Submitted by Kilvya Braga (kilvyabraga@hotmail.com) on 2018-05-15T14:15:08Z No. of bitstreams: 1 KLÁUDIO HENRIQUE MASCARENHAS MEDEIROS - DISSERTAÇÃO (PPGCC) 2016.pdf: 295444 bytes, checksum: 39e4e99b14909cdff8524e2e85703da8 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-15T14:15:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 KLÁUDIO HENRIQUE MASCARENHAS MEDEIROS - DISSERTAÇÃO (PPGCC) 2016.pdf: 295444 bytes, checksum: 39e4e99b14909cdff8524e2e85703da8 (MD5) Previous issue date: 2016 / Dentre as práticas importantes para alunos de programação introdutória está a realização de exercícios. Existem disciplinas de programação que disponibilizam aos alunos um grande conjunto de problemas. Apesar dessa disponibilidade, existe o problema de que as disciplinas contém alunos que não são motivados a resolvê-los. A gamificação consiste no uso de elementos e dinâmicas existentes em jogos em contextos que não são jogos e nos últimos anos tem sido considerada uma possível solução para o problema de desengajamento de alunos em contextos educacionais. Um dos elementos de jogos utilizados em contextos gamificados é o leaderboard. Os leaderboards são tabelas que exibem indivíduos ordenados de acordo com um critério de pontuação e criam competições que podem estimular os alunos a serem mais ativos. Neste trabalho, nós propomos e avaliamos um design de leaderboards para disciplinas introdutórias de programação, como intuito de incentivar os alunos a resolverem mais exercícios de programação. Nós elicitamos requisitos baseados nos aspectos positivos e negativos dos leaderboards e tomamos decisões de design para atendê-los. A avaliação do design foi feita através de um experimento de curta duração e um estudo longitudinal durante um período letivo. Nós encontramos indícios de que os leaderboards exercem efeito positivo sobre os alunos, fazendo-os exercitar mais. A atribuição de pontuação igual para todos os tipos de problemas permite que mais alunos tenham chances de alcançar altas posições nos leaderboards. A implantação de leaderboards de menor duração incentivou alunos menos ativos na disciplina, mesmo que por poucos dias. / Among the important practices to students of introductory programming is the exercise solving. There are programming courses that offer a large set of problems to students. Despite this availability, there are cases of courses that have students that are not motivated to solve these problems. Gamification is the use of game elements and dynamics in nongame contexts and recently has been considered to be a possible solution for the problem of disengagement of students on educational contexts. One of the game elements used in gamified contexts is the leaderboard. The leaderboards are charts that shows individuals ranked accordingly to a score criteria and creates competition environments that may stimulate studentstobemoreactive. In this work, we propose and evaluate a leaderboarddes ign for introductory programming courses, in order to motivate the students to solve more programming exercises. We elicited requisites based on the positive and negative aspects of leaderboards and made design decisions for fulfill those requirements. The evaluation of the design is done through an short-length experiment and a longitudinal study during a semester. We found evidences that the leaderboards have a positive effecton the students,motivating them to do more exercises. The attribution of the same score for all exercises allowed more students tore achhighranks on the leaderboards. The implantation of short-lengthleaderboards motivated less-active students on the course, even for a few days.

Introductory programming courses compose the core of several undergraduate degree programs, since programming is a crucial technical skill for professionals in many STEM areas. Aiming to address students learning difficulties in these courses, instructors can adopt different teaching approaches, since there are several varying aspects in programming education (e.g. programming languages and paradigms, development practices, platforms, supporting tools etc). In particular, the teaching approach that consists of integrating software testing into this context has been prominent in the area, since it may lead students to think more critically while working on programming assignments. Even so, this teaching approach can also present significant challenges, such as the students reluctance to conduct testing practices. In this sense, experimental studies have the role to provide evidence about learning outcomes, considering different teaching approaches and contexts. However, studies in the area of programming education often present a lack of theoretical basis, i.e. are not built upon established theories, models and frameworks. In other words, the varying aspects (or variables) used to investigate teaching approaches are not properly characterized in the studies, what leads to difficulties to interpret the obtained results and build knowledge in the area. As a consequence, instructors are prevented from having reliable evidence to make informed choices of teaching approaches used in the classroom. Considering this scenario, we propose in this PhD thesis the use of domain-specific models to support researchers in scoping and designing experiments on programming education. More specifically, we explored the domain of the software testing integration teaching approach, by creating a framework for experimental studies on the integration of software testing into programming education. The framework provides a basic structure of experimental studies in this domain, composed by models of variables related to this teaching approach. We also conducted experiments on the same domain and demonstrated their instantiation into the framework. We intend to support researchers and instructors in the scoping and planning of experimental studies in the educational scenario, specially those aimed at evaluating the integration of software testing into programming courses. / Disciplinas introdutórias de programação compõem o núcleo de diversos cursos de graduação, visto que se trata de uma habilidade crucial para profissionais em muitas áreas de ciências exatas. Buscando lidar com as dificuldades de aprendizagem dos alunos nessas disciplinas, os professores podem adotar diferentes abordagens de ensino, uma vez que há muitas variantes no ensino de programação (como linguagens e paradigmas de programação, práticas de desenvolvimento, plataformas, ferramentas de apoio, etc). Em particular, a abordagem de ensino que consiste em integrar teste de software nesse contexto tem se destacado na área, pois pode levar os alunos a pensarem de modo mais crítico enquanto resolvem atividades práticas de programação. Mesmo assim, essa abordagem de ensino também pode apresentar desafios significativos, como a resistência dos alunos para conduzir práticas de teste. Nesse sentido, estudos experimentais têm o papel de fornecer evidência acerca de resultados em termos de aprendizagem, considerando diferentes abordagens de ensino e contextos. Porém, estudos na área de ensino de programação muitas vezes apresentam falta de fundamentação teórica, ou seja, não são construídos a partir de teorias, modelos e frameworks estabelecidos na área. Isso significa que os aspectos (ou variáveis) utilizados para investigar as abordagens de ensino não são adequadamente caracterizados nos estudos, o que leva a dificuldades em interpretar os resultados obtidos e construir conhecimento na área. Como consequência, os professores são impedidos de ter evidências confiáveis para fazer escolhas informadas nas abordagens de ensino utilizadas em sala de aula. Considerando esse cenário, este trabalho de doutorado propõe o uso de modelos de domínio para apoiar pesquisadores ao definir e projetar experimentos no ensino de programação. Mais especificamente, o domínio da abordagem de integração de teste de software foi explorado neste trabalho, com a criação de um framework para estudos experimentais sobre a integração de teste de software no ensino de programação. O framework provê uma estrutura básica de estudos experimentais nesse domínio, sendo composto por modelos de variáveis relacionadas a essa abordagem de ensino. Neste trabalho também foram conduzidos experimentos de acordo com a estrutura do framework. A meta deste trabalho é apoiar pesquisadores e professores ao definir e planejar estudos no cenário educacional, em especial os focados em avaliar a integração de teste de software em disciplinas de programação.

Submitted by EDUARDO CARDOSO DE SOUZA null (eduardoc@fc.unesp.br) on 2016-04-07T19:46:41Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_VERSÃO_FINAL.pdf: 4673018 bytes, checksum: 18ab7c434cd38e291de6086e815d206a (MD5) / Approved for entry into archive by Felipe Augusto Arakaki (arakaki@reitoria.unesp.br) on 2016-04-08T12:52:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 souza_ec_me_bauru.pdf: 4673018 bytes, checksum: 18ab7c434cd38e291de6086e815d206a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-08T12:52:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 souza_ec_me_bauru.pdf: 4673018 bytes, checksum: 18ab7c434cd38e291de6086e815d206a (MD5) Previous issue date: 2016-02-25 / Não recebi financiamento / O baixo desempenho em matemática obtido pelos alunos brasileiros nas avaliações externas revela que o ensino da matemática é um grande desafio tanto para as nações marcadas pela desigualdade social, quanto para as nações mais desenvolvidas. Em busca da superação dos baixos índices de rendimento dos estudantes em matemática, este trabalho de cunho qualitativo, investigou por meio da aprendizagem situada numa comunidade de prática de programadores as formas pelas quais os alunos com baixo desempenho em matemática se relacionam com a mesma durante e após participarem de oficinas de programação. A pesquisa contou com oito oficinas de programação utilizando a ferramenta Processing 2. Foi possível delinear seis categorias de análise que, conforme os objetivos da pesquisa, sinalizam arranjos da aprendizagem situada da matemática numa comunidade de prática de programadores - não linearidade, ênfase no saber fazer, informal, construção do conhecimento a partir da necessidade, interatividade e engajamento e tentou-se buscar subsídios para responder perguntas como: Quais são as vantagens de aulas de matemática utilizando ferramentas de programação? Quais são as dificuldades ao desenvolver aulas de matemática utilizando ambiente de programação? Que tipos de mudança o uso de ferramentas de programação provocam na dinâmica das aulas de matemática? Para a realização da pesquisa foi escolhida uma escola da rede municipal de ensino fundamental do município de Santa Cruz do Rio Pardo – SP, com seis alunos, na faixa etária de 12 anos que apresentavam baixo rendimento na disciplina. A programação de computadores como instrumento didático-pedagógico, no emprego da ferramenta Processing 2 aponta avanços na aprendizagem dos alunos, no tocante a promoção de um trabalho mais cooperativo, que coloca o erro como elemento natural no processo de aprendizagem, e torna a aprendizagem mais interativa, contribuindo para um feedback imediato, e avança sobretudo na apropriação de conceitos matemáticos adjacentes da atividade de programação. Foi possível evidenciar que no transcorrer das oficinas os alunos passaram a perceber a necessidade e importância da matemática enquanto constroem programas que representam seus anseios e desejos. Assim o conhecimento parte da necessidade pontual e, com isso, explorar uma aprendizagem mais ativa. No desencadeamento das oficinas os estudantes deixam de ser meramente receptores de informações, e se engajam de maneira ativa nas práticas da comunidade, o que contribui para uma aprendizagem ativa. Um dos indicativos de sucesso para a nova alfabetização do século XXI está na interatividade e no tempo rápido de respostas conforme se evidenciou neste trabalho. Enquanto os alunos trabalhavam no desenvolvimento dos projetos, criando as sequências de comandos, eles estavam a aprender sobre o processo de construção, do processo de como formalizar uma ideia e transformá-la num projeto completo e funcional. Assim, estavam a “programar para aprender”. À medida que se avança nas oficinas, os alunos aumentam sua atitude reflexiva, de modo que a ferramenta passou a ser apenas um suporte. Neste processo encontravam seus erros, procuravam corrigi-los, testavam e aprendiam os conceitos envolvidos na solução dos problemas. / The poor performance in mathematics obtained by Brazilian students in the external evaluation shows that mathematics teaching is a major challenge for both nations marked by social inequality, and for the most developed nations. In search of overcoming low levels of student performance in mathematics, the qualitative nature of work, investigated through learning located in a developer community of practice the ways in which students with low math performance relate to the same during and after participating in scheduling workshops. The research included eight workshops programming using Processing tool 2. It was possible to outline six categories of analysis that, as the research objectives, signal arrangements situated learning of mathematics in a developer community of practice - nonlinearity, emphasis on know-how, informal, knowledge building from the need, interactivity and engagement and we tried to get subsidies to answer questions such as: What are the advantages of math classes using programming tools? What are the difficulties in developing math classes using programming environment? What kinds of changes using programming tools cause the dynamics of math classes? For the research was chosen a school elementary school municipal system of the city of Santa Cruz do Rio Pardo - SP, with six students, aged 12 who had low performance in the discipline. The programming computers as didactic and pedagogical tool, the use of Processing 2 tool shows progress in student learning, regarding the promotion of a more cooperative work, which puts the error as a natural element in the learning process, and makes learning more interactive, contributing to an immediate feedback, and advancing above all in the ownership of adjacent mathematical concepts of programming activity. It became clear that in the course of the workshops students have come to realize the need and importance of mathematics as they build programs that represent their wishes and desires. Thus the knowledge of the specific need and, therefore, explore a more active learning. In triggering the workshops students are no longer merely information receptors, and to engage actively in community practices, which contributes to an active learning. One of the success indicative for the new literacy of the twenty-first century is on interactivity and quick response time as was evident in this work. While students worked in project development, creating the command sequences, they were to learn about the construction process, as the process of formalizing an idea and turn it into a complete and functional design. So were "programmed to learn." As we advance in the workshops, students increase their reflexive attitude, so that the tool just happened to be a support. In this process they found his mistakes, sought to correct them, were testing and learned the concepts involved in solving problems.

Submitted by Lucienne Costa (lucienneferreira@ufcg.edu.br) on 2018-05-03T19:03:28Z No. of bitstreams: 1 ELIANE CRISTINA DE ARAÚJO – TESE (PPGCC) 2017.pdf: 2665968 bytes, checksum: 9e26132dd3a51ff87b8e42dc6f719f14 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-03T19:03:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ELIANE CRISTINA DE ARAÚJO – TESE (PPGCC) 2017.pdf: 2665968 bytes, checksum: 9e26132dd3a51ff87b8e42dc6f719f14 (MD5) Previous issue date: 2017-09-05 / No ensino de programação, é fundamental que os estudantes realizem atividades práticas. Para que sejam bem sucedidos nessas atividades, os professores devem guiá-los, especialmente os iniciantes, ao longo do processo de programação. Consideramos que o processo de programação, no contexto do ensino desta prática, engloba as atividades necessárias para resolver um problema de computação. Este processo é composto por uma série de etapas que são executadas de forma não linear, mas sim iterativa. Nós consideramos o processo de programação adaptado de Polya (1957) para a resolução de problemas de programação, que inclui os seguintes passos [Pól57]: (1) Entender o problema, (2) Planejar a solução, (3) Implementar o programa e (4) Revisar. Com o foco no quarto estágio, nós almejamos que os estudantes tornem-se proficientes em corrigir as suas estratégias e, através de reflexão crítica, serem capazes de refatorar os seus códigos tendo em vista a boa qualidade de programação. Durante a pesquisa deste doutorado, nós desenvolvemos uma abordagem para gerar e fornecer feedback na última fase do processo de programação: avaliação da solução. O desafio foi entregar aos estudantes feedback elaborado e a tempo, referente ás atividades de programação, de forma a estimulá-los a pensar sobre o problema e a sua solução e melhorar as suas habilidades. Como requisito para a geração de feedback, comprometemo-nos a não impormais carga de trabalho aos professores, evitando-os de criar novos artefatos. Extraímos informações a partir do material instrucional já desenvolvido pelos professores quando da criação de uma nova atividade de programação: a solução de referência. Implementamos e avaliamos nossa proposta em um curso de programação introdutória em um estudo longitudinal. Os resultados obtidos no nosso estudo vão além da desejada melhoria na qualidade de código. Observamos que os alunos foram incentivados a melhorar as suas habilidades de programação estimulados pelo exercício de raciocinar sobre uma solução para um problema que já está funcionando. / In programming education, the development of students’ programming skills through practical programming assignments is a fundamental activity. In order to succeed in those assignments, instructors need to provide guidance, especially to novice learners, about the programming process. We consider that this process, in the context of programming education, encompasses steps needed to solve a computer-programming problem. We took into consideration the programming process adapted from Polya (1957) to computer programming problem-solving, that includes the following stages [Pól57]: (1) Understand the problem; (2) Plan the solution; (3) Implement the program and (4) Look Back. Focusing on the fourth stage, we want students to be proficient in correcting strategies and, with critical reflection, being able to refactor their code caring about good programming quality. During this doctoral research, we developed an approach to generate formative feedback to leverage programming problem-solving in the last stage of the programming process: targeting the solution evaluation. The challenge was to provide timely and elaborated feedback, referring to programming assignments, to stimulate students to reason about the problem and their solution, aiming to improve their programming skills. As a requirement for generating feedback, we compromised not to impose the creation of new artifacts or instructional materials to instructors, but to take advantage of a usual resource already created when proposing a new programming assignment: the reference solution. We implemented and evaluated our proposal in an introductory programming course in a longitudinal study. The results go beyond what we initially expected: the improved assignments’ code quality. We observed that students felt stimulated, and in fact, improved their programming abilities driven by the exercise of reasoning about their already functioning solution.

Submitted by Andrea Pereira (andrea.pereira@unipampa.edu.br) on 2018-06-12T16:51:11Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Januário Ribeiro 2017.pdf: 5103227 bytes, checksum: 27da2a2db6bae77c6321c7b2306dbbcc (MD5) / Rejected by Dayse Pestana (dayse.pestana@unipampa.edu.br), reason: on 2018-06-12T17:15:36Z (GMT) / Submitted by Andrea Pereira (andrea.pereira@unipampa.edu.br) on 2018-06-12T17:22:30Z No. of bitstreams: 2 Dissertação Januário Ribeiro 2017.pdf: 5103227 bytes, checksum: 27da2a2db6bae77c6321c7b2306dbbcc (MD5) Produção_Januário Dias Ribeiro.ppsx: 4695668 bytes, checksum: 26e3c6061f22a16aae3eeda6eb6070b5 (MD5) / Approved for entry into archive by Dayse Pestana (dayse.pestana@unipampa.edu.br) on 2018-06-12T19:43:35Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação Januário Ribeiro 2017.pdf: 5103227 bytes, checksum: 27da2a2db6bae77c6321c7b2306dbbcc (MD5) Produção_Januário Dias Ribeiro.ppsx: 4695668 bytes, checksum: 26e3c6061f22a16aae3eeda6eb6070b5 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-12T19:43:35Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação Januário Ribeiro 2017.pdf: 5103227 bytes, checksum: 27da2a2db6bae77c6321c7b2306dbbcc (MD5) Produção_Januário Dias Ribeiro.ppsx: 4695668 bytes, checksum: 26e3c6061f22a16aae3eeda6eb6070b5 (MD5) Previous issue date: 2017-12-22 / O presente trabalho é o resultado de uma intervenção pedagógica realizada em duas etapas denominadas Estudo Piloto e Curso para Professores e Profissionais da Educação, entre os meses de maio e outubro de 2016, com alunos do segundo ano do Ensino Médio, professores e outros profissionais que trabalham na educação formal. O objetivo da pesquisa foi avaliar as possibilidades de inserção da Plataforma Arduino no Ensino de Ciências da Educação Básica através de um enfoque nos conceitos introdutórios de lógica de programação e montagens de circuitos eletrônicos. A pesquisa faz uma avaliação da aprendizagem embasada na Teoria da Aprendizagem Significativa de David Ausubel e verifica duas condições importantes que são: a construção de um material instrucional potencialmente significativo e a predisposição dos aprendizes para incorporar um novo conhecimento. A fundamentação metodológica utilizada foi do tipo intervenção pedagógica, na acepção de Damiani et al., com abordagem predominantemente qualitativa e está dividida em: método de intervenção pedagógica, composta por uma descrição detalhada sobre a intervenção e o método de avaliação da intervenção, que detalha como ocorreu o processo de intervenção através da análise dos dados e dos instrumentos utilizados para obtenção destes. O Estudo Piloto contou com a participação de alunos do segundo ano do Ensino Médio e o Curso para Professores e Profissionais da Educação com dez participantes. A descrição detalhada dos encontros realizados na intervenção pedagógica; a verificação dos objetivos de aprendizagem e os achados da intervenção propriamente dita, conforme discutido por Damiani et al., compõe os resultados e discussões. A experiência didática realizada nas duas etapas ainda integra a elaboração de um produto educacional que poderá servir de base para outros professores em atividades introdutórias sobre a Plataforma Arduino e dos conceitos que ela demanda, seja para a aquisição automática de dados em experimentos de baixo custo ou para formação de professores que necessitam de subsídios para começar a trabalhar com programação, eletrônica ou automação na Educação Básica. Conclui-se ao final deste estudo que as atividades desempenhadas têm forte influência dos conhecimentos prévios relacionados à lógica de programação e ao entendimento de circuitos elétricos. Sem isso, as práticas utilizando tecnologias baseadas na integração de programação e eletrônica continuarão a serem reproduzidas nas escolas, mas pouco compreendidas. Como perspectivas futuras, é apresentado um conjunto de onze recomendações para embasarem novas investigações, principalmente as que tenham como cerne de pesquisa os meios de inserir conceitos introdutórios de programação e eletrônica em currículos da Educação Básica. / The present work is the result of a pedagogical intervention carried out in two stages called Pilot Study and Course for Teachers and Professionals of Education, between May and October 2016, with second year high school students, teachers and other professionals who formal education. The objective of the research was to evaluate the possibilities of insertion of the Arduino Platform in the Teaching of Sciences of Basic Education through a focus on the introductory concepts of programming logic and assemblies of electronic circuits. The research evaluates learning based on David Ausubel's Significant Learning Theory and verifies two important conditions: the construction of a potentially significant instructional material and the predisposition of learners to incorporate new knowledge. The methodology used was pedagogical intervention, in the sense of Damiani et al., With a predominantly qualitative approach and is divided into: a pedagogical intervention method, composed of a detailed description of the intervention and the evaluation method of the intervention, which details as the intervention process occurred through the analysis of the data and the instruments used to obtain them. The pilot study counted on the participation of second year high school students and Course for Teachers and Professionals of Education with ten participants. The detailed description of the meetings held in the pedagogical intervention; verification of learning objectives and the findings of the intervention itself, as discussed by Damiani et al., compose the results and discussions. The didactic experience realized in the two stages still integrates the elaboration of an educational product that can be the basis for other teachers in introductory activities on the Arduino Platform and the concepts that it demands, either for the automatic acquisition of data in experiments of low cost or for training teachers who need subsidies to start working with programming, electronics or automation in Basic Education. It is concluded at the end of this study that the activities performed have a strong influence of the previous knowledge related to the logic of programming and to the understanding of electric circuits. Without this, practices using technologies based on the integration of programming and electronics will continue to be reproduced in schools, but little understood. As a future perspective, a set of ten recommendations is presented to support new research, especially those that have as a background the means to introduce introductory concepts of programming and electronics in curricula of Basic Education. Keywords:

Submitted by Marlene Santos (marlene.bc.ufg@gmail.com) on 2014-11-14T19:45:20Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Alexis Vinícius de Aquino Leal - 2014.pdf: 7963653 bytes, checksum: 1b2a031ad6e6705b89c7e91509bce8ff (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Silva (jtas29@gmail.com) on 2014-11-17T14:47:50Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Alexis Vinícius de Aquino Leal - 2014.pdf: 7963653 bytes, checksum: 1b2a031ad6e6705b89c7e91509bce8ff (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-11-17T14:47:50Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Alexis Vinícius de Aquino Leal - 2014.pdf: 7963653 bytes, checksum: 1b2a031ad6e6705b89c7e91509bce8ff (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2014-02-11 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás - FAPEG / Research indicates that the use of patterns in teaching programming achieve good results when included in the curriculum for High School students. However, only the use of patterns may not be sufficient to motivate students to learn programming. This work shows the results obtained by combining the teaching of Pattern-Oriented Programming (PO), along with games using materials concrete, in non-formal settings of computer programming,withHighSchoolstudents.AcasestudywasconductedwithHighSchoolstudents at the Federal Institute of Mato Grosso, the campus of Barra do Garças, and involved 30 students in the first year of High School, discipline Logic of Programming in the year 2012 . We presented in the computer lab, and discussed nine programming patterns used in teaching the subject. In addition to practical exercises using programming language C++programming,thestudentsweredividedinto5(five)groupsandcreatedgamesusing concrete materials, applying them in a gymnasium. To establish and implement games, the students made connections with programming patterns, in the teaching and learning process of computer programming. The results show an improvement in motivation and learningtoallywithgames programmingpatterns using concrete materials. / Pesquisas indicam que o uso de padrões no ensino de programação alcança bons resultados quando incluído no currículo dos estudantes do Ensino Médio. No entanto, apenas o uso de padrões pode não ser suficiente para motivar os alunos a aprender programação. Este trabalho demonstra os resultados obtidos através da combinação do ensino de programaçãobaseadoempadrões,juntamentecomjogosusandomateriaisconcretos,em espaços não formais de programação de computadores, com alunos do Ensino Médio. O estudo de caso foi realizado com alunos do Ensino Médio no Instituto Federal de Mato Grosso, câmpus da cidade de Barra do Garças e envolveu 30 estudantes do primeiro ano do Ensino Médio, da disciplina Lógica de Programação no ano de 2012. No laboratório de informática, foram apresentados e discutidos nove padrões de programação utilizados no ensino da disciplina. Além de exercícios práticos de programação utilizando a linguagem de programação C++, os estudantes foram divididos em 5 (cinco) grupos e criaram jogos usando materiais concretos, aplicando-os em uma quadra de esportes. Ao criarem e aplicarem os jogos, os estudantes fizeram as conexões com os padrões de programação no processo de ensino e aprendizagem de programação de computadores. Os resultados mostramumamelhorianamotivaçãoeaprendizagemaosealiarpadrõesdeprogramação comjogosusandomateriais concretos

Submitted by Marlene Santos (marlene.bc.ufg@gmail.com) on 2016-09-12T17:34:17Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Rodrigo Elias Francisco - 2016.pdf: 1520504 bytes, checksum: ca44a0447aeffaf5c78c2b28a6859e69 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-09-15T12:37:53Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Rodrigo Elias Francisco - 2016.pdf: 1520504 bytes, checksum: ca44a0447aeffaf5c78c2b28a6859e69 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-15T12:37:53Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Rodrigo Elias Francisco - 2016.pdf: 1520504 bytes, checksum: ca44a0447aeffaf5c78c2b28a6859e69 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-08-30 / This dissertation approaches Online Judge in teaching Introductory Programming (CS1). Initially there was an exploratory research on BOCA system in teaching CS1, which brought experiences and data of student interactions with the system, which, supported by Systematic Literature Review (RSL), contributed to defining the requirements for the system meets the discipline of CS1 and guided continuing research. In the second phase, there was the aim to solve specific problems identified in the previous phase, and measuring the difficulty of CS1 problems and support for plagiarism identification in CS1 activities. The solution of these problems included RSL, practical experiences with writing and execution algorithms, comparison of the results with the expected results, and comparison of the proposed approaches to the identified in the literature. The strategy to measure the difficulty of problems CS1 proposed works with the height of a tree mounted to sets and sub-sets of nested code into a program and the amount of related subjects. The strategy to support the identification of plagiarism proposal works with the Edit Distance algorithm processing and normalization techniques in preprocessing, and it is a highly adapted proposal to the reality of the data used in this research (programs written in C with few lines of code by students CS1). Experience has shown the complexity of applying computing to education, which often works with subjective data, it was necessary to raise the difficulty of the problems in view of the students and the teacher’s view of the existence of plagiarism in peer programs, whose views are quite variables. It is suggested the creation of multidisciplinary teams to the evolution of the area (with professionals of computing, statistics, psychology and pedagogy) with a focus on validation and method used for research. / Esta dissertação aborda Juiz Online no ensino de Programação Introdutória (CS1). Inicialmente houve uma pesquisa exploratória sobre o sistema BOCA no ensino de CS1, que trouxe experiências e dados de interações de alunos com o sistema, que, apoiados pela Revisão Sistemática da Literatura (RSL), contribuíram para a definição dos requisitos necessários para que o sistema atenda à disciplina de CS1 e guiaram a continuidade da pesquisa. Em um segundo momento, o objetivo foi resolver problemas específicos levantados na fase anterior, sendo a medição da dificuldade de problemas de CS1 e o apoio à identificação de plágio em atividades de CS1. A solução desses problemas contou com RSL, experiências práticas com escrita e execução de algoritmos, comparação dos resultados obtidos com os resultados esperados, e comparação das abordagens propostas com as identificadas na literatura. A estratégia proposta para medir a dificuldade de problemas de CS1 trabalha com a altura de uma árvore montada com conjuntos e sub-conjuntos de códigos aninhados num programa e a quantidade de assuntos relacionados. A estratégia para apoiar a identificação de plágio proposta trabalha com o algoritmo Distância de Edição no processamento e técnicas de normalização no pré-processamento. Trata-se de uma proposta fortemente adaptada à realidade dos dados utilizados nesta pesquisa (programas escritos em C, com poucas linhas de código, por alunos de CS1). A experiência mostrou a complexidade em aplicar a computação à educação, que trabalha frequentemente com dados subjetivos. Foi necessário levantar a dificuldade dos problemas na visão dos alunos e a visão de professores sobre a existência de plágio em pares de programas, cujas opiniões são bastante variáveis. Sugere-se para a evolução da área, que sejam criadas equipes multidisciplinares (com profissionais de computação, estatística, psicologia e pedagogia) e haja um foco na validação e no método usado para as pesquisas.

Made available in DSpace on 2016-04-27T16:57:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Antonio Jose de Barros Neto.pdf: 2526978 bytes, checksum: f3ee9a3acdd75ca8c9ebf5d93ead8a59 (MD5) Previous issue date: 2015-04-29 / This study aimed to investigate whether the construction of Didactic Mathematical Instruments with digital technology incorporated, together with a strategy based on creating didactic situations, could empower the future teachers of mathematics beyond the user condition. This study is justified because the use of technologies, from the most traditional and recently, digital, to teach and learn of Mathematics has been a constant concern in mathematics education since the creation of the International Commission on Mathematical Instruction (ICMI) in 1908. Since then, the use of computers in mathematics education was the only issue to be focus of two ICMI studies: one in 1985 and another in 2006. In addition, researchers noted a change in focus of contributions to groups work and lectures in the latest edition of the International Congress on Mathematical Education (ICME) in relation to digital technologies: first, the focus was on the impact of technology in the curriculum and student learning, and more recently has become in the teacher preparation . It is believed that during undergrad studies, with time and the appropriate didactic organization, the new programmable microworlds, like Scratch, along with their robotic interfaces can be used in the construction of Didactic Mathematical Instruments with digital technology incorporated as teaching strategy to empower future teachers regarding computer programming with educational purposes in the teaching of Mathematics. To conduct this research, teaching activities were designed and implemented by which the subjects, students of two classes of the second year of the Licenciatura em Matemática from the State University of Pará (UEPA) in group, and time points individually they had to use Scratch and interfaces mentioned to acquire fluency, thinking together and with the technology, design and develop themes and teaching strategies in an investigative route, mediated by technology in movements of action, formulation and validation characteristic of the Theory of Didactic Situations (TDS). The results showed that groups of students involved in the activities have achieved the necessary implementations, showing personal commitment, sense of ownership, creativity and fluency in technology used / Este trabalho teve como objetivo investigar se a construção de Instrumentos Matemáticos Didáticos com tecnologia digital incorporada, em conjunto com uma estratégia baseada na criação de situações didáticas, poderia empoderar o futuro professor de matemática para além da condição de usuário. Tal estudo se justifica, pois o uso de tecnologias, desde as mais tradicionais e, recentemente, as digitais, no ensino e aprendizagem de Matemática tem sido uma preocupação constante na área da Educação Matemática desde a criação da International Commission on Mathematical Instruction (ICMI) em 1908. Desde então, o uso de computadores na educação matemática foi o único tema a ser foco de 2 (dois) Estudos ICMI: um em 1985 e outro em 2006. Além disso, pesquisadores notaram uma mudança no foco das contribuições para os grupos de trabalho e palestras nas mais recentes edições do International Congress on Mathematical Education (ICME) com relação às tecnologias digitais: antes, o foco era no impacto da tecnologia no currículo e no aprendizado do aluno, e mais recentemente passou a ser na preparação do professor. Acredita-se que na formação inicial do professor de matemática, com o tempo e a organizacão didática adequados, os novos micromundos programáveis, como o Scratch, juntamente com suas interfaces robóticas, podem ser utilizados na construção de Instrumentos Matemáticos Didáticos com tecnologia digital incorporada como estratégia didática para empoderar os futuros professores em relação a programação de computadores com fins didáticos no âmbito do ensino de Matemática. Para realizar esta investigação, atividades de ensino foram elaboradas e aplicadas por meio das quais os sujeitos, alunos de duas turmas do 2o ano do curso de Licenciatura em Matemática da Universidade do Estado do Pará (UEPA), em grupo e, em momentos de avaliação, individualmente, tinham que usar o Scratch e as interfaces mencionadas para adquirir fluência, pensar em conjunto e com a tecnologia, elaborar e desenvolver temas e estratégias didáticas, em um percurso investigativo, mediado pelas tecnologias, em movimentos de ação, formulação e validação característicos da Teoria das Situações Didáticas (TSD). Os resultados apontaram que os grupos de alunos envolvidos nas atividades conseguiram realizar as implementações necessárias, demonstrando engajamento pessoal, senso de propriedade, criatividade e fluência na tecnologia utilizada

The teaching and learning process of computer programming is a complex task which requires a lot of practice and creativity. Usually, there are numerous solutions to the same problem. Therefore, the student needs that his solutions are evaluated quickly for a faster and effective learning. To face these challenges, teachers and students can rely on resources from the evolution of Information and Communication Technology. Virtual learning environments and online judge systems are attractive alternatives used in this context. This work presents a unified approach to specify and check source code restrictions supported by a static analyzer. Although current tools are able to indicate if the program produced the expected output from a given input, not all are able to determine if the student used (or not) a given programming language construct, such as creating a function and using it in the program. Among those that are capable, there are problems that were solved in the approach proposed in this work, such as: ease of use, unified approach and degree of flexibility. In addition, this work presents an analysis of the database of The Huxley with the purpose of discovering the main restrictions of source code used by the teachers and attended by the students. This analysis was done based on data obtained from the use of the developed static analyzer and in conjunction with a survey applied to the teachers of introduction to programming with the purpose of knowing the main restrictions that would be used by them if they had a tool to specify and check restrictions. / O processo de ensino e aprendizagem da programação de computadores é uma tarefa complexa que requer bastante prática e criatividade. Geralmente há inúmeras soluções para um mesmo problema. Por isso, o aluno precisa que suas soluções sejam avaliadas rapidamente visando um aprendizado mais ágil e eficaz. Para enfrentar esses desafios, os professores e alunos podem contar com recursos provenientes da evolução da Tecnologia da Informação e Comunicação. Os ambientes de aprendizagem virtual e os sistemas de juiz on-line são alternativas atrativas utilizadas nesse contexto. Este trabalho apresenta uma abordagem unificada de especificação e checagem de restrições de código-fonte apoiada por um analisador estático. Apesar das ferramentas atuais serem capazes de indicar se o programa produziu a saída esperada a partir de uma entrada fornecida, nem todas são capazes de determinar se o aluno utilizou (ou não) determinada construção de linguagem de programação, como por exemplo criar uma função e utilizá-la no programa. Entre as que são capazes, existem problemas que foram sanados na abordagem proposta neste trabalho, como: facilidade de uso, abordagem unificada e grau de flexibilidade. Além disto, este trabalho conta com uma análise da base de dados do The Huxley com o objetivo de descobrir quais são as principais restrições de código-fonte utilizadas pelos professores e atendidas pelos alunos. Esta análise foi feita com os dados obtidos da aplicação do analisador estático de código-fonte desenvolvido e em conjunto com um survey aplicado aos professores de introdução à programação com o propósito de conhecer as principais restrições que seriam utilizadas por eles se possuíssem uma ferramenta de especificação e checagem de restrições. / São Cristóvão, SE

Submitted by Marília Sousa (mariliamariafeitoza@gmail.com) on 2018-07-26T12:25:36Z No. of bitstreams: 3 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação Marília.pdf: 1106096 bytes, checksum: 5f4d3a102f590e08a72c6af9ef02d2e4 (MD5) folha de aprovação.pdf: 114224 bytes, checksum: 83acb0aa4ff29dd5cc1364b9b391ac77 (MD5) / Approved for entry into archive by Secretaria PPGI (secretariappgi@icomp.ufam.edu.br) on 2018-07-26T18:20:47Z (GMT) No. of bitstreams: 3 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação Marília.pdf: 1106096 bytes, checksum: 5f4d3a102f590e08a72c6af9ef02d2e4 (MD5) folha de aprovação.pdf: 114224 bytes, checksum: 83acb0aa4ff29dd5cc1364b9b391ac77 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2018-07-27T12:39:14Z (GMT) No. of bitstreams: 3 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação Marília.pdf: 1106096 bytes, checksum: 5f4d3a102f590e08a72c6af9ef02d2e4 (MD5) folha de aprovação.pdf: 114224 bytes, checksum: 83acb0aa4ff29dd5cc1364b9b391ac77 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-27T12:39:15Z (GMT). No. of bitstreams: 3 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação Marília.pdf: 1106096 bytes, checksum: 5f4d3a102f590e08a72c6af9ef02d2e4 (MD5) folha de aprovação.pdf: 114224 bytes, checksum: 83acb0aa4ff29dd5cc1364b9b391ac77 (MD5) Previous issue date: 2017-09-29 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The present work introduces the Educational Data Mining and an experiment involving prediction of partial exams. The experiment uses data of the Introduction to Computer Programming course of the Federal University of Amazonas and seeks to classify the students according to their grade, in a maximum of three classes: satisfactory, unsatisfactory and without concept (dropout students). As conclusion, there is a quantitative analysis with the predictive data. / O presente trabalho tem o intuito de apresentar a Mineração de Dados Educacionais e um experimento envolvendo previsão de provas parciais. O experimento é realizado através dos dados da disciplina de Introdução à Programação de Computadores da Universidade Federal do Amazonas e busca classificar os alunos de acordo com as notas obtidas, em no máximo três classes: satisfatório, insatisfatório e sem conceito (alunos evadidos). Como conclusão, tem-se uma análise quantitativa com os dados da previsão.