OBJETOS DE APRENDIZAGEM DIGITAIS VOLTADOS PARA O ENSINO-APRENDIZADO DE ALGORITMOS DE PROGRAMAÇÃO

Autores: Gabriel MARTINS1, Ana Elisa SCHMIDT2, Alexandre AMARAL3. Identificação autores: 1Bolsista IFC-CAM; 2Orientadora IFC-Campus Camboriú; 3Coorientador IFC-Campus Camboriú.

Introdução

As disciplinas de Algoritmos, Estruturas de Dados e Programação são

normalmente situadas no início da grade curricular dos cursos da área da computação

para que habilidades desenvolvidas sejam utilizadas em disciplinas posteriores,

especialmente quando contextualizadas nos cursos do ensino médio profissionalizante

em informática. Fato agravante é que estas disciplinas estão entre as que mais reprovam

e as que mais preocupam as instituições com cursos na área de informática.

O aumento expressivo das ferramentas computacionais para o apoio ao ensino

e o rápido avanço da internet impulsionaram a criação de mecanismos capazes de

organizar e conectar esses conjuntos de materiais didático-pedagógicos, e transformá-

los em blocos de conhecimento passíveis de reutilização e compartilhamento, os

chamados Objetos de Aprendizagem (OAs) e os Sistemas de Gerenciamento de

Conteúdo de Aprendizagem (SGCAs) (DOWNES, 2001).

Um OA é a menor estrutura instrucional independente que contém um

Objetivo, uma Atividade de Aprendizagem e uma Avaliação (L’ALLIER, 1997).

Os objetivos desse trabalho são pesquisar, desenvolver e adaptar objetos de

aprendizagem digitais que motivem os alunos no estudo de estratégias para a resolução

de problemas computacionais. Neste trabalho, um OA consiste em um componente

digital, base de um curso, unidade ou lição que pode ser reutilizado para criar outras

estruturas instrucionais únicas. Ele pode a ser um jogo educacional, um tutorial, um

vídeo educacional, dentre tantas outras possibilidades de desenvolvimento de objetos de

aprendizagem digitais (RANUM et al., 2006).

Material e Métodos

O projeto de pesquisa que dá suporte a este artigo tem caráter exploratório

onde diferentes OAs são propostos e desenvolvidos. A metodologia utilizada segue as

seguintes etapas:

• Etapa 1: Seleção dos alunos interessados em participar no desenvolvimento de

OAs, inicialmente como colaboradores voluntários.

• Etapa 2: Levantamento bibliográfico

Conteúdos abordados para o ensino de algoritmos e estruturas de dados nos

cursos Técnicos em Informática integrados ao ensino médio.

• Etapa 3: Aprofundamento da pesquisa

Estudo sobre diferentes formas de projeto e desenvolvimento de objetos de

aprendizagem para o ensino de algoritmos.

• Etapa 4: Modelagem

Elencar quais conteúdos devem ser trabalhados pelos objetos de aprendizagem

a serem desenvolvidos, bem como qual a melhor ferramenta e estratégia para

desenvolvimento de cada um deles.

• Etapa 5: Desenvolvimento dos objetos

• Etapa 6: Acompanhamento do trabalho dos alunos e avaliação dos resultados

As atividades dos alunos serão acompanhadas através de fichas de ponto e

registros na plataforma do projeto. Serão realizadas reuniões mensais para avaliação e

redação dos relatórios mensais do projeto.

Resultados e discussão

Os objetos de aprendizagem desenvolvidos destinam-se a ensinar conceitos

básicos de algoritmos, estruturas de dados e programação como: uso de variáveis,

operadores relacionais, estruturas condicionais, laços de repetição, vetores, matrizes,

funções (FORBELLONE, 2005; ASCENCIO, 2007; SEBESTA, 2011; MANZANO,

2012). Para tanto utilizam-se de ferramentas digitais de programação visual, como

Scratch1 e CodeCombat2, ferramentas de publicação de vídeo-aulas como YouTube3 e

ferramentas de programação web como HTML, CSS e JavaScript e Matter.js4.

Os objetos de aprendizagem foram desenvolvidos por alunos do curso Técnico

em Informática, com auxílio de um mentor, aluno de graduação do Bacharelado em

Sistemas de Informação, sob supervisão e orientação dos docentes orientadores e

1 Scratch - https://scratch.mit.edu 2 CodeCombat - http://br.codecombat.com 3 Youtube - https://www.youtube.com 4 Matter-js - http://brm.io/matter-js

colaboradores, todos do IFC-Camboriú. O projeto de Desenvolvimento de Objetos de

Aprendizagem foi iniciado no final de 2015 e desde o início de 2016 está recebendo

fomento do Edital No 106/GDG/IFC-CAM/2015. Neste curto período, vários objetos de

aprendizagem já foram finalizados, todos voltados para os conteúdos básicos de lógica

de programação. A Tabela 1 apresenta as Figuras de 1 à 5 objetos de aprendizagem já

concluídos e os respectivos conceitos trabalhados.

Tabela 1. Objetos de Aprendizagem desenvolvidos por alunos do Técnico em Informática.

Objeto de Aprendizagem Conceito/Descrição

Figura 1: OA para conceito de Variável. Fonte: Autores

(2016)

Variável: este OA é um jogo de plataforma 2D de progressão, produzido com Scratch, no qual seus inimigos são variáveis e aonde, para continuar no jogo, o principiante precisa armazenar as variáveis corretamente. O objetivo consiste em ensinar iniciantes em programação, através de um jogo, a definição básica de variáveis e seus respectivos tipos. Com isso, a visualização da teoria é facilitada. Vide Figura 1.

Figura 2: OA para conceito de Op. Lógicos. Fonte:

Autores (2016)

Operadores Lógicos: para este OA elaborou-se uma vídeo-aula no YouTube, onde é ensinado o conceito e uso de operadores lógicos. Após assistir o vídeo, o aprendiz deve responder questões sobre o assunto, através de website de perguntas que foi desenvolvido usando HTML5, Javascript e CSS. Vide Figura 2.

Figura 3: OA sobre WHILE. Fonte: Autores (2016)

Laço While: este OA é um mini-jogo, desenvolvido com o Scratch, que ensina o conceito e utilização do laço de repetição While com condição alimentada pelo usuário. Também são propostos exercícios para que a pessoa exercite os conceitos. Vide Figura 3.

Figura 4: OA sobre condicional composta. Fonte: Autores (2016)

Estrutura Condicional Composta: este OA é um jogo, desenvolvido com a ferramenta Scratch, que tem como objetivo ensinar, de forma lúdica, programação para os alunos, apresentando duas opções de linguagens de programação, C++ e programação em blocos, onde um personagem explica de forma simples como utilizar estruturas condicionais compostas. Em seguida o aluno pode praticar o que aprendeu com as atividades e exercícios que o jogo propõe. Vide Figura 4.

Figura 5: OA sobre Operadores Relacionais. Fonte: Autores (2016)

Operadores Relacionais: Pega-pega relacional. Este OA é um jogo que visa exercitar o raciocínio lógico e atenção ao se calcular retorno de verdadeiro ou falso em expressões que envolvem operadores relacionais. Utiliza JavaScript com o auxílio do framework Matter.js, que foi usado para facilitar a criação dos efeitos físicos em 2D responsáveis pela movimentação e interação entre os corpos, representados por retângulos, dos jogadores e dos elementos de pontuação do jogo. Vide Figura 5.

Conclusão Neste trabalho foi apresentado o desenvolvimento de objetos de aprendizagem

para apoio ao ensino de algoritmos, estruturas de dados e programação. Acreditamos no

potencial da utilização do conjunto de objetos desenvolvidos como suporte às

disciplinas citadas, ofertando uma alternativa para apoiar a redução da evasão e retenção

dos alunos, principalmente no 1º ano do curso Técnico em Informática do IFC-CAM.

Além disso, motiva os alunos para o estudo de estratégias de aprendizagem na resolução

de problemas. Os OAs desenvolvidos serão utilizados efetivamente como material de

apoio, em 2017 nos cursos Técnicos em Informática e Bacharelado em Sistemas da

Informação do IFC-CAM e disponibilizados ao público através do projeto na SalaWeb-

FAPESC5.

Referências

ASCENCIO, Ana Fernanda Gomes; Campos, Edilene Aparecida Veneruchi de. (2007).

Fundamentos da programação de computadores: algoritmos, Pascal, C/C++ e Java

. 2. ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall.

DOWNES S. (2001). Learning Objects: Resources for Distance Education

Worldwide. In International Review of Research in Open and Distance Learning.

Volume 2 (1). 2001.

FORBELLONE, André Luiz Villar; EBERSPÄCHER, Henri Frederico. (2005).

Lógica de programação: a construção de algoritmos e estruturas de dados. 3. ed.

São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2005.

L'ALLIER, J.J. (1997) Frame of Reference: NETg's Map to the Products, Their

Structure and Core Beliefs. NetG. 1997. Disponível em:

http://web.archive.org/web/20020615192443/www.netg.com/research/whitepapers/fra

meref.asp. Acesso em Março de 2016.

MANZANO, José; et al. Algoritmos: lógica para desenvolvimento de programação

de computadores. 26. ed. rev. São Paulo: Érica. 2012.

RANUM, David; et al. Successful approaches to teaching introductory computer

science courses with python. In the 37th SIGCSE technical symposium on Computer

science education (SIGCSE '06), 2006. Anais. ACM, New York, NY, USA.

SEBESTA, Robert W. (2011). Conceitos de linguagens de programação. 9. ed. Porto

Alegre: Bookman.

5 SalaWeb - http://salaweb.sed.sc.gov.br