Programação e pensamento computacional no ensino fundamental : o Scratch como ferramenta pedagógica no ensino de Ciências

Abstract

A presente dissertação, pertencente a linha de pesquisa "Processos de ensino e aprendizagem em ambientes formais e não formais" do Programa de Pós-Graduação em Educação em Ciências da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, tem como objetivo central investigar o potencial do software de programação Scratch para o desenvolvimento de habilidades ligadas ao Pensamento Computacional enquanto utilizado como ferramenta pedagógica no processo de ensino e aprendizagem de Ciências, no Ensino Fundamental. A metodologia envolveu uma abordagem mista, combinando pesquisa qualitativa e quantitativa, e inclui análise bibliográfica, coleta de dados documental e realização de oficinas de Scratch, abordando os conteúdos de Ciências relacionados ao tema Terra e ao Universo. A análise dos resultados incluiu a interpretação de questionários, observação dos estudantes e acompanhamento dos processos cognitivos empregados utilizados durante as atividades. Este estudo resultou na construção de três artigos derivados dos objetivos propostos. O primeiro, revisita a literatura sobre Pensamento Computacional na Educação Básica. O segundo, apresenta o relato da execução de oficinas de Scratch a uma turma de estudantes do 6º ano de uma escola pública municipal de Farroupilha - RS, buscando oportunizar o desenvolvimento do Pensamento Computacional no ensino de Ciências. Durante esse processo foi evidenciada a interligação entre as atividades propostas e o desenvolvimento das habilidades relacionadas aos pilares do Pensamento Computacional. O terceiro, explora a relação entre Pensamento Computacional e Ciência de Dados no Ensino Fundamental. Ao final, ao analisarmos os resultados obtidos, conclui-se a eficácia da utilização do Scratch como ferramenta pedagógica durante o ensino de Ciências ao mesmo tempo que promove o desenvolvimento do Pensamento Computacional, contribuindo para a formação de estudantes mais preparados para enfrentarem os desafios contemporâneos.

The present dissertation, belonging to the research line "Teaching and learning processes in formal and non-formal environments" of the Graduate Program in Science Education at the Federal University of Rio Grande do Sul, aims to investigate the potential of the Scratch programming software for the development of skills related to Computational Thinking when used as a pedagogical tool in the teaching and learning process of Science, in Elementary School. The methodology included a mixed approach, combining qualitative and quantitative research, and includes literature review, documentary data collection, and implementation of Scratch workshops, addressing Science content related to the theme Earth and the Universe. Data analysis comprised the interpretation of questionnaires, student observation, and monitoring of codes created during the activities. This study resulted in the construction of three articles derived from the proposed objectives. The first one revisits the literature on Computational Thinking in Basic Education. The second presents the account of the implementation of Scratch workshops to a class of 6th-grade students at a public municipal school in Farroupilha - RS, aiming to promote the development of Computational Thinking in Science education. During this process, the interconnection between the proposed activities and the development of skills related to the pillars of Computational Thinking was evidenced. The third explores the relationship between Computational Thinking and Data Science in Elementary School. In conclusion, upon analyzing the obtained results, it is inferred the effectiveness of using Scratch as a pedagogical tool during Science teaching while promoting the development of Computational Thinking, contributing to the formation of students better prepared to face contemporary challenges.