
indicandooclaramenteondeeleacertoueondeerrouduranteojogo.
surpreendente como muitos
desenvolvedores esquecem que so as vitrias
e os tesouros - no os obstculos - que fazem
as pessoas interessadas em jogar no primeiro
lugar. Se voc para de dar as cenouras, que
iro manter os jogadores entusiasmados, ou
pior ainda, se voc comear a puni-los por sua
curiosidade, voc est afastando as pessoas
que querem usufruir do seu jogo.
Neal Jana Halford
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Benefcios de usar jogos
Atravsdessesprprioselementosdosjogos-elesemsipodemtrazerdiver-
sosbenefciosparaoensino[Pren01].
Elesprincipalmentejogosdesimulaopodemoferecerumambienteseg-
uroemqueoalunopodeexperimentardiversasalternativasevisualizaras
consequncias.Dessa formaaprendendo com osprprioserros [PRK01] e
issosem,porexemplo,sofrerumcolapsonervosonavidarealoulevarum
projetorealaofracasso.
Alm disso, utilizar abordagens de jogos permite ao estudante aprender
fazendo,reduzindoassimalacunaexistenteentreteoriaeprtica[CBH05].
Jogopermitindoaprendercomerrosnumaequivalnciavirtualdomundoreal
(ScreenshotdoJogoINTELITManager3(http://itmanager3.intel.com))
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Jogos-principalmentejogosdecomputador-tambmpermitemfornecerum
feedback instantneo e customizado a cada aluno o que pode ser difcil
usandooutrasestratgiasprincipalmentecomturmasgrandes.
Almdissoelesfacilitamaimersodoalunonaaprendizagememantmele
nojogoatavitria.Algoquemuitasvezesnoconseguimosatingircomout-
rosmtodosinstrucionais.Porexemplo,usandoexercciostradicionaismuitos
alunostipicamentecomeamfazeroutrascoisas,lendoemailouatsaiamda
sala.Comjogosno,eles-pelainteraosocialepelavontadedeganhar-
ajudammuitonessaquesto demanter osalunos focados na atividadede
ensino.
Almde,claro,tornaroprocessodeaprendizagemmaisdivertido.
Alunosimersosnaatividadedeaprendizagem.
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