ESTUDO DA VIABILIDADE DE USO DE UM OBJETO DE
APRENDIZAGEM COMO FERRAMENTA DE APOIO ÀS
ATIVIDADES DE LINGUAGEM DE PROGRAMAÇÃO
Andrea Christiane Zander Pellissari – [email protected]
Geraldo Ranthun – [email protected]
Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Av. Monteiro Lobato, s/n – Km 04 CEP 84016 -210 –Ponta Grossa – PR
Resumo: Buscando melhorar o ensino da Disciplina de Linguagem de Programação
para o Curso Técnico de Informática em um colégio de ensino fundamental, médio e
técnico profissionalizante localizado em Ponta Grossa – PR, foi desenvolvido um
estudo da viabilidade de uso de um objeto de aprendizagem. O objetivo desse estudo foi
analisar os aspectos de usabilidade do Software RoboMind, como recurso de ensinoaprendizagem visando auxiliar os estudantes no desenvolvimento do raciocínio lógico
necessário para o aprendizado nesta área da computação.
Palavras-chave: Artigo, RoboMind, Lógica de Programação, Objetos de Aprendizagem
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INTRODUÇÃO
No cenário atual, os alunos matriculados no Curso Técnico de Informática,
modalidade subsequente, em um colégio de ensino fundamental, médio e técnico
profissionalizante localizado em Ponta Grossa – PR, defrontam-se com dificuldades de
gestão de tempo entre suas atividades profissionais, pessoais e os estudos.
A reduzida carga horária de Linguagem da Programação não permite abordar o
conteúdo exigido pelo programa de disciplina de maneira que o aluno adquira o
conhecimento necessário para desenvolver as atividades exigidas na profissão de
Técnico em Informática.
Muitos dos exercícios propostos nas aulas de lógica de programação são baseados
em exercícios de matemática, disciplina na qual muitos alunos já acumulam
dificuldades desde o início de sua vida escolar. Diante disto, além da dificuldade natural
no ensino-aprendizagem do raciocínio lógico, nos deparamos com a dificuldade na
matemática o que agrava o processo, sendo então necessário utilizar parte da carga
horária da disciplina para rever os conhecimentos da matemática.
Muitos dos alunos possuem dificuldades em compreender e raciocinar sobre o que
está sendo proposto nos problemas apresentados na disciplina de linguagem de
programação, especialmente com relação ao raciocínio lógico.
É possível notar que o maior obstáculo encontra-se na visualização da aplicação
prática por parte dos alunos sendo que estes, não conseguem estabelecer uma relação
com as estruturas de programação e seu efetivo uso.
A proposta deste estudo é incentivar os alunos a usarem um objeto de
aprendizagem, neste caso o Software RoboMind, como apoio ao desenvolvimento de
suas atividades fora do ambiente escolar, com o intuito de trabalhar o raciocínio lógico
em atividades dinâmicas e com apelo visual, diminuindo o impacto da falta de tempo
em seu aprendizado.
O motivo pelo qual foi incentivado seu uso fora do ambiente escolar consiste no
fato que o Software tem sua licença livre para usuários utilizarem em seus
computadores pessoais, mas a licença educacional tem custo, o que inviabiliza o seu uso
em uma escola pública com recursos limitados.
Sendo assim, era preciso analisar a usabilidade do software como ferramenta de apoio,
levando em consideração que os alunos não contariam com o auxílio do professor no
momento do desenvolvimento das atividades.
Para Bertolleti et al.(2001) é necessário que um sistema seja útil, fácil de aprender e
manipular e possua uma interface atrativa para que seja efetivamente utilizado. A
análise da usabilidade possibilita identificar se a interação do usuário com o software é
estimulante no desenvolvimento das atividades ou é frustrante causando desinteresse
pelo estudo.
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O ENSINO-APRENDIZAGEM DA LÓGICA DE PROGRAMAÇÃO
Ensinar programação envolve o entendimento do problema e a descrição de formas
de resolução, para que só então sejam codificadas, ou seja, deve-se aprender os
conceitos de algoritmos e fundamentos de lógica para poder de forma concreta, em uma
linguagem de programação, experimentar tais conceitos. A lógica estuda e ensina como
organizar o pensamento, como estabelecer uma sequência coerente para se resolver um
determinado problema.
O estudo da lógica é parte essencial na disciplina de linguagem de programação
sendo que, o uso do raciocínio lógico se faz necessário para o desenvolvimento das
atividades na disciplina. Porém, muitos alunos possuem dificuldade na sua
aprendizagem. Dentre as quais interpretar um texto e/ou expressar suas ideias de forma
lógica e organizada. E para o desenvolvimento da disciplina é fundamental que os
alunos compreendam e raciocinem sobre o que está sendo proposto.
O que observa-se nos cursos técnicos de informática, especialmente na escola
pública, é que grande parte dos alunos não percebem a relação entre o conteúdo das
disciplinas técnicas e suas experiências de utilização dos mesmos, cabe ao professor
auxiliar o processo de relação e interligação dessas informações e de sua transformação
em conhecimento.
Segundo Vygotsky, o desenvolvimento cognitivo do ser humano, tem como
referência o seu meio social, onde as relações sociais são convertidas em funções
mentais, mediada pelo uso de instrumentos e signos. “[...] instrumentos e signos são
construções sócio-históricas e culturais; através da apropriação (internalização) destas
construções, via interação social, o sujeito se desenvolve cognitivamente.”
(MOREIRA,1999, p.111).
A compreensão dessas relações sócio-culturais do indivíduo se faz necessária para
estabelecer as ligações entre as disciplinas e seus conteúdos com a realidade vivida no
cotidiano.
As relações sociais que surgem no âmbito escolar e/ou profissional propiciam
novas conexões com os conteúdos das disciplinas, surgindo assim uma rede de
conexões. “Para aprender em nossa economia de conhecimento, é necessário ter a
capacidade de formar conexões entre fontes de informação e daí criar padrões de
conexões úteis” (SIEMENS,2004, p.5). Essas novas conexões estabelecidas pelo
indivíduo estimulam a busca e troca do conhecimento. Segundo os princípios do
Conectivismo de Siemens:
 A aprendizagem e conhecimento apoiam-se na diversidade de opiniões.
 A aprendizagem é um processo de conectar nós especializados ou fontes de
informação
 A aprendizagem pode residir em dispositivos não humanos;
 A capacidade de saber mais é mais crítica do que aquilo que é conhecido
atualmente.
 É necessário cultivar e manter conexões para facilitar a aprendizagem contínua.
 A habilidade de enxergar conexões entre áreas, ideias e conceitos é uma
habilidade fundamental.
 Atualização é a intenção de todas as atividades de aprendizagem conectivistas.
 A tomada de decisão é, por si só, um processo de aprendizagem. Escolher o que
aprender e o significado das informações que chegam é enxergar através das
lentes de uma realidade em mudança. Apesar de haver uma resposta certa agora,
ela pode ser errada amanhã devido a mudanças nas condições que cercam a
informação e que afetam a decisão.
Para ajudar estabelecer essas conexões, os professores têm ao seu dispor as
Tecnologias da Informação e da Comunicação (TICs) e seus Objetos de Aprendizagem,
que podem auxiliar nesse processo de ensino-aprendizagem.
Diversas atividades podem auxiliar o desenvolvimento do raciocínio lógicos dos
alunos, dentre as quais estão as atividades informatizadas. Objetos de aprendizagem
podem ser usados para apoiar o ensino-aprendizagem, tanto para uso em sala de aula
como para prática à distância, sem a presença do professor.
Para Vygotsky, citado por Ivic (2010.p19.) “São os diferentes instrumentos e
técnicas (incluindo as tecnologias) que o homem assimila e orienta para si mesmo, para
influenciar suas próprias funções mentais. Assim, cria-se um sistema gigantesco de
“estímulos artificiais externos” pelos quais o homem domina seus próprios estados
interiores”.
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O USO DE OBJETO DE APRENDIZAGEM
A disciplina de Linguagem de Programação é uma das disciplinas integrantes da
matriz curricular nos Cursos Técnicos de Informática. Seu desenvolvimento e
aprendizagem são necessários na elaboração de procedimentos em sistemas
informatizados. O uso da lógica na programação objetiva a racionalidade e o
desenvolvimento de técnicas que cooperam na produção de soluções logicamente
válidas nos processos de raciocínio e simbolização formais na programação de
computadores (FORBELLONE,2000, p.2.).
Com o avanço no desenvolvimento de processos de ensino e aprendizagem e de
softwares educacionais, temos ao nosso alcance ferramentas que podem auxiliar as
práticas pedagógicas da disciplina de Linguagem de Programação, tornando a sua
compreensão mais fácil por corresponderem com as práticas que serão observadas pelos
alunos em seu âmbito profissional.
Segundo o Comitê de Padronização das Tecnologias de Aprendizagem, um objeto
de aprendizagem é:
Qualquer entidade digital ou não digital, que pode ser utilizada, reutilizada ou
referenciada durante o aprendizado apoiado pela tecnologia. Exemplos de
tecnologia suportada na aprendizagem incluem os sistemas de treinamento
baseados em computador, ambientes de aprendizagem interativos, sistemas
de instrução assistida por computadores inteligentes, sistemas de ensino à
distância e ambientes de aprendizagem colaborativa. Exemplos de Objetos de
Aprendizagem incluem conteúdo multimídia, conteúdo instrucional, os
objetivos de aprendizagem, ferramentas de Software e Software de instrução
e pessoas, organizações ou eventos referenciados durante tecnologia
suportada aprendizagem. (IEEE, 2002).
A utilização de um objeto de aprendizagem instiga no aluno a curiosidade para
resolver problemas, despertando o seu interesse pelo conteúdo e oportunizando a real
construção de conhecimento.
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APRESENTAÇÃO DO SOFTWARE
O Software Robomind é um projeto desenvolvido pela Universidade de
Amsterdam, dirigido por Arvide Halma. Ele possui uma Integrated Development
Environment (IDE) permitindo uma programação simples para movimentação de um
robô virtual em um ambiente bidimensional. Possui uma interface flexível permitindo
experimentar o uso dos conceitos da lógica de programação.
A interface é composta por uma arena com obstáculos, por onde o Robô se
movimenta de acordo com a programação estabelecida, uma área à esquerda, de edição
do programa e uma área na parte inferior, onde são apresentadas as mensagens de erro
ou onde são informadas situações envolvendo o robô, como por exemplo, a percepção
de um obstáculo.
Figura 1. Interface do RoboMind
O robô se movimenta conforme conjunto de instruções, traduzidas para o
português. Essas instruções permitem ao robô movimentar-se para frente, para trás e
através dos pontos cardeais, permite sua rotação 90° para esquerda ou direita e permite
pegar e soltar objetos. Já seus sensores permitem perceber a existência de objetos ao seu
redor.
A linguagem possibilita trabalhar as estruturas da lógica de programação como:
estrutura sequencial, estrutura de seleção simples e composta e estruturas de repetição,
permite também trabalhar com passagens de parâmetros, tudo de uma forma bem visual.
A arena onde o robô se movimenta pode ser alterada através de novos mapas
disponibilizados no site do desenvolvedor, ou podem ser criados com o RoboMind Map
Editor, também disponibilizado no site do desenvolvedor. Isto permite estabelecer o
grau de dificuldade da atividade, como planejar atividades específica para o conteúdo da
disciplina de que deseja abordar.
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PROPOSTA DE AVALIÇÃO DE USABILIDADE
O Curso Técnico de Informática de um colégio de ensino fundamental, médio e
técnico profissionalizante localizado em Ponta Grossa – PR, tem duração de um ano e
meio na modalidade de regime semestral. A disciplina de Linguagem de Programação é
ministrada nos três semestres diferenciando-se pelo seu conteúdo.
Para a avaliação de usabilidade foi selecionada a turma de terceiro semestre que
possui um conhecimento mais avançado da lógica de programação, perfazendo um total
de 21 participantes.
Para desenvolvimento da análise de usabilidade foi proposto aos alunos que
procurassem o Software RoboMind, instalassem e desenvolvessem atividades (mapas)
pré-definidos em sala de aula. Não foram informados local para obtenção do software,
procedimentos de instalação e/ou execução das atividades. Tais informações foram
omitidas justamente para poder testar a viabilidade destes itens, lembrando que o
Software RoboMind será usado como apoio no desenvolvimento das atividades de
linguagem de programação sem a presença do professor.
Para desenvolver a atividade foi definido aleatoriamente um mapa para cada aluno
e o mesmo teria o prazo de quinze dias para tentar solucioná-lo. Após o término do
prazo, os alunos responderam um questionário elaborado com a ferramenta Formulários
do Google e disponibilizado online por tempo determinado.
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RESULTADOS
Para alcançar o objetivo proposto neste trabalho, que é verificar a viabilidade de
uso do objeto de aprendizagem RoboMind como apoio de desenvolvimento de
atividades da disciplina Linguagem de Programação pelos alunos fora do ambiente
escolar, foi definido uma tarefa e elaborado um questionário o qual foi respondido
individualmente, assim como as tarefas realizadas, enfatizando assim as dificuldades e
facilidades que o Software apresenta.
O questionário abordou o perfil do aluno, informações de características gerais do
Software, características específicas referentes as tarefas propostas e sobre a existência
de material de apoio. A partir da análise realizada verificou-se:
Quanto ao perfil dos participantes, 48% dos alunos possuem idade entre 16 a 30
anos; 48% possuem idade entre 31 e 45 anos e 5% possuem idade superior a 45 anos.
Dos alunos participantes 81% são do sexo masculino e o grau de instrução está dividido
em 57% que possuem somente o ensino médio completo, 29% possuem cursos pósmédio concluído e 14% possuem nível superior completo.
Quanto as características gerais do Software, a maioria dos participantes não tinham
conhecimento do software até o presente estudo. O software foi encontrado com
facilidade e sua instalação foi classificada entre muito fácil e fácil. No que se refere ao
layout, 86% definiram como intuitivo e de fácil compreensão.
Quanto ao desenvolvimento da tarefa proposta, a maioria dos participantes
informaram que não tiveram dificuldade em resolver, sendo que, 67% concluíram
integralmente, os demais concluíram parcialmente. O tempo de aprendizagem e
desenvolvimento da atividade foi definido como rápido por 29% dos participantes,
médio por 67% dos participantes e 4% definiram como lento.
Figura 2.Tempo de aprendizagem e desenvolvimento de atividade
Foi questionado se houve melhoria na compreensão da lógica de programação após
o uso do software, sendo que 19% informaram que não alterou, 48% informara que
melhorou um pouco, 24% informaram que melhorou e 10% que melhorou muito. Na
opinião dos alunos, o uso do Software RoboMind deveria ser introduzido nas séries
iniciais, onde seus conhecimentos de lógica de programação estão em processo de
desenvolvimento.
Figura 3.Melhora na compreensão da lógica
Quanto ao material de apoio disponível, a maioria dos participantes informaram que
encontraram com facilidade material de apoio para o desenvolvimento da tarefa, mas
que o material foi pouco útil. Conforme relato dos alunos os materiais encontrados
referem-se ao conhecimento de comandos e não a resolução de tarefas.
Quanto aos alunos que responderam que não encontraram material de apoio,
informaram que na verdade não procuraram, por não achar necessário já que o Software
era intuitivo o suficiente. Quando questionados sobre a necessidade de um material
mais elaborado e explicativo, para auxiliar o desenvolvimento das tarefas, os alunos se
dividiram em 57% respondendo que sim e 43% responderam que não, justificando que
o material existente já era suficiente.
Figura 4.Utilidade do material de apoio existente
As dificuldades no desenvolvimento das tarefas, conforme relato dos participantes,
encontrava-se no entendimento do uso das estruturas da lógica de programação e no
entendimento das tarefas (mapas), pois as instruções dos mapas são fornecidas em
inglês. Apesar das dificuldades, os alunos foram unanimes ao concordarem que o
Software RoboMind seria útil como ferramenta de apoio na aprendizagem da lógica de
programação principalmente no desenvolvimento das estruturas que podem ser
visualizadas na prática.
Questionados se eles usariam o software em casa, para auxiliar na compreensão e
fixação de conteúdos de lógica de programação, 67% dos participantes responderam que
sim, 29% responderam talvez e 4% responderam que não.
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DISCUSSÃO E CONCLUSÕES
O presente estudo teve o intuito de encontrar uma maneira de auxiliar no processo
de aprendizagem do raciocínio lógico dos alunos. Os resultados obtidos mostram que os
alunos se sentem mais motivados e desafiados na realização das tarefas e,
consequentemente, desenvolvem o raciocínio quando utilizam um objeto de
aprendizagem “virtual”.
Durante o processo de concussão deste trabalho, foi verificado que o Software
RoboMind não conta mais com a distribuição sem custo para usuários individuais.
Levando-se em conta o percentual de aprovação dos participantes, conclui-se que o
Software RoboMind atingiu de modo satisfatório o objetivo de apoiar os alunos no
desenvolvimento de suas atividades de lógica de programação e que o investimento
necessário para sua aquisição é mínimo diante do benefício. Porém percebe-se a
necessidade de material de apoio específico para uso no acompanhamento da disciplina.
Como trabalho futuro pretende-se desenvolver um material didático-pedagógico
para o uso do Software RoboMind que auxilie o desenvolvimento das atividades
extraclasse de raciocínio lógico e conhecimento das estruturas de programação baseado
no programa da disciplina ministrada no Curso Técnico de Informática do colégio de
ensino fundamental, médio e técnico profissionalizante localizado em Ponta Grossa –
PR.
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REFERÊNCIAS
BERTOLETTI, Ana Carolina; MORAES, Márcia Cristina; COSTA Antônio Carlos da
Rocha. Avaliação do Módulo de Aprendizagem do Museo Virtual SAGRES quanto
a Usabilidade de um Software Educacional. Disponível em: http://www.brie.org/pub/index.php/sbie/article/view/103/89. Acesso em: 11 de mai. De 2014.
FORBELLONE, André L. Villar, EBERSPÄCHER, Henri Frederico. Lógica de
Programação. A Construção de Algoritmos e Estrutura de Dados. 2ª ed. São Paulo:
Pearson Education do Brasil.2000
IEEE Learning Technology Standards Committee (IEEE/LTSC). Final 184.12.1-2002
LOM Draft Standard. Disponível em http://ltsc.ieee.org/wg12. Acesso em: 15 mai. de
2014.
IVIC, Ivan; COELHO, Edgar Pereira. Lev Semionovich Vygotsky. Recife: Fundação
Joaquim Nabuco, 2010. 138 p. (Educadores). ISBN 978-85-7019-542-5.
MOREIRA, Marco A. Teorias de Aprendizagem. São Paulo, SP: EPU, 2006. 195 p.
ROBOMIND. Disponível em http://www.robomind.net/pt/. Acesso em: 06 de mar. de
2014.
SIEMENS, George (12-12-2004). Connectivism: A Learning Theory for the Digital
Age. International Journal
of
Instructional
Technology
and
Distance
Learning, 2(1). Disponível em http://www.itdl.org/journal/jan_05/article01.htm. Acesso
em : 15 de jan. de 2014.
STUDY OF THE FEASIBILITY OF USING A LEARNING
OBJECT AS A TOOL TO SUPPORT THE ACTIVITIES OF
PROGRAMMING LANGUAGE
Abstract: Seeking to improve the teaching of Programming Language course for
technician Course in a College of junior high, high school and vocational technical
located in Ponta Grossa-PR, was developed a study of the feasibility of using a learning
object. The aim of this study was to analyze the usability aspects of RoboMind Software
as teaching-learning resource to assist students in the development of logical reasoning
necessary for learning in this area of computing.
Keywords: Article, RoboMind, logic programming, Learning Objects