Introdução à Ciência da Computação Presentato da Edição !1 codeSpark - Guia do Professor Querido Intrépido Professor, Obrigado pelo seu interesse em ensinar ciência da computação para os seus alunos! O conhecimento em Ciência da Computação e em “raciocínio algorítmico” é a cada dia mais necessário para o sucesso em nosso mundo digital. Essas habilidades estão se tornando um componente crítico para a alfabetização do século 21. A codeSpark criou Os Foos como uma introdução ao “ABC da Ciência da Computação”. Embora seja importante preparar as crianças para um ambiente de trabalho moderno, a ciência da computação é muito mais do que conseguir um emprego de alta tecnologia. Pesquisas mostram que a Ciência da Computação ajuda os estudantes a melhorarem em áreas centrais como matemática, lógica, e até na compreensão de textos. Geralmente as pessoas pensam em programação de computadores ou na escrita de código como ciência da computação, mas esses são apenas alguns elementos da ciência da computação. Em seu núcleo, a ciência da computação é o estudo de como usar o raciocínio lógico para identificar, simplificar e resolver problemas complexos. Não apenas 0s e 1s. Estudos do MIT e da Tufts University mostram que estudantes com idades a partir de 5 anos podem aprender conceitos complexos de ciência da computação, especialmente quando barreiras artificiais como sintaxes de programação estão fora do caminho. A codeSpark criou uma abordagem única e poderosa para o ensino de Ciência da Computação construída a partir de pesquisa de ponta e centenas de horas de testes de protótipos. Os jogos de aprendizado da codeSpark são projetados sem textos para que os alunos que ainda não sabem ler possam jogar e aprender com o nosso poderoso plano de estudos. Jogando os nossos jogos, seus alunos irão melhorar suas habilidades de raciocínio crítico e terão melhores resultados em outras disciplinas,. Tudo isso enquanto se divertem muito! -- A Equipe codeSpark Tem perguntas ou sugestões? Envie um e-mail para [email protected] Encontre nosso aplicativo aqui – http://thefoos.com !2 Índice Informatica per bambini dai 5 agli 11 anni 4 11 22 30 41 33 Visão Geral Glossário Lição 1: Sequenciamento Exercícios Respostas Rubrica Baixe o plano de estudos completo com 10 lições em thefoos.com/hourofcode !3 Visão Geral Ciência da Computação para alunos do jardim da infância ao 5° ano Visão Geral do Professor: Nossos planos de aula fornecem uma introdução divertida, flexível e cativante aos conceitos fundamentais de ciência da computação. Seu público alvo são alunos do jardim da infância ao 5° ano, mas nós testamos com sucesso com alunos até o oitavo ano. Todos os planos de aula foram criados para serem altamente adaptáveis. Você será o melhor para julgar em qual parte seus alunos precisam passar mais tempo e o que eles parecem gostar mais. Todas as lições incluem uma atividade com o nosso jogo, Os Foos, e uma atividade “desplugada” que não necessita de computadores ou dispositivos conectados. Materiais: Nosso jogo, Os Foos – Programe por uma hora. Baixe ele em thefoos.com disponível gratuitamente para iPad, iPhone, dispositivos Android e web (nos navegadores mais populares como o Chrome, Safari, Internet Explorer, etc.) Adereços conforme necessário: veja a lição para informações mais específicas. Acessórios quando necessários: veja os detalhes em cada lição. Nenhuma experiência é necessária, mas nós recomendamos que você faça uma revisão da lição e jogue alguns níveis do jogo antes de usá-lo como ferramenta de ensino pela primeira vez. Nota: Este plano de estudos da “Hora do Código” traz aproximadamente 1 hora de lições. Se você se cadastrar em nossa “Foosletter”, em thefoos.com, nós te avisaremos quando aumentarmos o plano de estudos e lançarmos novas versões do jogo. Você também pode baixar o plano de estudos completo com 10 lições em thefoos.com/hourofcode. !4 Visão Geral Ciência da Computação para alunos do jardim da infância ao 5° ano O que é Ciência da Computação? Ciência da Computação resume-se a resolver problemas com conjuntos de instruções muito específicos porque computadores fazem apenas o que é dito paraeles fazerem. Nós pensamos que os computadores são espertos, mas na verdade nós precisamos dizer o que eles devem fazer! Eles não podem prever o que nós queremos deles; apenas os cientistas da computação podem apresentar instruções precisas que os computadores precisam para atuar. Aprender a pensar como um cientista da computação (ou programador) ajuda a criança a quebrar problemas, a pensar em sequências lógicas e a usar linguagem precisa para dar instruções. A primeira lição foca em identificar objetos comuns que só funcionam quando as instruções apropriadas são dadas. Então, nós colocaremos esta ideia emprática programando o Foo Policial – o primeiro personagem que encontraremos no nosso jogo. Quem são Os Foos? Os Foos são personagens amáveis e fofos que foram descobertos pelos cientistas recentemente. Eles são bem pequenos e vivem dentro de cada computador, incluindo smartphones, tablets e os computadores na sua sala de aula! Cada Foo pode andar, pular, jogar, comer e navegar em seu mundo chamado “Fooville”. Alguns Foos têm habilidades especiais que ostorna únicos, por exemplo: • Foo Policial – Pode perseguir e capturar o Glitch • Foo Chef – Pode fazer muitos tipos de comidas !5 Visão Geral Ciência da Computação para alunos do jardim da infância ao 5° ano • Foo Ninja – Pode encolher ou crescer • Foo Astronauta – Pode viajar em quatro direções diferentes • Foo Construtor – Pode fazer caixotes e explodi-los Mas, assim como os computadores, os Foos só fazem o que é dito para eles fazerem. Os estudantes devem aprender a dar comandos específicos a eles, ou programar os Foos, em uma ordem específica. Cuidado! O personagem azul com chifres brancos é o Glitch. Ele é uma força caótica na Fooville. Às vezes ele faz uma bagunça, joga coisas por aí, e outras vezes ele aparece inesperadamente. Dicas e Truques Aqui está a tela de seleção principal, clique em Puzzle Levels (Níveis de quebra-cabeça). Perfil Níveis de quebra-cabeça Loja do Foo Studio !6 Visão Geral Ciência da Computação para alunos do jardim da infância ao 5° ano Para desbloquear todos os níveis em um capítulo: Per saltare i livelli: • Simplesmente clique e pressione o último nível no capítulo (Circulado). Reinicie o seu progresso: Para reiniciar o progresso de um jogador, vá à janela de perfil (Na Seleção Principal) para fazer um novo perfil. Se já existirem três perfis, você poderá apagar um deles. Criar Novo Pefil Apagar !7 Visão Geral Ciência da Computação para alunos do jardim da infância ao 5° ano O que é o Foo Studio? O Foo Studio é uma nova adição a Os Foos onde os jogadores podem construir e jogar seus próprios níveis do jogo, compartilhar esses níveis com seus amigos. Os jogadores podem aplicar os princípios de programação que aprenderam nos puzzle levels (níveis de quebracabeça) para reprogramar qualquer objeto no Foo Studio. Os jogadores ganham moedas nos puzzle levels (níveis de quebra-cabeça) que podem ser utilizadas para comprar itens da Foo Store (Loja Foo). Todos os itens adquiridos podem ser utilizados nos níveis do Foo Studio Esta é a página de tutorial: Tela Principal Níveis do Tutorial Loja Foo Seção do Estudante Níveis Publicados (todos os jogadores) Moedas O tutorial será desbloqueado somente quando os jogadores abrirem pela primeira vez o Foo Studio. Assim que os jogadores forem jogando, eles desbloquearão a Seção do Estudante e os Níveis Publicados. O tutorial ensinará o jogador a jogar e a usar as ferramentas do Foo Studio. !8 Visão Geral Ciência da Computação para alunos do jardim da infância ao 5° ano Essa é a página do jogador: Níveis não publicados Crie um nível Níveis publicados do jogador (visíveis para todos) Essa é a seção “crie o seu próprio nível”: Mude o nome do nível Jogue o nível “Desenhar” (abre o inventário) “Apagar” (apaga itens colocados) !9 Visão Geral Ciência da Computação para alunos do jardim da infância ao 5° ano Apagar Alterar Tamanho Copiar Rotacionar Seção do bloco de programação Essa é a seção de níveis publicados. Todos os níveis que os jogadores publicam podem ser vistos por todo mundo, e os jogadores podem jogar os jogos publicados por outros jogadores: Níveis em destaque Novos níveis Níveis mais bem avaliados !10 Glossário Os Foos do jardim da infância ao 5° ano Algoritmos: Instruções para resolver um problema ou completar uma tarefa. Ciência da Computação: Resolver problemas usando conjuntos de instruções muito específicos, pois computadores só fazem o que é dito para eles fazerem. Programar: Criar uma sequência de instruções, ou um algoritmo, que faz um computador fazer alguma coisa. Sequência: Um passo a passo na ordem em que as instruções devem ocorrer. !11 Lição 1 Sequenciamento Os Foos Capítulo 1 Tempo: 45-60 Min Materiais: • Tablets ou Computadores com Os Foos • Uma caneta para cada estudante • Panfletos com as Sequências das Histórias 1 e 2 Objetivos de Aprendizado: Entender que computadores são poderosos, mas precisam de ajuda para funcionar. - Eles fazem somente o que lhes é dito para fazer, na ordem específica das instruções que foram recebidas. - Descobrir quais instruções dar aos computadores pode ser complicado. Acostumar os estudantes a usar estratégias de “testar e aprender” ao resolver problemas. - “Cometer erros é sempre parte da jornada para a resposta correta.” Vocabulário: Programar: Criar uma sequência de instruções, ou um algoritmo, que faz um computador fazer alguma coisa. Algoritmos: Instruções para resolver um problema ou completar uma tarefa . Sequência: Um passo a passo na ordem em que as instruções devem ocorrer. !12 Lição 1 Sequenciamento Os Foos Capítulo 1 Introdução: Comece uma discussão com o grupo sobre os computadores que estão ao nosso redor. Alguns são laptops, outros podem ser celulares, projetores, ou termostatos. Discuta algumas “instruções” que damos a esses computadores e o que eles fazem. Por exemplo, nós podemos falar para calculadoras adicionarem ou para nossos telefones ligarem. Na ciência da computação, nós usamos a palavra algoritmo para descrever as instruções que damos aos computadores para que eles resolvam problemas. A ordem específica daquelas instruções é chamada de sequência. Peça aos estudantes que pensem sobre o algoritmo de se preparar para a escola pela manhã. “O que aconteceria se vocês colocassem seus sapatos antes das meias? Suas meias estariam por cima dos seus sapatos, o que seria estranho!“. Quando nós escrevemos algoritmos, a ordem das instruções é muito importante. Introduza a abordagem “Teste e Aprenda” para resolver problemas, a qual os estudantes podem usar ao jogarem Os Foos. !13 Lição 1 Sequenciamento Os Foos Capítulo 1 Passo 1: Entenda o Problema Se não, o que você aprendeu ao testar o seu plano? Qual o objetivo do quebracabeça? Passo 2: Faça um plano Passo 4: Aprenda Você resolveu o problema? Teste e Aprenda Passo 3: Teste o plano O que aconteceu quando você testou o algoritmo O que deseja que o Foo faça? Escreva um algoritmo que você imagina que resolverá o problema !14 Lição 1 Sequenciamento Os Foos Capítulo 1 Atividades do Jogo: Deixe os estudantes explorarem e jogarem os primeiros oito (8) níveis (Foo Policial). Se os estudantes tiverem dificuldades com o jogo, reforce a abordagem “Teste a Aprenda” para resolver problemas. !15 Lição 1 Sequenciamento Os Foos Capítulo 1 Atividade Desplugada: 1. Coloque os estudantes em pares. 2. Dê um lápis e o folheto da Sequência da História 1 para cada par. 3. Tenha cada par trabalhando em conjunto para identificar qual figura vem primeiro, segundo, terceiro, etc. na história e os faça colocar um número próximo a cada imagem para identificar a ordem dos eventos. 4. Para um desafio extra, deixe os estudantes tentarem a Sequencia da História Dica Pro: Programação em Duplas – Se alguns dos seus estudantes acabarem cedo, peça que eles ajudem outros estudantes que ainda estão trabalhando. Você também pode formar as duplas no início onde um estudante “controla” o mouse, teclado ou a tela sensível a toques e o outro estudante “navega” respondendo as perguntas do que “controla” e apontando problemas ou erros. Discussão: • Qual foi a parte mais desafiadora das atividades de Sequencia das Histórias? • Discuta outros algoritmos usados no dia-a-dia (por exemplo, se preparar para dormir, preparar a agenda para a aula). • Se o tempo permitir, tente escrever com eles no quadro para ver se a ordem faz sentido. !16 Exercícios !17 Story Sequence 1 Sequência da História 1 Glitchmixed misturou histórias! TheOGlitch up allasthese stories! The Foos your help put theas imagens Os Foos precisam daneed sua ajuda paratocolocar pictures back in que the as correct orderfaçam so thesentido. na ordem correta para histórias stories make sense. How Solve: ComotoResolver: 2 1 Number the Numerethe asboxes caixasin na correct order. ordem correta. Activities Next Page >> Atividades na próxima página !18 1 Numeretheasboxes caixas na Number in the ordem correta correct order. 2 !19 3 Numere as caixas na in ordem correta Number the boxes the correct order. 4 !20 Story Sequence 2 Sequência da História 2 O Glitch misturou asthese histórias! The Glitch mixed up all stories! Os Foos precisam da sua ajuda para colocar as imagens na ordem Help theque Foos put these stories in the order. correta para as histórias façam sentido. Masright tenha cuidado! pertencem história. But beAlgumas careful imagens ! Some não of the picturesà don't belong. How toResolver: Solve: Como 2 Numberasthe boxes Numere caixas na in the order that the ordem que a história story goes. acontece 1 x in the Escreva Write um X an na Xcaixa se box if it doesn’t ela não pertencer à história belong. Next Page >> Atividades naActivities próxima página !21 1 Numerethe asboxes caixas na correct ordemorder correta e escreva X Number in the and write an X in um the box ifnait doesn’t belong. caixa se ela não pertencer à história. !22 2 Numeretheasboxes caixas nacorrect ordem correta e escreva umbox X Number in the order and write an X in the ifna it doesn’t belong. caixa se ela não pertencer à história. !23 3 Numere asboxes caixas na correct ordemorder correta escreva X Number the in the and e write an X inum the box if it caixa doesn’tse belong. na ela não pertencer à história. !24 RESPOSTAS !25 FOLHA DE RESPOSTAS! Answer sheet! Activities in back of the book! Sequência da História 1 Story Sequence 1 OGlitch Glitchmixed misturou histórias! The up allas these stories! The Foos need your help to put the Os Foos precisam da sua ajuda para colocar as imagens pictures back in the correct order so the na ordem correta para que as histórias façam sentido. stories make sense. How toResolver: Solve: Como 2 1 Number theas boxes in the Numere caixas correct order. na ordem correta. Next Page >> Atividades Activities na próxima página !26 1 2 3 1 Numere caixas na Number theas boxes in the ordem correta correct order 2 1 2 3 !27 3 Numere as caixas nainordem correta Number the boxes the correct order 2 4 1 3 1 2 4 3 4 !28 FOLHA DE RESPOSTAS! Answer sheet! Activities in back of the book! Story Sequence 2 Sequência da História 2 O Glitch misturou histórias! The Glitch mixed up all as these stories! Os Foos precisam da sua ajuda para colocar as imagens na ordem Help theque Foos put thesefaçam stories in theMas righttenha order.cuidado! correta para as histórias sentido. But beAlgumas careful !imagens Some ofnão thepertencem pictures don't belong. à história. How to Resolver: Solve: Como 2 Numere as caixas na Number thea boxes ordem que história in the correct order. acontece x 1 Escreva um X na se Write ancaixa X in the box if it doesn’t ela não pertencer à história belong. Activitiespágina Next Page >> Atividades na próxima !29 1 Numeretheasboxes caixas nacorrect ordemorder correta e escreva umbox X Number in the and write an X in the ifna it doesn’t belong. caixa se ela não pertencer à história. 3 2 4 X 1 !30 2 Numere asboxes caixas nacorrect ordemorder correta e escreva umbox X Number the in the and write an X in the if it doesn’t belong. na caixa se ela não pertencer à história. 3 2 1 X 5 4 !31 3 Numere asboxes caixas na correct ordemorder correta e escreva X Number the in the and write an X in um the box na ela não pertencer à história. if it caixa doesn’tse belong. 1 X 3 4 2 5 !32 Rubrica para Avaliação dos Estudantes Insatisfatório Competente Proficiente Os níveis do Os níveis do quebra-cabeça quebra-cabeça foram foram terminados com terminados com 1 estrela. 2 estrelas. Excelente Os níveis do quebra-cabeça foram terminados com 3 estrelas. Conceitos Os níveis do quebra-cabeça não foram completados. Execução O código O código não O programa está O código funciona da funciona ou tem funcional, funciona em sua maneira que o falhas críticas refinado, e é maior parte, ou estudante que o impedem executado da tem pequenas deseja, mas não de funcionar maneira mais falhas. é a maneira mais corretamente eficiente possível. eficiente. O estudante O estudante O estudante O estudante não pode descrever pode descrever pode descrever pode descrever a maior parte de como o código como o código como que o como o código deveria funcionar funciona, como Compreensão código deveria deveria e solucionar ele o escreveu, e do Material funcionar e funcionar e tem problemas ajuda os outros a desconhece o algum evitando solucionar processo. conhecimento resultados problemas em do conteúdo. desejados. seus códigos. Esforço O estudante mostrou esforço O estudante O estudante O estudante fez mínimo, não completou o completou o o suficiente para usou o tempo de trabalho de uma trabalho e atingir os aula de maneira maneira acima excedeu as requisitos eficiente, e seu da média, porém expectativas. O mínimos. O trabalho ficou poderia ter feito estudante mostra estudante tem incompleto. O mais. O boa vontade ao mais de uma estudante se estudante explorar múltiplas ideia, mas não nega a explorar explora múltiplas ideias e soluções segue. mais de uma soluções. e faz perguntas. ideia. Rubrica adaptada de:: http://www.edutopia.org/pdfs/blogs/edutopia-yokana-maker-rubric.pdf !33 Baixe o plano de aulas completo em thefoos.com/hourofcode Translation by Leonardo Nascimento Proofread by Marcio Dorimar !34