Pcomp-Model : desenvolvendo o pensamento computacional na educação básica para auxiliar na aprendizagem de algoritmos e programação do ensino superior

Abstract

Esta tese tem como objetivo investigar o desenvolvimento de competências desde os anos finais da Educação Básica, que auxiliam na aprendizagem dos conteúdos propostos no componente curricular de Algoritmos e Programação do Ensino Superior. Com base nas carências relacionadas às competências necessárias para a aprendizagem neste componente e a importância do desenvolvimento de competências ligadas ao Pensamento Computacional (PC) desde a educação básica foi identificado o problema que motivou a realização desta tese: como um modelo de apoio ao ensino e aprendizagem pode instigar a adoção de comportamentos adequados nos estudantes do ensino médio para o desenvolvimento das competências para aprendizagem de Algoritmos e Programação? Foi criado um modelo de ensino e aprendizagem denominado PComp-Model, que visa desenvolver no estudante da educação básica as competências relacionadas ao Pensamento Computacional como forma de melhor preparar indivíduos para trabalhar com resolução de problemas de qualquer natureza. Preparando os estudantes para um melhor enfrentamento do componente curricular de Algoritmos e Programação no Ensino Superior. O modelo apresenta duas seções: uma para professor, auxiliando-o na elaboração de enunciados de exercícios que desenvolvam competências do PC e da área de estudo; e a seção aluno, que serve como guia para a resolução do exercício. Esta pesquisa caracteriza-se como exploratória e quase-experimental, com análise qualitativa. Para validação do PComp-Model foi realizada uma intervenção pedagógica com 4 professores e 21 estudantes do 3º ano do Ensino Médio, de uma escola privada do Vale do Taquari – RS, no segundo semestre de 2019. A turma foi dividida em 4 grupos, tendo um tratamento diferente para cada. Dois grupos utilizaram o PComp-Model para resolver os exercícios e os outros dois grupos não. Os grupos que não utilizaram o PComp-Model resolveram os exercícios da forma tradicional. Ao final, todos os grupos foram submetidos a uma oficina de programação, para identificar o desempenho dos estudantes com o intuito de comparar as soluções e resultados dos 4 grupos. Nesta etapa todos os grupos tiveram o mesmo tratamento. Como resultados percebeu-se durante a oficina de programação, que os estudantes dos grupos que utilizaram o PComp- Model, nitidamente tiveram melhores soluções. Eles tiveram maior facilidade de interpretar o enunciado, conseguindo identificar facilmente e rapidamente as entradas, saídas e o processamento para desenvolver a solução.

This thesis aims to investigate the development of competencies since early years of the Fundamental Education, that help in the learning of proposed contents in the curricular component of Algorithms and Programming in the university education. Based on the lacks related to the competencies necessary for learning in this component and the importance of developing of competencies connected to Computational Thinking (CT) since Fundamental Education was identified the problem that has been motivated this thesis: How can a teaching and learning support model instigate the adoption of appropriate behaviors in high school students to develop skills for learning Algorithms and Programming? In order to solve this problem, a teaching and learning model was created with the name of PComp-Model, which aims to develop in students of fundamental education the competencies related to Computational Thinking as a way to empower individuals to work with solving problems of any kind. Thus, students will be better prepared to face the component of Algorithms and Programming in university education. The model has two sections: one for the teacher, that helps in the elaboration of exercise statements that develop competencies of the CT and the study area in particular; the second section for the student, who acts as a guide for solving the exercise. This research has been characterized as exploratory and quasi-experimental, with qualitative analysis. The PComp-Model was applied in a pedagogical intervention with four teachers and 21 students of the 3rd year high school, in a private school of Vale do Taquari - RS, in a second semester of 2019. The class was divided into four groups, where each group received different treatment. Two groups have used the PComp-Model to solve the exercises while the other two groups do not, solving the exercises in a traditional way. In the end, all groups were submitted to a programming workshop, in order to identify the students' performance and compare their solutions and results between four groups. At this moment, all groups received the same treatment. The outcomes show that the best solutions were developed by the students with the PComp-Model. They were able to easily interpret the statement, identify the inputs, outputs and processing during the solving process.