O ENSINO DE LÓGICA PARA PROGRAMAÇÃO A PARTIR DE JOGOS EDUCATIVOS: UM RELATO DE EXPERIÊNCIA

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1 O ENSINO DE LÓGICA PARA PROGRAMAÇÃO A PARTIR DE JOGOS EDUCATIVOS: UM RELATO DE EXPERIÊNCIA CASSENOTE, Mariane Regina Sponchiado 1 ; ANTONIAZZI, Rodrigo Luiz 2 Resumo: A ascensão das tecnologias tem ocasionado mudanças em todos os setores da sociedade, inclusive na educação. Atualmente, recursos computacionais, tais como os jogos educativos, têm ganhado espaço no contexto escolar. Esse fenômeno torna as aulas mais dinâmicas e divertidas, prendendo a atenção dos alunos e motivando-os a buscar novas fontes de conhecimento. Esse artigo faz parte de um projeto de extensão da Universidade de Cruz Alta que visa capacitar discentes da rede pública de ensino na utilização de jogos educativos em prol do desenvolvimento do raciocínio lógico voltado à programação. A partir do desenvolvimento do projeto espera-se melhorar o rendimento acadêmico dos educandos, capacitá-los na utilização das tecnologias a favor do conhecimento e facilitar o processo de aprendizagem de crianças portadoras de necessidades especiais. Palavras-Chave: Raciocínio lógico. Lógica para programação. Jogos educativos. Abstract: The rise of technology has caused changes in all sectors of society, including education. Currently, computing resources, such as educational games, have gained ground in the school context. This phenomenon makes the classes more dynamic and fun, holding students' attention and motivate them to seek new sources of knowledge. This article is part of an extension project of the University of Cruz Alta that aims to empower students of the public school system in the use of educational games for the development of logical reasoning geared to programming. From the development of the project is expected to improve the academic performance of students, train them in the use of technology in favor of knowledge and facilitate the learning process of children with special needs. Keywords: Logical reasoning. Logic for programming. Educational games. INTRODUÇÃO É de conhecimento comum o fato de que se vive uma época de constantes avanços e difusão das Tecnologias de Informação e Comunicação (TICs). Tais recursos têm se mostrado importantes aliados das mais diversas áreas de atuação humana, dentre elas a educação. Os paradigmas de ensino, tradicionalmente conservadores, têm evoluído e agregado 1 Aluna do curso de Ciência da Computação da UNICRUZ, Bolsista PIBEX/UNICRUZ, mariane.sponchiado@gmail.com; 2 Coordenador e docente do curso de Ciência da Computação da UNICRUZ, Orientador, rantoniazzi@unicruz.edu.br. 269

2 características tecnológicas ao cotidiano escolar, tornando as aulas mais dinâmicas e inovadoras. De acordo com Falkembach, Geller e Silveira (2006), os recursos multimídia integrados ao contexto educacional despertam um maior interesse por parte dos alunos, auxiliando na realização de tarefas que exigem a manipulação de informações complexas e diminuindo a sobrecarga cognitiva. Além disso, fornecem flexibilidade ao usuário para que este possa definir e organizar relações entre as ideias necessárias para alcançar seus objetivos. Sendo assim, pode-se afirmar que as TICs podem ser utilizadas como promotoras de aprendizagem nas práticas escolares, o que possibilita a aproximação dos alunos ao conhecimento científico, levando-os a ter uma vivência, mesmo que virtual, de soluções de problemas que muitas vezes são próximos da realidade que o ser humano enfrenta em seu cotidiano (CAMPOS; BORTOLOTO; FELÍCIO, 2002). No entanto, para que a inserção desses elementos seja realmente benéfica, é necessário que cada situação seja cuidadosamente analisada, a fim de direcionar o planejamento ao uso de metodologias adequadas. Este estudo faz parte de um projeto de extensão que visa capacitar discentes da rede pública de ensino na utilização de ferramentas apropriadas para desenvolver o raciocínio lógico voltado ao conhecimento computacional, assim como a capacidade de simplificar e resolver problemas complexos. Em decorrência do desenvolvimento do projeto, espera-se otimizar o rendimento escolar dos alunos nas disciplinas que envolvem diretamente o raciocínio lógico, além de ampliar o conhecimento dos estudantes na área de informática e facilitar o processo de aprendizagem de crianças portadoras de necessidades especiais. JOGOS EDUCATIVOS DIGITAIS Dentro do contexto da inserção das TICs no processo de ensino encontram-se os jogos educativos digitais, ferramentas que, quando corretamente aplicadas, agregam características de criatividade, dinamismo e colaboração à busca pelo conhecimento. De acordo com Bittar et al. (2010), um jogo é considerado didático quando o mesmo, desde o seu planejamento, for elaborado com o objetivo de atingir conteúdos específicos, facilitando a aquisição e retenção de conhecimento. Assim, o desenvolvimento de jogos educativos digitais permite que a atividade de jogar, que é inerente à criança, possa ser utilizada como um importante recurso educacional e 270

3 motivacional, possibilitando que as habilidades e conteúdos embutidos no jogo sejam potencializados no processo de ensino e aprendizagem (FALKEMBACH; GELLER; SILVEIRA, 2006). Pode-se afirmar, portanto, que os jogos digitais promovem ambientes atraentes e dinâmicos capazes de auxiliar significativamente na formação intelectual e motora do educando. Segundo Rapkiewicz et al. (2006, p.4): O uso de jogos de forma lúdica propicia flexibilidade e criatividade fazendo o aluno explorar, pesquisar, encorajando o pensamento criativo, ampliando o universo, saciando a curiosidade, alimentando a imaginação e estimulando a intuição, e tudo isso contribui para o aprendizado. O jogo por meio do lúdico pode ser desafiador e sempre vai gerar uma aprendizagem que se prolonga fora da sala de aula, fora da escola, pelo cotidiano e acontece de forma interessante e prazerosa. A pesquisa de Campos, Bortoloto e Felício (2002) revela que os jogos têm ganhado espaço como ferramentas ideais de aprendizagem, visto que propõem estímulo ao interesse do aluno, desenvolvem níveis diferentes de experiência pessoal e social, ajudam a construir novas descobertas, desenvolvem e enriquecem sua personalidade e simbolizam um instrumento pedagógico que leva o professor à condição de condutor, estimulador e avaliador da aprendizagem. O autor Rapkiewicz et al. (2006) reitera essa ideia na medida em que afirma que cabe ao professor planejar, organizar e controlar as atividades de ensino utilizando os recursos tecnológicos apropriados a fim de criar as condições ideais para que os alunos dominem os conteúdos, desenvolvam a iniciativa, a curiosidade científica, a atenção, a disciplina, o interesse, a independência e a criatividade. Deste modo, pode-se afirmar que o educador possui um papel de extrema importância nesse processo, agindo como mediador na relação entre os discentes e os recursos multimídia empregados em sala de aula. Nas subseções a seguir são expostas as principais particularidades das ferramentas trabalhadas até o momento na instituição de ensino na qual o projeto vem sendo executado, assim como a forma com que cada uma contribui no processo de desenvolvimento do raciocínio lógico dos educandos. LIGHTBOT O jogo LighBot é uma ferramenta online executada com o auxílio de uma plataforma Flash, a qual pode ser acessada por navegadores de internet no portal Armor Games (2015). 271

4 Os jogadores têm acesso a diversos comandos e devem organizá-los em sequência para mover um robô, a fim de acender os azulejos mais escuros (Figura 1). Percebe-se claramente, conforme o avanço do jogo, o emprego da lógica de programação implícita em cada um dos níveis. No nível básico, constituído de 8 (oito) fases diferentes, são apresentados comandos simples como andar, girar, pular e acender luzes, salientando-se que o jogador pode utilizar somente 12 (doze) instruções por fase. Nessa etapa, objetiva-se ambientar o aluno com a ferramenta, a fim de que ele entenda as regras e adquira o conhecimento necessário para solucionar os problemas complexos que serão propostos posteriormente. No segundo nível são apresentados 6 (seis) desafios distintos entre si. Nesse contexto, chamado procedimentos, trabalha-se com o conceito de reutilização de instruções, o qual é muito utilizado em programação no mundo real. Para tanto, são disponibilizados mais dois espaços além do principal, sendo que cada um deles pode contar com, no máximo, 8 (oito) comandos. Assim, são inseridas instruções nesses espaços e as mesmas são referenciadas no quadro principal. Cada vez que o robô se depara com essa referência, o mesmo executa as ordens nela contidas. Por fim, no nível laços são estudadas as estruturas de repetição. Nesse caso, é evidente a correlação do jogo com a lógica de programação propriamente dita. Dentro dessa etapa, constituída de 6 (seis) fases, é permitido ao usuário referenciar um espaço destinado às instruções dentro dele mesmo, criando um loop. O robô permanecerá executando esses comandos até que não seja mais possível fazê-lo, seja por falta de espaço no cenário ou por ter acendido todos os ladrilhos azuis e solucionado o problema. 272

5 Figura 1 - Desafio da ferramenta LightBot SCRATCH A ferramenta Scratch foi desenvolvida pelo Lifelong Kindergarten Group (LLK), grupo de pesquisa do MIT Media Lab, sendo que o ambiente introdutório de ensino foi criado com o propósito de introduzir a programação de maneira fácil e rápida para aqueles que não possuem nenhum tipo de experiência no assunto (MALONEY et al., 2010). Assim, a interatividade do Scratch ocorre por meio de uma linguagem de programação visual para a criação de histórias e animações que fazem uso de mídias como sons e imagens. A construção de projetos nessa ferramenta se dá em um plano de fundo estático (comumente denominado palco ) no qual os objetos inseridos interagem (Figura 2). Para definir o comportamento e dar vida a cada um desses elementos, os usuários precisam arrastar e soltar os recursos disponíveis na área reservada aos comandos, podendo-se reagrupar e reordenar essas instruções a qualquer tempo. De acordo com Malan e Leitner (2007), os comandos do Scratch assemelham-se a peças de quebra-cabeça e indicam com sua forma como podem ser combinados corretamente. Portanto, quando acoplados, os comandos formam programas que estão sempre sintaticamente corretos. Sem a preocupação com esse tipo de erro, os usuários focam apenas na criação da lógica de funcionamento de seus projetos. 273

6 Figura 2 - Animação criada no Scratch GAMESTAR MECHANIC O Gamestar Mechanic é um recurso computacional desenvolvido como parte da iniciativa da MacArthur Foundation Digital Media Learning, por meio da parceria entre o Gamelab, um estúdio de jogos com sede em Nova York, e a University of Wisconsin-Madison. Trata-se de um ambiente de aprendizagem inovador que se baseia em design de jogos como um dispositivo pedagógico. Gamestar Mechanic é, em poucas palavras, um jogo sobre como fazer jogos no qual os usuários aprendem a pensar e se comunicar como projetistas, jogando, construindo e partilhando jogos por meio do ambiente online representado na Figura 3. A animação se passa dentro de uma narrativa que coloca os jogadores no papel de construtores, em um mundo de fantasia no qual as pessoas descobrem como compartilhar jogos bem desenvolvidos e aproveitar a sua energia para abastecer os sistemas que suportam as suas vidas (GAMES, 2009). À medida em que o usuário avança na tarefa de reestabelecer as fábricas desativadas do jogo, o mesmo progride como um membro de uma organização denominada Allied Mechanic Project, cujos membros são representados por personagens ou por pessoas reais. 274

7 Para tanto, os jogadores devem visitar várias galerias em cada fábrica, jogando, projetando, construindo e reparando níveis. Figura 3 - Nível editável do jogo Gamestar Mechanic METODOLOGIA O experimento, até o momento, contou com 14 (quatorze) encontros de 4 (quatro) horas cada e teve como público alvo 60 (sessenta) alunos de uma escola de Cruz Alta - RS, sendo eles integrantes do 4º e 5º anos do ensino fundamental. Cada um desses encontros teve sua duração dividida igualmente entre as quatro turmas envolvidas no projeto. As aulas aconteceram no laboratório de informática da referida escola, o qual conta com 20 (vinte) computadores com o sistema operacional Windows XP Professional conectados à internet. Além disso, na maior parte dos encontros, foi utilizado um projetor multimídia (Datashow). A associação entre esses dois componentes tecnológicos possibilitou que os alunos acompanhassem o desenrolar dos jogos no telão ao mesmo tempo em que avançavam em suas próprias máquinas. Vale salientar que essa disposição foi fundamental para a fluidez das aulas, tendo em vista que alguns dos recursos trabalhados não possuem tradução para o idioma português e os alunos possuem pouco ou nenhum conhecimento na língua inglesa. 275

8 Fez-se necessário, também, um acompanhamento mais específico para alguns educandos, visto que muitos não possuem computador pessoal e não usufruíam de habilidades de manipulação do mesmo. Diante disso, tornou-se indispensável que se trabalhasse algumas questões básicas da informática, não só para o bom funcionamento do projeto, mas também para que esses recursos possam vir a ser utilizados em disciplinas comuns da estrutura curricular da escola. RESULTADOS E DISCUSSÕES A avaliação do desenvolvimento do projeto tem sido realizada por meio da construção de um diário de observações pessoais no qual, após cada encontro, são registradas as impressões a respeito do decorrer do curso. Além disso, foi aplicado um questionário aos alunos a fim de verificar quais são os efeitos que as aulas têm surtido sobre eles. Quanto às observações pessoais, tem se tornado evidente a evolução do raciocínio lógico nos aprendizes. Inicialmente, alguns demonstraram dificuldades básicas, como a diferenciação entre esquerda e direita, falta de coordenação motora quando o jogo exigia agilidade e a elaboração do passo-a-passo para a resolução dos problemas propostos, visto que muitas vezes os alunos mantinham o foco no resultado final e não em como chegar até ele. Entretanto, conforme o curso avançava, essas barreiras foram gradualmente transpostas. Além disso, observou-se o espírito de colaboração entre os estudantes que, quando percebiam que algum colega enfrentava dificuldades, rapidamente prontificavam-se a ajudar. Tais atitudes tornaram as atividades mais dinâmicas, sendo que muitas vezes se iniciaram discussões acerca da melhor maneira de resolver determinado desafio. Naturalmente, quando foram apresentados problemas que demandavam uma maior carga cognitiva, os alunos mostraram-se competitivos. Esse fato foi avaliado como positivo, visto que quando não há indícios de agressividade, trata-se de um estímulo saudável ao aprendizado. Evidenciaram-se, também, os benefícios do sistema de tentativa e erro. Uma vez que o resultado esperado não era alcançado, o aluno podia recomeçar e repetir esse processo quantas vezes fossem necessárias para a conclusão da tarefa. Essa atividade torna os educandos mais confiantes porque, diferentemente da maioria das situações cotidianas de sala de aula, não há penalidade em caso de falha. Foram percebidas melhorias significativas nas habilidades dos aprendizes de manusear o computador, pois, como citado anteriormente, 276

9 poucos possuem máquinas pessoais e o laboratório de informática da escola era raramente utilizado. Constatou-se um caso específico em uma das turmas em que um aluno foi diagnosticado com Transtornos Específicos do Desenvolvimento das Habilidades Escolares (CID 10 F81) e Retardo Mental Moderado (CID 10 F71). Conforme orientação médica, o mesmo necessita de classe e escola especial, mas por motivos de força maior, não dispõe desse atendimento especializado. De acordo com relatos da professora responsável pela turma em que o mesmo se encontra inserido, por mais esforçado que seja, o aluno não consegue acompanhar o nível da turma por não assimilar os conteúdos ministrados, desconhecendo letras e cores. No entanto, ao longo do desenvolvimento do projeto o educando tem evoluído notavelmente, estando entre os participantes que apresentam maior facilidade para resolver os desafios propostos nos jogos. Observou-se que esse fato tornou o aprendiz mais alegre, aumentando a sua autoestima e satisfação pessoal, além de representar um exemplo de superação frente à todas as turmas envolvidas no projeto. No entanto, a principal impressão a respeito do curso é a grande empolgação advinda dos educandos. A quebra de rotina da sala de aula motivou e encorajou os alunos a quererem aprender mais, tornando-os mais abertos e receptivos ao conteúdo ministrado. O sentimento de desafio imposto pelos jogos fez com que se gerasse um alto nível de concentração, tornando os alunos capazes de ver a si mesmos como construtores de seu próprio conhecimento. Dessa forma, os aprendizes se tornaram mais atentos e desenvolveram características como disciplina, respeito às regras, autocontrole e habilidades cognitivas, tudo isso de forma dinâmica e divertida. Ao final de cada aula, os alunos questionavam se na semana seguinte haveria atividades, o que demonstra empolgação e satisfação com o curso. O questionário aplicado contou com a participação de 35 (trinta e cinco) educandos, sendo eles integrantes de cada uma das turmas envolvidas no projeto. Salienta-se que todos os alunos o responderam de forma voluntária, não sendo obrigatória a participação dos mesmos. Na Figura 4 é ilustrada a primeira parte do questionário. Quando questionados sobre a relevância da utilização dos jogos educativos na escola, todos os entrevistados concordaram que é uma atividade válida como apoio ao ensino tradicional. Na questão relativa à sensação de realização pela tarefa cumprida advinda do ato de completar os exercícios, 88% dos 277

10 participantes dizem possuir esse sentimento, enquanto 6% afirmam que não o sentem e outros 6% declaram que sentem parcialmente. Figura 4 - Primeira parte do questionário aplicado aos alunos Os estudantes foram indagados, conforme demonstra a Figura 5, sobre a melhoria de suas habilidades com computadores no decorrer das aulas. Assim, 94% dos alunos admitem ter evoluído na utilização de elementos de hardware, como mouse e teclado, e de software, em funções básicas do sistema operacional utilizado nas máquinas do laboratório. No entanto, 6% dos alunos dizem ter percebido uma melhora parcial nessas habilidades. Quando questionados sobre o seu progresso no desenrolar dos jogos, 91% dos educandos alegaram estar progredindo, enquanto 9% negaram esse avanço. Figura 5 - Segunda parte do questionário aplicado aos alunos Na terceira parte do questionário, ilustrada na Figura 6; 83% dos entrevistados acreditam que houve colaboração entre os colegas quando pelo menos um dos alunos enfrentava dificuldades no desenvolvimento dos jogos. Entretanto, 8% dos participantes 278

11 relataram não ter observado esse tipo de comportamento e 9% disseram que isso só ocorreu ocasionalmente. Quando perguntados sobre a facilidade com que os propósitos estabelecidos nos jogos podem ser compreendidos, 80% dos alunos alegaram ter entendido facilmente, enquanto 17% afirmaram ter encontrado algumas dificuldades e 3% acreditam que esses propósitos são de difícil compreensão. Figura 6 - Terceira parte do questionário aplicado aos alunos CONSIDERAÇÕES FINAIS Acredita-se que o projeto esteja atingindo os objetivos a que se propõe, visto que os alunos apresentaram notáveis avanços intelectuais e sociais. Cabe ressaltar, no entanto, que os jogos educativos não são substitutos de outros métodos de ensino. Trata-se apenas de uma ferramenta dinâmica e prazerosa para complementar o processo de ensino-aprendizagem tradicional que, se bem aplicada, serve de suporte ao professor enquanto motivador do processo de construção do conhecimento. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BITTAR, T. J. et al. Considerações para jogos educativos na Web com base nas experiências e resultados do desenvolvimento do Ludo Educativo. IX Simpósio Brasileiro de Jogos e Entretenimento Digital. Florianópolis CAMPOS, L. M. L.; BORTOLOTO, T. M.; FELÍCIO, A. K. C. A produção de jogos didáticos para o ensino de ciências e biologia: uma proposta para favorecer a aprendizagem. Universidade Estadual Paulista, FALKEMBACH, G. A. M.; GELLER, M.; SILVEIRA, S. R. Desenvolvimento de jogos educativos digitais utilizando a ferramenta de autoria multimídia: um estudo de caso com o ToolBook Instructor. UFRGS,

12 GAMES, A. Portal Armor Games. Disponivel em: < Acesso em: 27 Agosto GAMES, I. A. 21st Century Language and Literacy in Gamestar Mechanic: Middle SchoolStudents' Appropriation Through Play of the Discourse of Computer Game Designers. University of Wisconsin-Madison, MALAN, D. J.; LEITNER, H. H. Scratch for budding computer scientists. Proceedings do 38th SIGCSE'07. Kentucky, USA p MALONEY, J. et al. The Scratch programming language and environment. ACM Transactions on Computing Education, v. 10, n. 4, RAPKIEWICZ, E. C. et al. Estratégias Pedagógicas no Ensino de Algoritmos e Programação Associadas ao Uso de Jogos Educacionais. RENOTE - Revista Novas Tecnologias na Educação, v. 4, n. 2,