Manual v.2

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Manual
INTEGRANDO SABERES
NAS CIÊNCIAS:
promovendo a programação
de computadores de forma
significativa e contextualizada
DIGITE O SLOGAN AQUI
NESTA EDIÇÃO
Apresentação
por Bruno Siqueira da Silva
Colegas professores!
Esse material que chega até vocês é uma proposta
de atividade que busca integrar os saberes da área
de Ciências da Natureza, Matemática e suas
tecnologias com o intuito de viabilizar ações que
contribuem para o processo de ensino e aprendizagem
de programação de computadores de forma
significativa e contextualizada.
Ele representa o resultado da aplicação de um
projeto de pesquisa desenvolvido durante o
segundo semestre de 2015 e o primeiro semestre de
2016, em duas turmas do terceiro ano de um Curso
Técnico Informática Integrado ao Ensino Médio do
Instituto Federal Farroupilha Campus São Borja/RS.
É parte integrante da dissertação de Mestrado
Profissional em Ensino Científico e Tecnológico da
Universidade Regional Integrada do Alto Uruguai e
das Missões - Campus Santo Ângelo/RS, intitulada
“UMA PROPOSTA DE INTEGRAÇÃO DE SABERES
NAS CIÊNCIAS: promovendo a programação de
computadores de forma significativa e contextualizada”.
O objetivo desse material é colaborar com vocês,
colegas educadores, para que juntos possamos
proporcionar aos alunos formas diferenciadas de
aprendizagem de programação de computadores
e, ao mesmo tempo, tornar o processo de ensinoaprendizagem
dessa matéria de forma mais
significativa, contextualizada e multidisciplinar.
Espero que este material possa, de alguma forma,
contribuir para sua prática pedagógica e possibilite
aos alunos tornarem-se autores do próprio
conhecimento.
Boa leitura!
INTRODUÇÃO
Apresentados os detalhes de como foi realizada a pesquisa
(dissertação): a pergunta, objetivos, justificativa e metodologia.
Pág. 2
INTEGRAÇÃO DE SABERES NO IF
FARROUPILHA
Responde o que são as Práticas Pedagógicas Integradas (PPI) e
como elaborar uma PPI no âmbito do Instituto Federal
Farroupilha.
fddfddfd Pág. 4
COMPUTADOR NA ESCOLA:
PERSPECTIVAS PARA O SÉCULO XXI
Resultado da Pesquisa Bibliográfica desenvolvida: responde o
que é O Pensamento computacional e Construcionismo.
Processo de ensino-aprendizagem de programação mais
convencionais e Avaliação de objetos de aprendizagem.
Pág.5
PROMOVER O ENSINO-
APRENDIZAGEM DA PROGRAMAÇÃO
DE COMPUTADORES DE FORMA
SIGNIFICATIVA E CONTEXTUALIZADA
Apresenta o percurso metodológico que os professores podem
utilizar e como realizar a o levantamento de dados das PPI.
Pág. 9

PÁG. 2
Introdução
A inovação tecnológica é um dos sinais que marcam
e melhor caracterizam o cotidiano e os seus efeitos
fazem sentir-se em todos os setores da atividade
humana. A Escola não é imune aos seus efeitos,
antes pelo contrário, ela é crescentemente
influenciada e exercem um papel de grande relevo.
Nesse cenário, caracterizado por constantes
mudanças, a Escola precisa trabalhar em busca de
respostas no que diz respeito à preparação dos seus
membros para a integração harmoniosa nas tarefas
e funções sociais de cada um, mas, para que isto
torne-se mais efetivo é necessário incluir propostas
que permitam aos educandos aprender a usar a
tecnologia de forma inovadora e criativa.
Retomando a década de 80, verifica-se que a
programação de computadores foi uma das
principais iniciativas que retomam essa
expectativa. Isso se tornou possível através da
perspectiva construcionista e o uso pedagógico da
linguagem LOGO, desenvolvida por Seymour
Papert. Nesse sentido, alguns países estão
repensando suas políticas de uso das tecnologias
digitais na educação, e aos poucos estão incluindo a
programação de computadores na Escola,
objetivando a criação de condições para o
desenvolvimento do pensamento computacional.
Pensamento computacional é um processo
adotado para solução de problemas que utiliza
os fundamentos e técnicas da Ciência da
Computação. Deste modo, habilidades
comumente utilizadas na criação de
programas computacionais para resolver
problemas específicos são utilizadas como
uma metodologia para resolver problemas nas
mais diversas áreas. Esta visão defende que a
cultura do computador ajuda a sociedade não
somente a aprender, mas, especialmente,
oferece uma nova maneira de aprender a
aprender. (WING, 2006)
É justamente com a programação de computadores
que este manual está relacionado, e representa o
resultado de um projeto de pesquisa desenvolvido
no terceiro ano do Curso Técnico em Informática
Integrado ao Ensino Médio (CTIM), no Instituto
Federal Farroupilha Campus São Borja/RS.
Observa-se, por meio de experiências anteriores e
relatos de docentes que já atuaram como regentes
de disciplinas de programação de computadores
que, geralmente, os alunos do CTIM apresentam
características como pouca autonomia, pouca
iniciativa e baixa capacidade para resolução de
problemas. Outra característica encontrada e, que
se apresenta como recorrente em outros contextos,
está relacionada à dificuldade de abstrair os
problemas, dificultando na elaboração de uma
solução concreta, que seja utilizável para o meio
onde vivem.
Analisando esse cenário, de maneira geral,
percebe-se que alguns alunos apresentam
dificuldade em estabelecer relações ou não
percebem que abstração faz parte do processo de
implementação do sistema, e se encontra em um
estágio intermediário entre o problema a ser
resolvido e a solução (sistema implementado).
Documentos oficiais publicados em décadas
recentes apontam para a necessidade da
contextualização do ensino. Os Parâmetros
Curriculares Nacionais (PCN) e as diretrizes do
Exame Nacional do Ensino Médio (ENEM) são,
nesse sentido, emblemáticos, pois apresentam
visões concordantes que orientam a
contextualização das práticas de ensino para os
universos do trabalho, da cidadania, da cultura, da
tecnologia e da ciência, sob o foco, principalmente,
da interdisciplinaridade (SPINELLI, 2011).
Segundo Gomes e Melo (2013) e Zanetti e Oliveira
(2015) a programação de computadores não deve
ser ensinada de forma isolada, sem que haja
correlação com conceitos de outras áreas do
conhecimento ou conceitos pré-existentes no
sujeito. Face ao exposto, o processo de ensinoaprendizagem
precisa considerar o conhecimento
prévio existente na estrutura cognitiva do sujeito,
que permite que ele possa ativá-lo de forma a
aprofundar ou reconstruir seus saberes, tornando a
aprendizagem mais significada, mais próxima,
facilitada e atrativa. Para Valente (2000), o
desenvolvimento da programação de
computadores pode estar à mesma altura de
matérias tradicionais como matemática, ciências,
física e química.
No entanto, evidencia-se a necessidade de
investigar como desenvolver a programação de
computadores de forma articulada com outras
áreas. Eis que surge a pergunta dessa pesquisa:
Estabelecer articulações e
interações com diferentes áreas do
conhecimento contribuem para um
ensino mais significativo e
contextualizado da programação
de computadores?
A fim de responder esta pergunta, o objetivo geral
do projeto foi desenvolver e aplicar uma proposta
de ensino que integre os saberes da área de Ciências
da Natureza, Matemática e suas tecnologias com o
intuito de viabilizar ações que contribuem para o
processo de ensino-aprendizagem de programação
de computadores de forma significativa e
contextualizada.
Para alcançar tal objetivo foram propostos os
seguintes objetivos específicos:
• Identificar as possibilidades de integração de
saberes da Programação de Computadores e das
disciplinas da área de Ciências da Natureza,
Matemática e suas tecnologias em um Curso
Técnico de Informática Integrado ao Ensino Médio
por intermédio de uma análise curricular;
• Desenvolver e aplicar uma proposta de trabalho
com o intuito de promover o ensino significativo e
contextualizado com os alunos do CTIM visando a
integração de saberes através de atividades
práticas envolvendo a programação de
computadores;
• Promover a Programação de Computadores no
cotidiano dos alunos através de propostas
pedagógicas que integrem diferentes áreas de
conhecimento;
• Verificar a aceitação da proposta de ensino no
contexto do CTIM.
JUSTIFICATIVA
Para viabilizar esta proposta, o presente estudo foi
aplicado para os discentes de um CTIM, onde a
programação de computadores está presente no
currículo durante os três anos do Curso (percurso
equivalente ao 1º, 2º e 3º ano do Ensino Médio).
Optou-se pelas disciplinas correspondentes à área
de Ciências da Natureza, Matemática e suas
Tecnologias pois, segundo as diretrizes e
parâmetros que organizam o ensino médio, a
Biologia, a Física, a Química e a Matemática
integram uma mesma área do conhecimento
(BRASIL, 2006):

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As características comuns à Biologia, à Física,
à Química e à Matemática recomendam uma
articulação didática e pedagógica interna à
sua área na condução do aprendizado, em
salas de aula ou em outras atividades dos
alunos. Procedimentos metodológicos comuns
e linguagens compartilhadas permitem que as
competências gerais, traduzidas para a
especificidade da área, possam ser
desenvolvidas em cada uma das disciplinas
científicas e, organicamente, pelo seu
conjunto. Uma organização e estruturação
conjuntas dos temas e tópicos a serem
enfatizados em cada etapa também facilitarão
ações integradas entre elas, orientadas pelo
projeto pedagógico da escola
(BRASIL, 2006, p.20).
Além destas disciplinas facilitarem o desenvolvimento
de ações integradas, são ciências que têm
em comum a investigação da natureza e dos
desenvolvimentos tecnológicos, compartilham
linguagens para a representação e sistematização
do conhecimento de fenômenos ou processos
naturais e tecnológicos. As disciplinas desta área
compõem a cultura científica e tecnológica que,
como toda cultura humana, é resultado e
instrumento da evolução social e econômica, na
atualidade e ao longo da história (BRASIL, 2006).
A tentativa de integrar disciplinas também tem sido
encorajada em CTIM do IF Farroupilha em São
Borja/RS. O currículo proposto no Projeto
Pedagógico do Curso (PPC) em Informática destaca
possibilidades de integração curricular, por meio de
Prática Profissionais Integradas (PPI) e Projetos
Integradores (PI), ambas condicionadas ao
desenvolvimento através de projetos. Essa forma
de pensar resulta em uma maior proximidade para
a integração curricular, e representa a intenção de
construir um projeto pedagógico que integre os
conceitos estruturais de cada disciplina, para que o
discente encontre na intencionalidade do processo
de ensino mecanismos que permitam reconhecer o
conhecimento de forma mais abrangente, pois
acredita-se que as ciências se fragmentam para
serem melhor entendidas e não divididas em
compartimentos fechados.
Para o desenvolvimento dessa proposta, a escolha
do CTIM como objeto de pesquisa ocorre por alguns
fatores: 1) o Eixo Tecnológico: Informação e
Comunicação, no qual está o CTIM, apresenta
diversas possibilidades de integração ainda não
exploradas; 2) no Plano do CTIM os componentes
das Ciências da Natureza e de Programação de
Computadores estão presentes ao longo dos três
anos de formação; e 3) como programar é um
processo complexo, entende-se que os alunos do
CTIM poderão ter maior familiaridade com
aspectos técnicos e especificidades das linguagens
de programação. Além disso, o CTIM simboliza uma
etapa de consolidação do Instituto Federal no
município de São Borja/RS, por ter iniciado na sua
sede própria no ano de 2011. E, particularmente,
por ser um grupo de estudos de fácil acesso para o
desenvolvimento desta pesquisa, tendo em vista
que desde 2014, o autor desta pesquisa faz parte do
corpo docente da Rede Pública Federal de
Educação, Técnica e Tecnológica, e, como atua no
CTIM, busca caminhos pedagógicos para identificar
possibilidades de integração curricular que consiga
avançar na concretização do discurso deste tema.
METODOLOGIA
O trabalho empreendido é de natureza qualitativa e
exploratória. Sua realização contou com uma
amostra de 46 alunos (divididos em oito grupos) de
duas turmas (30 e 31) do 3º ano do Curso Técnico em
Informática Integrado ao Ensino Médio (CTIM) do
Instituto Federal Farroupilha, instituição pública
localizada no município de São Borja/RS.
A investigação foi aplicada durante o primeiro
semestre de 2016 (fevereiro a julho) e foi dividida
em três fases (processo detalhado pela figura 1).
Na primeira, ocorrida no início do ano letivo, foi
realizado o planejamento e elaboração dos projetos
de PPI, onde foram identificados e analisados
alguns limites e possibilidades de integração de
saberes entre as disciplinas do núcleo técnico e
básico do CTIM, que culminou na formalização de
dois projetos de PPI (Genetik e Spannend), onde
ambos visavam o desenvolvimento de objetos de
aprendizagem. Nessa fase também foi apresentado
aos participantes uma proposta de trabalho que
incluiu o uso de uma heurística (figura 2) e mapas
mentais (utilizando o software CmapTools) como
estratégia para amenizar as dificuldades na
construção dos objetos de aprendizagem, como na
abstração e na resolução de problemas.
Figura 1. Atividades desenvolvidas na pesquisa
Figura 2. Adaptação das Heurísticas
A segunda fase da pesquisa - a aplicação dos
projetos de PPI - os grupos de trabalho
apresentaram os objetos de aprendizagem e foram
avaliados por uma banca composta por docentes
participantes dos projetos de PPI, com critérios prédefinidos
e pertinentes a cada componente
curricular.
Na terceira fase foi definida a metodologia de
avaliação dos projetos de PPI, onde os docentes das
disciplinas envolvidas nos projetos de PPI definiram
os critérios de avaliação da aprendizagem dos
sujeitos. No decorrer do processo foram
produziram grades de avaliação, considerando
critérios inerentes de cada disciplina e, no final das
ações, durante a apresentação de um seminário,
onde os alunos expuseram os resultados dos
projetos. Os objetos educacionais produzidos pelos
alunos foram avaliados de forma qualitativa e
quantitativa, considerando a proposta de Reategui
e Finco (2010).
A coleta dos dados referente a aplicação dos
projetos de PPI foi realizada por meio de
observação direta e indireta. A observação direta
utilizou como instrumento os registrados em
diários de campo e diários de classe das disciplinas
envolvidas nas PPI. A observação indireta foi
realizada por meio das aplicação de três
questionários diagnóstico.
Ao término dessa fase, a fim de buscar ampliar a
compreensão do processo de ensino-aprendizagem,
também foram realizadas entrevistas com os
participantes. Ao término das atividades foi
elaborado este manual, produto da pesquisa.

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Integração de Saberes no IF Farroupilha
Nos cursos técnicos do IF Farroupilha destacam-se
duas possibilidades de integração curricular, que
são obrigatórias: as Práticas Profissionais
Integradas (PPI) e os Projetos Integradores (PI),
ambas condicionadas ao desenvolvimento por
meio de projetos. A diferença entre elas é a
seguinte: nas PPI, é obrigatório a integração
curricular de disciplinas dos núcleos básico e
técnico. Nos PI, não há essa obrigatoriedade, ou
seja, a integração pode envolver apenas disciplinas
do núcleo básico.
O que são as PPIs?
Segundo a Instrução Normativa Nº 2, de 18 de
fevereiro de 2013 (BRASIL, 2013), que regulamenta
a Prática Profissional Integrada nos Cursos de Nível
Médio do Instituto Federal Farroupilha, as PPIs
representam a articulação entre teoria e prática no
processo de ensino e aprendizagem, na busca da
interdisciplinaridade assegurada no currículo e na
prática profissional, visando à superação da
fragmentação de conhecimentos e de
fracionamento da organização curricular.
A PPI tem por finalidade ser uma estratégia
educacional favorável para a
contextualização, flexibilização e integração
entre a teoria e o conhecimento profissional
em prática, abrangendo as diversas
configurações da formação profissional
vinculadas ao perfil do egresso (BRASIL, 2013).
Entre os resultados esperados com a realização das
PPI, estão o desenvolvimento de um produto
(escrito, virtual e/ou físico) conforme o Perfil
Profissional do Egresso, bem como a realização de,
no mínimo, um momento de socialização entre os
estudantes e todos os docentes do curso por meio
de seminário, oficina, dentre outros.
Para realização de uma PPI, os docentes devem
seguir as orientações da Instrução Normativa N.º 2,
de 18 de fevereiro de 2013 (BRASIL, 2013), que
regulamentam as Práticas Profissionais Integradas
(PPI) nos Cursos de Nível Médio do Instituto Federal
Farroupilha, onde constam algumas premissas que
devem ser seguidas. O passo-a-passo a seguir
mostra uma compilação das ações que devem ser
cumpridas.
Conhecendo o curso onde será
desenvolvida a PPI
Antes de elaborar um projeto de PPI, é importante
conhecer o perfil formativo do curso, para que o
projeto seja elaborado dentro das habilidade e
competências desenvolvidas ao longo do itinerário
formativo dos sujeitos.
Com isso, a descrição abaixo apresenta o perfil
formativo do Curso Técnico em Informática:
O Técnico em Informática do IF
Farroupilha campus São Borja
recebe formação que o habilita
para desenvolver programas de
computador, seguindo as
especificações e paradigmas da
lógica de programação e das
linguagens de programação.
Utiliza ambientes de
desenvolvimento de sistemas,
sistemas operacionais e banco
de dados. Realiza testes de
programas de computador,
mantendo registros que
possibilitem análises e
refinamento dos resultados.
Executa manutenção de
programas de computadores
implantados
(BRASIL, 2014, p.22)
Considerando essa descrição, as propostas de PPI
devem ser elaboradas seguindo o passo-a-passo de
atividades apresentado na sequência:
PASSO-A-PASSO DA PPI
1º) Um projeto de PPI deve articular os
conhecimentos trabalhados em, no mínimo,
quatro disciplinas, contemplando disciplinas da
área básica e da área técnica;
2º) Um projeto de PPI deve ser elaborado no formato
de um Projeto que indicará as disciplinas que farão
parte das práticas;
3º) O Projeto de PPI deve ser assinado e arquivado
juntamente com o Plano de Ensino de cada
disciplina envolvida;
4º) Os projetos de PPI devem ser apresentados ao
Colegiado do Eixo Tecnológico antes da sua
execução;
5º) As atividades correspondentes às PPI devem
ocorrer ao longo do ano letivo e devem ser
orientadas/dirigidas pelos docentes titulares das
disciplinas envolvidas;
6º) A carga horária total do Projeto de PPI, de cada
ano, faz parte do cômputo de carga horária total,
em hora-aula, de cada disciplina envolvida
diretamente na PPI;
7º) A ciência formal a todos os estudantes do curso
sobre as PPI em andamento no curso é dada a
partir da apresentação do Plano de Ensino de cada
disciplina;
8º) A coordenação do Eixo deve acompanhar o
desenvolvimento das PPI, através de reuniões
periódicas para que os docentes orientadores das
práticas profissionais possam interagir, planejar e
avaliar em conjunto com todos os docentes do
curso a realização e o desenvolvimento de tais
atividades;
9º) Até 10% da carga horária total de PPI poderá ser
desenvolvida na forma não presencial, conforme
as Diretrizes Institucionais para os Cursos
Técnicos do IF Farroupilha.
10º) A distribuição da carga horária da PPI ficará
distribuída conforme decisão do colegiado do
Eixo: do total da carga horária do curso, 5% serão
destinados às PPI, o equivalente a 197 horas aula.
PARA OBTER MAIS INFORMAÇÕES
Acesse repositório online contendo modelos de
projetos de PPI, no link:
http://bit.do/docsppi:
QR Code

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COMPUTADOR NA ESCOLA:
PERSPECTIVAS PARA O SÉCULO XXI
Nessa seção busca-se traçar um caminho que
demonstre a aplicação da computação na
educação. Logicamente, esse movimento de
incorporação de novas tecnologias gera
implicações para os sujeitos envolvidos no processo
de ensino e aprendizagem as quais se pretende,
também, evidenciar.
Pensamento Computacional
Nessa perspectiva, o conceito de pensamento
computacional tem recebido considerável interesse
por parte da comunidade científica e educativa, e
está bem documentado em Groover e Pea, 2013;
Mannila et al., 2014; Furber, 2012; Ramos e
Espadeiro, 2014a; Wang, 2015.
Pensamento Computacional é o conjunto
dos processos de pensamento envolvidos
na formulação de um problema e que
expressam a sua solução de tal forma,
que um computador – máquina ou
humano - possa realizar eficazmente
(WING, 2014).
Segundo Blinkstein, a primeira etapa do “pensar
computacionalmente” é identificar as tarefas
cognitivas que podem ser feitas de forma mais
rápida e eficiente por um computador. A segunda
etapa é saber programar um computador para
realizar essas tarefas cognitivas – isto é, transferir
aquilo que não é essencialmente humano para um
computador que, como sabemos, é bem
“burrinho”, mas muito rápido (BLIKSTEIN, 2008).
Wing (2006) atenta que existem inúmeras
temáticas nas áreas das Ciências Naturais, Exatas,
Humanas, Arte, entre outras vinculadas à realidade
cotidiana que poderiam ser resolvidos com o auxílio
da programação de computadores. Assim, futuros
cientistas, sociólogos, economistas, músicos,
educadores e demais profissionais deverão
interagir com profissionais da computação através
de um pensamento interdisciplinar para melhorar a
contextualização e aplicabilidade dos saberes.
Nesse sentido, faz-se necessário, incluir de forma
natural a programação de computadores desde a
educação básica, uma realidade que no Brasil vem
sendo defendida em alguns trabalhos acadêmicos,
por Schäfer et al. (2011), Rebouças et al. (2010) e
Garcia et al. (2008), em sociedades científicas,
como a Sociedade Brasileira de Computação (SBC),
e já se tornou realidade em alguns países, como
Inglaterra e Canadá.
Ainda não é possível afirmar seguramente quais
serão as habilidades exigidas para as novas
gerações, com essa investigação pretende-se
sensibilizar para uma aprendizagem onde a
informação seja processada através de esquemas
mentais, podendo ser usada para resolver
problemas ou desafios reais, onde o uso do
computador em sala de aula sirva como um
instrumento de aumento do poder cognitivo e
operacional humano.
Construcionismo: o computador
como ferramenta educacional
Para Valente (1993, p.40), Papert usou o termo
Contrucioniso para “mostrar um outro nível de
construção do conhecimento: a construção do
conhecimento que acontece quando o aluno
elabora um objeto de seu interesse, como uma obra
de arte, um relato de experiência ou um programa
de computador”.
O uso de computadores segundo os princípios
construcionistas situam-se nas ideias de diferentes
pensadores contemporâneos, ideias que não se
contrapõem, mas se inter-relacionam, como:
Dewey (método por descoberta), Freire (a
educação progressista e emancipadora), Piaget (a
epistemologia genética) e Vigotsky (a zona
proximal de desenvolvimento), constituem nos
principais inspiradores do pensamento de Papert.
Para Almeida (2000, p.19) o construcionismo
significa “o emprego do computador como
ferramenta educacional com a qual o aluno
resolve problemas significativos”.
Por exemplo, através do uso de aplicativos como
processador de texto, planilha eletrônica,
gerenciador de banco de dados, ou mesmo de
uma linguagem de programação que favoreça a
aprendizagem ativa. Isto é, que propicie ao aluno a
construção de conhecimentos a partir de suas
próprias ações (físicas ou mentais).
Sob essa concepção, o processo de ensinoaprendizagem,
de maneira natural, considera o
conhecimento prévio existente na estrutura
cognitiva do sujeito, e permite ao sujeito ativá-lo de
forma a aprofundar (no sentido de obter maior
estabilidade cognitiva) ou reconstruir seus saberes
(conhecimentos prévios adquirem novos
significados), assim, vai ao encontro da teoria da
assimilação de David Paul Ausubel (1968), ou teoria
da aprendizagem significativa.
Na concepção de Moreira (2010, p. 18):
A aprendizagem é dita significativa
quando uma nova informação (conceito,
ideia, proposição) adquire significados
para o aprendiz através de uma espécie de
ancoragem em aspectos relevantes da
estrutura cognitiva preexistente do
indivíduo, isto é, em conceitos, ideias,
proposições já existentes em sua estrutura
de conhecimentos (ou de significados)
com determinado grau de clareza,
estabilidade e diferenciação.
Com base nesse levantamento, a próxima seção
apresenta os conceitos relacionados ao processo de
ensino de programação de computadores,
evidenciando os paradigmas de programação,
linguagens e recursos são adotados no IF
Farroupilha campus São Borja. Esse detalhamento
é importante para que os projetos de PPI levem em
consideração os métodos e ferramentas utilizadas
nos componentes do núcleo técnico, onde a
programação de computadores é desenvolvida.

PÁG. 6
O ensino de programação de
computadores in situ
Para processar os dados, o computador faz uso de
sua parte física (equipamento, ou hardware) e parte
lógica (programas, ou software). É possível
imaginar o processo de construção do
equipamento, pois é possível tocá-lo e observar que
é formado por um conjunto de componentes
eletrônicos interligados.
Mas como os programas são
produzidos?
Para criação dos programas são criadas instruções
de computador onde são definidas quais ações ele
deve realizar para executar determinada atividade.
Para instruir o computador, os programadores
utilizam ferramentas computacionais denominadas
linguagens de programação de computadores
(LPC). Em meio ao processo de desenvolvimento, a
escolha da LPC está sempre associada a alguns
critérios, um dos mais importantes é um paradigma
de desenvolvimento de software. Este pode ser
entendido como um modelo de programação, um
padrão que orienta a forma como o programador
deve pensar e expressar esse pensamento, além de
guiar outras fases do desenvolvimento, como as
pertinentes a engenharia de software.
Os paradigmas adotados no IF Farroupilha são o
estruturado e orientado a objetos. Sendo que o
primeiro os programas são decompostos em
“passos” de processamento que executam
operações complexas. O programa se parece com
uma receita de bolo: uma sequência de ordens,
chamadas de comandos ou instruções que devem
ser executadas. O orientado a objetos enfatiza a
declaração de classes e objetos. Baseia-se na
definição de hierarquias de classes e seleções em
tempo de execução.
Na maioria dos casos, um mesmo problema
computacional pode ser resolvido usando qualquer
paradigma. A definição do paradigma pode resultar
em maior esforço do programador, por isso, pode
variar. Mas, em alguns casos, a linguagem de
programação utilizada pode determinar o
paradigma, como na linguagem JAVA, pois foi
desenvolvida baseada no paradigma orientado a
objetos.
Após entender algumas definições fundamentais
da programação de computadores, é possível
relacioná-las com o processo de aprendizagem.
Baseando-se no PPC do curso técnico em Informá-
tica, o qual essa investigação dá atenção, o ensino
da programação de computadores está dividido
durante os três anos do ensino médio, da seguinte
maneira:
No 1º ano, os alunos são apresentados aos
conceitos elementares da programação como:
variáveis, comandos de entrada, de saída e de
atribuição, estruturas de seleção e repetição,
utilizando o paradigma de programação imperativo
(procedural), e implementam os algoritmos em
pseudocódigo em português, com o interpretador
de códigos Portugol.
No 2º ano, os alunos continuam trabalhando com
paradigma de programação imperativo
(procedural) e passam a utilizar as seguintes LPC:
HTML e CSS, PHP, Ajax e Java Script além do banco
de dados MySQL (Figura 3). Predomina o
desenvolvimento de software especifico para o
ambiente web, como sistemas gerenciadores de
conteúdo, pequenos blogs entre outros.
No 3º ano, os alunos têm contato com o paradigma
de programação orientado a objetos (POO).
Permanecem utilizando a linguagem PHP, que
também suporta o POO (Figura 4). Os principais
conceitos vistos são: classe, objeto, herança,
polimorfismo encapsulamento, abstração e
modelagem de sistemas baseados na orientação a
objetos (Linguagem UML). Os conhecimentos
aprendidos nesse período também são utilizados
para a elaboração do TCC, que resulta na
elaboração de um produto de software.
Figura 4. Código em linguagem PHP baseado no POO
Figura 3. Código em linguagem PHP
O paradigma imperativo costuma ser o primeiro
ensinado, visando apresentar aos alunos conceitos
fundamentais como variáveis, estruturas de seleção
e repetição, comandos de entrada e saída. Sua
utilização é muitas vezes justificada pela estrutura
sequencial, fácil de seguir e que pode tornar o
processo de aprendizado menos abstrato.
Da mesma forma que ocorre no IF Farroupilha
Campus São Borja/RS, geralmente, o ensino da
programação é marcado pela aplicação do
paradigma imperativo e, em seguida, ao considerar
apreendidos os conceitos fundamentais da
programação de computadores, passa-se ao
aprendizado do paradigma orientado a objetos.
Todavia, a minha experiência permite argumentar
que este cenário vem sendo alterado e algumas
instituições de ensino optam por apresentar aos
estudantes o paradigma orientado a objetos desde
o primeiro contato com a programação de
computadores.

Dificuldades no processo de
ensino-aprendizagem de
programação de computadores
O processo de ensino-aprendizagem de
programação não é simples, e a literatura apresenta
algumas dificuldades, a saber:
Falta de interesse por parte dos alunos;
Constatação da falta de correção de atividades
prática ao longo da aprendizagem;
Elevada carga de abstração ou falta de
competências para resolver problemas lógicos e
matemáticos;
Impossibilidade do professor adequar-se as
necessidades de cada aluno;
Métodos de ensino desadequados à
aprendizagem da programação e a conotação
negativa associada a esta disciplina;
Não compreensão de pseudocódigo e
desenvolvimento de fluxogramas;
Resistência por parte do aluno e não
reconhecimento de suas próprias dificuldades;
Sintaxe e regras complexas das linguagens de
programação;
Uma análise mais profunda sobre as dificuldades
leva a percepção de quão complexo é este tema;
diferentes fatores e diferentes responsáveis
contribuem para o surgimento e a permanência de
tais dificuldades. Existem algumas propostas que
visam diminuir essas dificuldades, porém, ainda
mostram-se incompletas; e também não é possível
saber se o problema será mitigado, pois programar
exige habilidades que são difíceis de estimular e
integrar ao longo do processo de ensino.
Fazendo um diagnóstico in situ, observa-se que os
alunos apresentam dificuldades na elaboração de
soluções computacionais, pois a maioria não
consegue perceber que antes de iniciar a
implementação de um sistema é necessário abstrair
os detalhes mais relevantes, como (i) entender o
problema que se pretende resolver, que consiste
em estabelecer relações lógicas, (ii) planejar os
passos da construção do sistema, documentá-lo e
definir o seu escopo e as técnicas que serão
utilizadas e, por último, (iii) iniciar a implementação
do sistema propriamente dito. Tendo em vista esse
cenário, observa-se que os alunos têm dificuldade
de estabelecer relações entre o problema
computacional a ser resolvido e a solução (sistema
implementado), não percebem, de maneira
integral, que a abstração faz parte do processo de
desenvolvimento do sistema, como um estágio
intermediário deste processo.
Considerando estas observações, é possível afirmar
que a dificuldade de abstração e a de raciocínio
lógico são as que predominam entre os alunos.
Levando em conta as dificuldades encontrados na
literatura, também é comum a alusão às
dificuldades dos alunos com a compreensão de
conceitos abstratos e a visualização mental das
operações dos algoritmos, além da dificuldade com
o desenvolvimento do raciocínio lógico para a
interpretação e resolução de problemas.
Como minimizar as dificuldades?
Para tentar amenizar estas dificuldades a literatura
apresenta algumas propostas. Considerando o
escopo do primeiro problema, alguns autores
(DOS SANTOS e COSTA, 2005; PÍCCOLO et al.,
2010; HOSTINS; RAABE, 2007; SOUZA; GIRALDI,
2011) recomendam o uso de ferramentas visuais
para facilitar o entendimento do comportamento
dos algoritmos, como simuladores, debuggers e
ferramentas de programação visual (veja alguns
exemplos na figura 5)
Figura 5 – Ferramentas visuais para facilitar o
desenvolvimento do software
Piva e Freitas (2010) acreditam que é possível
treinar a capacidade de resolver os problemas
através de desenhos que representem a
interpretação de um enunciado lido. Segundo Bini
(2010) é importante discutir com os alunos a
construção de modelos mentais adequados
durante a construção de um programa. Outra forma
de potencializar a capacidade de resolver
problemas é aproveitar o que o aluno já conhece por
meios de suas experiências cotidianas
(RAPKIEWICZ et al., 2006) relacionadas a exercícios
de programação contextualizados, gerando
soluções para problemas do mundo real (AMORIM,
2014).
Sob essa perspectiva, é possível retomar a teoria de
Ausubel (1968), através da elaboração de mapas
conceituais. Mapas conceituais consistem de uma
técnica desenvolvida por Joseph Novak (1977) para
dar suporte a aprendizagem significativa através de
um diagrama que indica relações entre conceitos.
Ao criá-los, Novak baseou-se na premissa de que a
teoria da aprendizagem significativa ocorre quando
a tarefa de aprendizagem implica relacionar, de
forma não arbitrária e substantiva, uma nova
informação a outras com as quais o sujeito (aluno)
já esteja familiarizado, e quando ele mesmo adota
uma estratégia correspondente para assim
proceder (BREZOLIN, 2010, p. 41). Um dos
softwares que podem ser utilizados para elaboração
desse modelos é o CMAP Tools, disponível para
download em http://cmap.ihmc.us.
Para auxiliar no processo de resolução de
problemas (segundo problema), o matemático
George Polya, em sua obra “A arte de resolver
problemas”, publicado em 1975, argumenta que
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este processo pode ser dividindo em 4 etapas, de
forma que o raciocínio tenha um maior campo de
atuação. A divisão proposta pelo autor ficou
conhecida como “As Heurísticas de Polya”. Logo
depois, Gomes e Mendes (2007) e Havenga (2008)
estudaram o trabalho de Polya, adaptaram para o
ensino de programação, e sugeriram outras
divisões. As concepções intrínsecas entre os
trabalhos podem ser visualizadas na figura 2. Nos
trabalhos de Gomes e Mendes (2007) e Havenga
(2008) percebe-se, e vão ao encontro com os
problemas percebidos in situ, que as etapas de
compreensão do problema e de planejamento da
solução aparecem antes da codificação do
programa.
De acordo com experiências anteriores e com
relatos de docentes que já ministraram a disciplina
de programação de computadores, os alunos que
apresentam essas dificuldades geralmente
assumem uma atitude passiva durante as
atividades propostas, e o erro mostra-se como um
elemento desmotivador; eles deixam de realizar as
atividades ficando à espera da resolução
apresentada pelo professor ou por colegas. Essa
atitude não permite que o aluno exercite ou
aprimore a sua capacidade para resolver
problemas. Nesse sentido, estimular os alunos à
prática da resolução de problemas de forma
consciente pode promover a dedicação necessária
ao aprendizado, pois ele estará no comando desse
processo visualizando os resultados positivos de
suas ações.
Como foi possível perceber, essa seção apresentou
algumas dificuldades associadas ao ensinoaprendizagem
de programação de computadores.
Com base nesse levantamento é desejável que as
ferramentas visuais e a proposta de organização do
processo de desenvolvimento de um software
(adaptação das heurísticas) sejam utilizadas como
metodologia para orientar as atividades de
execução de PPI que envolvem a programação de
computadores.

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Como avaliar os objetos de
aprendizagem produzidos pelos
alunos?
Conforme visto anteriormente, nesse documento
são apresentadas dois projetos de PPI onde os
alunos do CTIM implementaram objetos de
aprendizagem envolvendo os saberes das
disciplinas das Ciências da Natureza, Matemática e
suas Tecnologias de forma integrada com as
disciplinas de Tópicos Avançados e Programação
III, ambas disciplinas do 3º ano do CTIM.
“São considerados objetos de aprendizagem
aqueles materiais pedagógicos digitais que
permitem subsidiar os processos de ensinoaprendizagem”
(Wiley , 2000)
Nesta perspectiva, uma avaliação bem criteriosa
pode contribuir para apontar para que tipo de
proposta pedagógica o software em questão
poderá ser melhor aproveitado. Tomando por base
essas considerações, Reategui e Finco (2010)
argumentam que a avaliação dos objetos de
aprendizagem devem considerar aspectos
pedagógicos e técnicos.
Em relação aos aspectos pedagógicos, os autores
orientam que a primeira tarefa é identificar a
concepção teórica que orienta a aprendizagem,
pois um software para ser educativo deve ser
pensado segundo uma teoria sobre como o sujeito
aprende, como ele se apropria e constrói seu
conhecimento, e podem ser divididas em:
Abordagem Construtivista
Abordagem Comportamentalista
Abordagem Sócio interacionista
Na sequência, orientam que seria importante que o
material produzido seja capaz de se adaptar aos
diferentes estilos de aprendizagem dos estudantes,
possibilitando explorar de maneira mais efetiva
suas habilidades e desenvolver outras com as quais
possam ter mais dificuldades. Nesse caso, podem
ser observados os estilos de aprendizagem
definidos por Felder e Silverman (1991) que são
visual/verbal, sensitivo/intuitivo, ativo/reflexivo
e sequencial/global. Ainda, com relação aos
aspectos pedagógicos, destacam que é importante
avaliar a forma como os conteúdos são trabalhados
no objeto de aprendizagem, observando se os
conteúdos são adequados ao nível de
conhecimento do aluno.
Quanto aos aspectos técnicos envolvidos no
processo de avaliação, os autores indicam
qualidades relativas a sua robustez, portabilidade,
sua interface bem como sua documentação.
Todas perguntas utilizadas para avaliar um objeto
de aprendizagem foram compiladas em uma Grade
de Avaliação contendo 34 critérios. Cada critério foi
avaliado em três categorias, conforme segue:
Sim - Critério observado no objeto de
aprendizagem;
Em partes - Critério observado em partes no
objeto de aprendizagem;
Não - Critério não observado no objeto de
aprendizagem.
PARA OBTER MAIS INFORMAÇÕES
Acesse a grade de avaliação completa, no link:
http://bit.do/cyShG:
QR Code
Diante o exposto, pode-se afirmar que a clareza
com relação à concepção epistemológica e a forma
de disponibilização dos conteúdos são importantes
na medida em que permite aos educadores utilizar
estes materiais educacionais em tarefas de ensino e
de aprendizagem de maneira consciente e coerente
com as atividades e dinâmicas já utilizadas em sala
de aula.

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Promovendo o ensino-aprendizagem da
PROGRAMAÇÃO DE COMPUTADORES
de forma significativa e contextualizada
Aqui são apresentados os detalhes das três etapas
que visam promover o ensino-aprendizagem de
programação envolvendo saberes de outras
disciplinas, de forma significativa e
contextualizada:
Etapa 1: Planejamento e
elaboração projeto de PPI
Primeiramente, é importante observar que toda a PPI
deve seguir as orientações da Instrução Normativa
N.º 2, de 18 de fevereiro de 2013. O mais importante
passo a seguir é definir quais as disciplinas integrarão
a proposta. No caso da pesquisa empreendida, foram
elaboradas duas propostas de PPI. Para definir o
escopo de cada projeto, é preciso se reunir com os
professores antes do início das atividades letivas
(Planejamento em conjunto). Os dois projetos
apresentados ao colegiado do curso definidos nessa
pesquisa foram:
Projeto Genetik
Produção de objetos de aprendizagem para ensino
de Biologia e Química
Disciplinas: Biologia, Química, Matemática, Tópicos
Avançados e Programação III
A partir do parecer dos professores de Biologia,
Química, Matemática, Tópicos Avançados e
Programação III, identificou-se a possiblidade de
integração entre seus conteúdos programáticos,
sendo possível criação de um objeto de
aprendizagem voltado para o ambiente web que visa
integrar na Genética conceitos da Química,
identificando as molécula de DNA e RNA, com suas
ligações, unindo conceitos
Projeto Spannend
Produção de objetos de aprendizagem para ensino
de Física
Disciplinas: Física, Matemática, Tópicos Avançados e
Programação III
Nesse projeto os alunos tiveram a tarefa de
desenvolver um simulador, voltado para o ambiente
web, que permita a geração de circuitos elétricos em
série e em paralelo, calcule a resistência total do
circuito, a corrente de cada resistor, a diferença de
potencial em cada resistor e a potência em cada
resistor.
Visando o melhor aproveitamento, ficou decidido que
uma das turmas realizaria o Projeto Genetik e outra o
Spannend, formando quatro grupos em cada projeto. As
PPI foram apresentadas aos alunos, juntamente com
exposição do Plano de Ensino da disciplina de
Programação III.
Com o objetivo de amenizar as dificuldades na
construção dos objetos de aprendizagem, como na
abstração e na resolução de problemas, conforme
evidenciados na seção anterior, foi elaborada uma
adaptação das heurísticas propostas por Polya (1975),
Gomes e Mendes (2007) e Havenga (2008), a qual foi
seguida pelos alunos na elaboração dos objetos de
aprendizagem (Figura 2).
A observação direta utilizou como instrumento os
registrados em diários de campo e diários de classe das
disciplinas envolvidas nas PPI. A observação indireta foi
realizada por meio das aplicação de três questionários
diagnóstico.
PARA OBTER MAIS INFORMAÇÕES
Acesse os questionários diagnóstico aplicados
na investigação, no link:
http://bit.do/cy5iw:
QR Code
Ao evidenciar os pontos chaves de cada projeto de PPI, a
próxima fase corresponde a execução dos projetos pelos
alunos.
Etapa 2: aplicação dos projetos
Como esses projetos é destinado a turmas de 3º ano de
um curso técnico em informática, onde os alunos já
possuem um boa experiência com a prática de
programar, a aplicação de PPI propostas nesse manual
podem ser realizadas durante um semestre (4 meses).
Sabendo que os alunos já se apropriaram dos
conhecimentos das disciplinas básicas e técnicas,
aprofundando os conhecimentos em linguagem de
programação para o ambiente Web, os alunos podem
partir para a implementação dos objetos de
aprendizagem.
Esses objetos de aprendizagem, que são aplicações
digitais com o objetivo de auxiliar no processo de ensino
e aprendizagem, devem ser constituídos seguindo a
proposta apresentada na figura 2.
Ou seja, a primeira fase corresponde a confecção dos
modelos mentais onde os alunos devem relacionar as
partes que irão compor o sistema. Na sequência, devem
construir um documento de requisitos do sistema
baseado nos princípios de Engenharia de Software.
Nessa fase os alunos definem os requisitos funcionais e
não-funcionais do sistema, a especificação de casos de
uso (diagramas Use Case) e diagrama entidade
relacionamento do banco de dados que será utilizado
pela aplicação. Após a elaboração dessa documentação,
os alunos devem iniciar a implementação do objeto de
aprendizagem considerando o conhecimento prévio
aprendido durante o semestre.
Nessa etapa, o professor deve assumir uma atitude
construcionista, que implica na meta de ensinar, de
forma a produzir o máximo de aprendizagem, com o
mínimo de ensino.
Após a elaboração dos objetos de aprendizagem os
alunos devem preparar uma apresentação visando
mostrar os resultados dos projetos.
Etapa 3: Avaliação dos projetos
A avaliação dos projetos também deve seguir a Instrução
Normativa que regulamentas as PPI. Nesse caso, os
professores devem avaliar os alunos ao longo e no final
dos projetos.
Conforme definido anteriormente, as grades de
avaliação utilizadas para avaliar tanto durante como no
final do processo estão disponíveis na integra em:
http://bit.do/cyShG.

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Referências
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professores. Ministério da Educação, Secretaria de
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