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.

Adota-se como premissa desta pesquisa aplicada obter indícios do desenvolvimento de habilidades de raciocínio lógico-matemático pela aprendizagem em programação em blocos, mediada pela utilização de tecnologias digitais da informação e comunicação. Para tal, realizaram-se capacitações online, com pessoas de diferentes faixas etárias e escolaridade, via ambiente virtual de aprendizagem (AVA) Moodle, configuradas de modo a fomentar as interações entre os participantes utilizando como base as teorias socioculturais. Outrossim, introduziram-se os princípios da computação e pensamento computacional com foco nas ferramentas Code.org e Scratch, consistindo em um ambiente de educação online com múltiplos desafios divididos em etapas e graus de dificuldade. Os resultados indicaram que a proposta teve o principal resultado esperado (melhoria no raciocínio lógico-matemático) fora alcançado. Além disso, houve a percepção positiva de melhora na resolução de problemas do cotidiano, indicando a proposta como promissora para o ensino-aprendizagem do pensamento computacional e da programação em blocos. / It is adopted as a premise of this applied research to get indications of the development of logical-mathematical reasoning abilities by the learning in programming in blocks, mediated by the use of digital technologies of information and communication. To this end, online trainings were carried out, with people of different age groups and schooling, via virtual learning environment (AVA) Moodle, configured in order to foster interactions among participants based on sociocultural theories. In addition, the principles of computation and computational thinking focused on the Code.org and Scratch tools were introduced, consisting of an online education environment with multiple challenges divided into stages and degrees of difficulty. The results indicated that the proposal had the main expected result (improvement in logical-mathematical reasoning). In addition, there was a positive perception of improvement in the resolution of everyday problems, indicating the proposal as promising for the teaching-learning of computational thinking and block programming.

In recent decades, geographic barriers no longer exist, communication has become faster and affordable and technological tools expanded the power of human information processing, leading to profound economic, social and cultural transformations. Thus, Information and Communication Technologies received critical role in a society that communicates, negotiates and learns "in network", however educational approaches adopted in schools and universities are still lagged. New constructivist teaching techniques such as Project-Based Learning and computational tools like Virtual Learning Environments are researched and experimented, suggesting educational project management through cyberspace as a possible educational approach that promotes the construction of knowledge by the learners themselves collaboratively and overcoming geographical constraints. This dissertation analyzes the Virtual Learning Environment Moodle to support the technique of Project-Based Learning and presents a software architecture for the educational project management like an environment that enables learning of more autonomous and collaborative way. / Nas últimas décadas, barreiras geográficas deixaram de existir, a comunicação tornou-se mais veloz e acessível e ferramentas tecnológicas ampliaram o poder de processamento humano das informações, levando a profundas transformações econômicas, sociais e culturais. Assim, Tecnologias da Informação e Comunicação receberam papel fundamental em uma sociedade que se comunica, negocia e aprende "em rede", entretanto abordagens educacionais adotadas nas instituições de ensino ainda se encontram defasadas. Novas técnicas de ensino construtivistas como a Aprendizagem Baseada em Projetos e ferramentas computacionais como os Ambientes Virtuais de Aprendizagem são pesquisadas e experimentadas, apontando a gestão de projetos educativos por meio do ciberespaço como uma possível abordagem educacional capaz de promover a construção do conhecimento pelos próprios aprendizes de forma colaborativa e superando restrições geográficas. Esta dissertação analisa o Ambiente Virtual de Aprendizagem Moodle como suporte à técnica de Aprendizagem Baseada em Projetos e apresenta uma arquitetura de software para a gestão de projetos educativos como um ambiente que permita a aprendizagem de forma mais autônoma e colaborativa.

In recent decades, geographic barriers no longer exist, communication has become faster and affordable and technological tools expanded the power of human information processing, leading to profound economic, social and cultural transformations. Thus, Information and Communication Technologies received critical role in a society that communicates, negotiates and learns "in network", however educational approaches adopted in schools and universities are still lagged. New constructivist teaching techniques such as Project-Based Learning and computational tools like Virtual Learning Environments are researched and experimented, suggesting educational project management through cyberspace as a possible educational approach that promotes the construction of knowledge by the learners themselves collaboratively and overcoming geographical constraints. This dissertation analyzes the Virtual Learning Environment Moodle to support the technique of Project-Based Learning and presents a software architecture for the educational project management like an environment that enables learning of more autonomous and collaborative way. / Nas últimas décadas, barreiras geográficas deixaram de existir, a comunicação tornou-se mais veloz e acessível e ferramentas tecnológicas ampliaram o poder de processamento humano das informações, levando a profundas transformações econômicas, sociais e culturais. Assim, Tecnologias da Informação e Comunicação receberam papel fundamental em uma sociedade que se comunica, negocia e aprende "em rede", entretanto abordagens educacionais adotadas nas instituições de ensino ainda se encontram defasadas. Novas técnicas de ensino construtivistas como a Aprendizagem Baseada em Projetos e ferramentas computacionais como os Ambientes Virtuais de Aprendizagem são pesquisadas e experimentadas, apontando a gestão de projetos educativos por meio do ciberespaço como uma possível abordagem educacional capaz de promover a construção do conhecimento pelos próprios aprendizes de forma colaborativa e superando restrições geográficas. Esta dissertação analisa o Ambiente Virtual de Aprendizagem Moodle como suporte à técnica de Aprendizagem Baseada em Projetos e apresenta uma arquitetura de software para a gestão de projetos educativos como um ambiente que permita a aprendizagem de forma mais autônoma e colaborativa.