Nowadays, professionals of the most several areas spend much time on computers, studying and building computational models. Nevertheless, we are not yet teaching our young students that technology can be also used to create new knowledge. Therefore, it is urgently needed to redirect efforts to stimulate computational thinking in schools. This course combines the methodologies of problem-based and digital game-based learning with visual programming techniques in order to stimulate the development of computational thinking in order to use the computer as an instrument to increase human cognitive and operational power. Resumo. Atualmente, profissionais das mais diversas áreas passam grande parte do seu tempo nos computadores, estudando e construindo modelos computacionais. Apesar disso, ainda não estamos ensinando aos nossos jovens alunos que a tecnologia também serve para criar conhecimento novo. Portanto, é preciso redirecionar urgentemente os esforços para que o pensamento computacional seja estimulado nas escolas. Este minicurso une as metodologias da aprendizagem baseada em resolução de problemas e em jogos digitais com técnicas de programação visual a fim de estimular o desenvolvimento do pensamento computacional, visando o uso do computador como um instrumento de aumento do poder cognitivo e operacional humano.
Neste sentido, uma direção que vem se popularizando nos últimos anos e tem
gerado um grande número de iniciativas de uso das TIC na educação, envolvendo
atividades de programação e robótica, é a do Pensamento Computacional [
Por outro lado,
Para isso, o desenvolvimento do raciocínio lógico e o entendimento das funções das diferentes estruturas de programação são essenciais no processo de construção dos passos necessários para a resolução de problemas que, em um segundo momento, podem vir a se tornar programas escritos em qualquer linguagem. A essência do “aprender a programar, programar para aprender” está no fato de que, para desenvolver o pensamento computacional, é exigido do indivíduo que ele lide com diversas etapas no processo de resolução tais como a análise, a decomposição, a representação, a abstração e o algoritmo a fim de buscar soluções mais eficientes e, ao mesmo tempo, enriquecer a aprendizagem daquele conteúdo que está sendo trabalhado no projeto desenvolvido.
Todas as etapas necessárias nesse processo de resolução de problemas utilizado pelos cientistas da computação produzem uma mudança mental nas pessoas, ensinandoas a aprender a pensar logicamente, levando-as a adquirir habilidades específicas que precisamos desenvolver nas crianças e nos jovens alunos do século XXI, independentemente deles virem a se tornar futuros cientistas da computação. A questão é que as habilidades desenvolvidas com a programação são fundamentais pois ajudam a ver o mundo de maneira mais criativa e crítica, algo necessário para ter uma voz ativa e participar plenamente da sociedade, podendo ser aplicada no desenvolvimento de habilidades de liderança, gestão estratégica, análise de processos, inovações gerenciais e até mesmo empreendedorismo.
Portanto, esses conhecimentos de programação de computadores necessários para realizar tarefas cognitivas e de maneira automatizada deveriam ser construídos ao longo de toda a vida escolar, permitindo que as habilidades adquiridas viessem a servir como suporte ao raciocínio humano no processo de resolução de problemas. Neste sentido, este minicurso se propõe a estimular o desenvolvimento do pensamento computacional, visando o uso do computador como um instrumento de aumento do poder cognitivo e operacional humano.
A atenção do aprendiz deve estar concentrada sobre assuntos de seu interesse para que
ele venha a se engajar verdadeiramente com uma determinada tarefa [
Neste sentido, uma abordagem que tem se mostrado instigante para os jovens no
processo de desenvolvimento das estruturas básicas do pensamento computacional é a
aquela que une as metodologias da aprendizagem baseada em resolução de problemas
[
A metodologia de aprendizagem baseada em resolução de problemas é uma
estratégia formativa através da qual os aprendizes são confrontados a problemas
contextualizados para os quais se empenham em encontrar soluções significativas,
desenvolvendo assim o raciocínio lógico, o pensamento crítico e a criatividade. Quando
associada a brincadeiras e atividades lúdicas, se insere como uma ótima forma de estímulo
ao aprendizado e ao desenvolvimento de novas habilidades [
A metodologia de aprendizagem baseada em jogos digitais vem sendo
considerada como uma estratégia diferenciada para o aprimoramento do processo
ensinoaprendizagem pois acredita-se que se os jogos forem transportados para o ambiente
educacional de forma planejada e criteriosa, poderão surgir boas maneiras de
ensinoaprendizagem e desenvolvimento de diversas habilidades e competências num contexto
disciplinar e transdisciplinar [
Em relação ao ensino de programação, a metodologia da aprendizagem baseada em jogos desmistifica as dificuldades na medida em que a complexidade da programação passa a ser tratada de forma lúdica em formato de jogo digital. Aprender jogando é a mola mestra desta metodologia. A programação é inserida neste contexto a partir de um paradigma visual, baseado em blocos, onde ações são agrupadas para solucionar uma determinada tarefa. Por exemplo, ao criar um programa para que um robô percorra um trajeto em forma de um polígono, é essencial que o programador gere um conjunto finito de passos ordenados, ou algoritmo, indicando o que será necessário fazer para atingir o seu objetivo. Utilizando uma lógica parecida, desafios mais complexos podem ser construídos, incluindo outros tipos de jogos como, por exemplo, criar uma montanha russa (exposição dos conceitos de velocidade, altura, etc). Jogos sobre lixo, reciclagem, energia solar e outras formas sustentáveis de energia podem ser ser facilmente incorporados.
O presente minicurso se propõe a fazer uso de uma metodologia de desenvolvimento
experimental para estimular o pensamento computacional através da concepção de jogos
digitais no ambiente Scratch1 (ver Figura 1). Scratch é um ambiente de programação
visual criado em 2007 pelo Media Lab do Massachusetts Institute of Technology, tendo
em vista as experiências com a linguagem LOGO desenvolvida por
Figura 1. Tela principal do ambiente Scratch onde se encontram a janela do cenário de edição, a janela de imagens, a janela das abas de funcionalidades disponíveis e a janela de programação.
Neste contexto, serão introduzidas as bases do pensamento computacional, objetivando estimular os participantes a resolver inicialmente alguns problemas introdutórios, aproveitando ao mesmo tempo para familiarizá-los com o ambiente de programação visual e, em seguida, desenvolver um jogo digital tendo como cenário a problemática da caça ao rato (ver Figura 2) a fim de adquirir as habilidades necessárias de forma lúdica e divertida.
Figura 2. Problemática da caça ao rato. O rato se move em direção ao queijo com o intuito de comê-lo e o gato se move em direção ao rato com o intuito de capturá-lo.
A caça ao rato consiste em um cenário no qual existem três objetos que estão presentes: um gato, um rato e um pedaço de queijo. O rato tem como objetivo de se mover em direção ao queijo com o intuito de comê-lo e o gato tem como objetivo se mover em direção ao rato com o intuito de capturá-lo para não deixá-lo chegar até o queijo. Para isso, é preciso que todo o processo de execução das tarefas desses personagens seja idealizado e programado. Por exemplo, se considerarmos que o rato deve ser um personagem automatizado (controlado pelo computador) e o gato deve ser controlado pelo jogador, precisaremos definir os requisitos para o desenvolvimento da solução e, em seguida, implementá-la. Para isso, eventos deverão ser controlados através de estruturas de condição e de estruturas de repetição de forma que possa existir uma evolução de cada personagem presente no ambiente simulado. É o caso quando o jogador pressionar determinadas teclas do teclado que deverão ter como consequência a movimentação do gato no ambiente. Neste caso, estruturas condicionais serão necessárias para indicar a funcionalidade de cada uma das teclas. Este tipo de estímulo ao pensamento computacional será o foco deste minicurso, colocando em prática estruturas básicas de lógica de programação tais como laços, condicionais, variáveis e, eventualmente, funções.
Neste minicurso, espera-se proporcionar a base necessária para que os participantes ganhem interesse em carregar a bandeira do desenvolvimento do pensamento computacional dentro da sala de aula, sendo capacitados para tal fim através da experiência no emprego de metodologias lúdicas. Além disso, visa-se demonstrar a simplicidade e a viabilidade do emprego das metodologias de aprendizagem baseadas em resolução de problemas e em jogos digitais quando associadas à programação visual.