2 ENSINO E APRENDIZAGEM NAS DISCIPLINAS
6.6 Discussão
A partir dos dados apresentados é importante destacar algumas análises relevantes para a discussão deste trabalho. Um primeiro ponto a ser tratado está relacionado a periodicidade na utilização dos métodos de ensino. Apesar de mais de 70% dos docentes pesquisados afirmarem conhecer os métodos de ensino, apenas 32% dizem utilizar esses métodos nas disciplinas de introdução à programação. Esse percentual é ainda menor entre os professores das instituições públicas, aproximadamente, 27%11. A partir desses dados é possível notar que existe uma baixa adesão na adoção dos métodos não tradicionais de ensino. Principalmente, no caso das universidades públicas, apesar dos professores afirmarem que conhecem tais métodos. Os docentes pesquisados citam “desconhecimento” e “falta de tempo”12 para introdução dessas novas abordagens como uma das razões para a não utilização. Estes dados convergem com os achados nas revisões sistemáticas da literatura desenvolvidas nos capítulos 3 e 4.
A falta de tempo para pesquisar, adaptar e aplicar os métodos também é um dado abordado na literatura. Gomes, Henriques e Mendes (2008) afirmam que os semestres curtos dificultam essa adaptação dos métodos de ensino escolhidos pelos professores.
Outro fator citado pelos professores como um motivo para não utilização dos métodos é a falta de conhecimento sobre a eficiência de tais métodos. Em relação a esta questão, a literatura ainda não parece ter um consenso como mencionado por Vihavainen, Airaksinen e Watson (2014). Os autores mostram que resultados utilizando alguns destes novos métodos de ensino (como programação em pares) não são conclusivos. Porém, apesar disso, ainda tem melhoras nas taxas de aprovação em no mínimo 10%, superior a abordagem tradicional de aulas expositivas e laboratoriais. Sirotheau et al. (2011) também afirmam que o método de programação em pares não tende a ser eficiente usado isoladamente com estudantes de diferentes níveis de conhecimento. Além disso, Amaral (2015) argumenta que os professores têm formação pedagógica deficitária e usam metodologia inadequada na sua maioria.
11 Os dados citados podem ser encontrados respectivamente nas Figuras 12, 13 e na Tabela 17
deste capítulo.
Estes exemplos demonstram como a descrença ou desconhecimento da falta de eficácia do método de ensino ainda é algo mencionado com frequência entre os docentes.
É pertinente mencionar que 10% dos professores que responderam não utilizar os métodos de ensino e ferramentas afirmaram possuir metodologia própria para essa disciplina. Seria importante essa metodologia própria ser melhor descrita, avaliada e divulgada pelos professores. Afinal, este ainda é um ambiente em que os índices de avaliação das metodologias são deficitários para os alunos e para os professores.
Ainda em relação a utilização de tais métodos, um outro ponto que chama atenção é a baixa adesão dos professores dos cursos de licenciatura13 na utilização desses métodos. É importante atentar que são esses cursos que formarão professores que irão ensinar informática no ensino básico. Professores estes que poderão construir as bases de conhecimento em alunos podem vir a entrar na universidade com noções de pensamento computacional e serem possíveis futuros estudantes dos cursos STEM na universidade. O pensamento computacional é citado na literatura (Allan et al., 2010; Andrade et al., 2013; Barcelos; Silveira, 2013; Carvalho; Chaimowicz; Moro, 2013; Garcia; Correia; Shimabukuro, 2008; Machado et al., 2010; Scaico, 2013) como elemento valioso e, como foi mencionado no capítulo 3 deste trabalho. A falta de conhecimento dos alunos sobre este tema aparece como um gargalo para a formação de novos profissionais.
Outro dado relativo a periodicidade na utilização dos métodos de ensino, está relacionado a quantidade de tempo que os docentes utilizam tais métodos durante o semestre. Entre os docentes que mencionam fazer uso dos métodos com frequência em sala de aula, 50,8% afirmaram utilizá-los durante todo o semestre e cerca de 29,20%14 utilizam apenas em parte do semestre.
Em relação aos métodos de ensino conhecidos pelos docentes, quatro aparecem em destaque: PBL, programação em pares, gamificação e sala de aula invertida15. Esses são métodos apontados também na literatura (Mohorovičić e Strčić, 2011) como adequados para as disciplinas de introdução à programação. Já os métodos de ensino como o sistema personalizado de ensino, challenge based learning (CBL), colaboração online, exercícios contextualizados, aplicativos, juízes online e
13 Esses dados são apresentados na Tabela 18. 14 Esses dados são apresentados na Tabela Tabela 20. 15 Esses dados são apresentados na Tabela 21.
PPL são mencionados somente pelos docentes que nunca ou raramente e às vezes usam métodos em sala de aula. Uma questão a ser levantada é se estes métodos são adequados para as disciplinas de introdução à programação.
Um outro detalhe importante de apontar é o aparecimento de métodos de ensino, conceitos e ferramentas que estão vinculados ao conceito do pensamento computacional. Isto porque os docentes citam métodos de ensino como computação desplugada e a utilização de jogos. A utilização de ferramentas como a linguagem LOGO, Scratch e biblioteca turtle do Python, são descritas pelos professores como métodos de ensino e não como ferramentas no questionário. Dessa forma, é importante notar que alguns professores têm dificuldade de diferenciar os métodos das ferramentas.
Ainda em relação as dificuldades encontradas pelos docentes na utilização dos métodos de ensino em sala de aula, entre os professores que afirmaram fazer uso de tais métodos sempre ou frequentemente 38,50%16 relatam dificuldades na aplicação de tais métodos. Esse percentual é ainda maior entre os docentes que utilizam esses métodos às vezes, cerca de 46,30%. É bom atentar que esses relatos sobre as dificuldades, muitas vezes, podem atrapalhar a adoção desses métodos não tradicionais de ensino em sala de aula seja em relação a maior frequência como também ao estímulo para outros professores fazerem também aderirem.
Ao mencionarem as dificuldades encontradas na adoção de novos métodos, os professores relatam “a resistência ou falta de interesse, motivação ou engajamento do aluno como a principal entrave. A revisão sistemática da literatura feita no capítulo 4, em contrapartida, aponta que os métodos não tradicionais de ensino geram um aumento da motivação por parte dos alunos. Esta divergência remete a algumas questões: a adoção de métodos não tradicionais de ensino não deveria ter o efeito oposto? As disciplinas não deveriam se tornar mais interessante e terem menor resistência por parte dos alunos?
Sobre essa questão alguns relatos dos professores confirmam esse cenário, como visto no Quadro I:
Quadro I – Relatos sobre resistência dos alunos sobre métodos de ensino.
Outra dificuldade exposta pelos professores diz respeito a uma “maior necessidade de planejamento das aulas” e, consequentemente, tempo na adoção dos métodos não tradicionais de ensino. Um terceiro ponto relatado está relacionado a dificuldade em “deixar de usar métodos tradicionais”17, principalmente para os que mais utilizam como, por exemplo, os que responderam sempre ou frequentemente. Alguns comentários dos docentes que confirmam essa dificuldade são mencionados no Quadro II.
Quadro II – Relatos sobre dificuldades de deixar de usar métodos de ensino tradicionais.
O método tradicional é ainda muito comum nas salas de aula de introdução à
17 Esses dados são apresentados na Tabela 28.
Relatos
• “Alunos resistentes a pensar e buscar informações sozinhos”; • “(...)Não soube manter os alunos motivados a utilizarem
determinados ambientes gráficos”;
• “Há alunos que não se interessam por essas aplicações práticas”;
• “Inicialmente, alguns acadêmicos ficam dispersos”.
Relatos
• “As dificuldades na introdução de uma nova abordagem são comuns, acostumar-se a trabalhar de maneira diferente”; • “deixar de fazer uso das aulas tradicionais e avaliações rígidas
é complicado, porém com calma e sabendo bem adaptar as atividades os resultados são de grande valia”;
• “Alguns alunos reclamam por não ter aulas expositivas”;
• “Alguns alunos ainda preferem o método tradicional, no qual o professor vai para a sala de aula e ministra a aula. Segundo eles, dessa forma o aluno fica obrigado a assistir. Quando eles precisam entrar no AVA1 e assistir as aulas, alguns alunos não o fazem por conta do costume com o método tradicional e desistem da disciplina ”.
programação com, por exemplo, aulas expositivas. Isto acontece porque muitos professores enfrentam turmas grandes e heterogêneas que dificuldade um acompanhamento individualizado. Tais dificuldades relatadas já foram relatadas nos capítulos 3 e 4 desta tese18. Apesar disso, a aparição dos métodos tradicionais nas tabelas neste capítulo corrobora com o que diz a literatura que já apontou inúmeras vezes que os métodos tradicionais de aula expositivas ainda não suprem todas as necessidades de uma disciplina tão complexa e diferenciada como introdução à programação (Amaral, 2015; Aureliano e Tedesco, 2012b; França e Tedesco, 2015; Giraffa, Muller e Moraes, 2015; Júnior e Rapkiewicz, 2004; Kinnunen, 2009; Mohorovičić e Strčić, 2011; Sirotheau et al., 2011; Teague, 2011).
Os problemas enfrentados pelos professores mencionados nos capítulos 3 e 4 como heterogeneidade dos estudantes, turmas com muitos alunos, limitações do número de professores e tutores e dificuldade do ensino personalizado, também, aparecem nos resultados desta pesquisa. Já pontos como a dificuldade da escolha da linguagem de programação para a disciplina de introdução à programação e a prioridade desta disciplina no currículo dos cursos não foram mencionados nas dificuldades dos professores que responderam ao questionário. Estes pontos, entretanto, aparecem como prioritários no capítulo 4. Outras dificuldades já foram mencionadas na Tabela 16, no capítulo 5, e voltaram a aparecer como dificuldades nesta pesquisa. Um exemplo é a parte de avaliação de um método de ensino como o PBL, que exige uma adaptação das aulas por parte dos professores, infraestrutura e incentivo institucional para introduzir novas práticas de ensino.
6.7 Considerações finais
Este capítulo apresentou os dados e fez uma discussão dos resultados sobre a pesquisa realizada com docentes de universidades brasileiras acerca da percepção e utilização dos métodos de ensino em sala de aula. Um primeiro ponto a ser mencionado está relacionado a adoção dos métodos não tradicionais de ensino. Apesar da maioria dos docentes afirmar conhecer tais métodos, a adesão na utilização ainda é pequena. Entre os professores que participaram da pesquisa cerca de 1/3 dizem adotar os métodos de ensino em sala de aula. Este número é ainda menor entre os docentes de instituição pública, ficando abaixo dos 30%.
18 Especificamente nas Tabelas 7 e 11.
Entre os métodos mais conhecidos pelos professores estão o PBL, a Gamificação e a Programação em Pares. Tais métodos também são mencionados pelos pesquisados como os mais utilizados em sala de aula. É importante observar que existe uma igualdade na sequência entre os três primeiros métodos mais conhecidos e três primeiros mais utilizados.
Um segundo ponto relevante está relacionado às razões mencionadas pelos docentes para a não utilização dos métodos não tradicionais de ensino. Os professores relatam a “falta de conhecimento” dos métodos, “falta de tempo” e “desconhecimento sobre a eficácia do método” como sendo os principais motivos para não utilização de tais métodos em sala de aula. Essas razões também são citadas nas revisões sistemáticas da literatura desenvolvidas nesta tese. Assim, em relação à esta temática existe uma convergência entre os resultados encontrados na pesquisa e as discussões da literatura.
Por fim, em relação as dificuldades encontradas pelos professores na utilização dos métodos de ensino, os dados coletados apontam para a “dificuldades de aplicação dos métodos” em sala de aula. Tais dificuldades podem acabar gerando uma resistência por parte dos docentes na utilização mais frequente e sistemática de desses métodos. Outro elemento citado é a “resistência ou falta de interesse dos alunos” em relação a esses métodos. A princípio a adoção de novos métodos deveria ter efeito opostos, atraindo e motivando os alunos na disciplina. Este ponto aparece como importante elemento de reflexão para futuras pesquisas.
7 CONCLUSÃO
Como exposto nesta tese, as disciplinas de introdução à programação fazem parte de vários currículos de graduação de cursos das áreas de Ciência, Tecnologia, Engenharia e Matemática e são consideradas basilares para alunos durante a trajetória nesses cursos. Apesar dessa relevância, são disciplinas que historicamente apresentam taxas de evasão e reprovação elevadas. A literatura atualmente disponível sobre ensino e aprendizagem de introdução à programação ainda diverge no diagnóstico dos problemas, além de apresentar reflexões de forma pouco sistemática e rigorosa. Nesse contexto, o objetivo desta tese é promover um melhor entendimento dos problemas e desafios de ensino e aprendizagem nas disciplinas de introdução à programação em nível universitário.
Esta tese procura demonstrar que não adianta propor novas ferramentas e métodos de ensino para o ensino e aprendizagem de introdução à programação sem entender os problemas postos ainda são muitos e estão em aberto. Essa era uma hipótese deste trabalho, mas a pesquisa reforçou a necessidade de, como área de pesquisa em Educação em Computação, entender melhor os problemas, os conceitos e melhorar os métodos de avaliação dos experimentos realizados nessa área.
Assim, foi apresentado: (1) uma revisão sistemática da literatura escrita em inglês em relação ao ensino e aprendizagem nos cursos de introdução à programação nas universidades, na qual, conseguimos categorizar melhor os problemas e indicar possíveis caminhos de pesquisa; (2) uma revisão sistemática da literatura em português e produzida no Brasil abordando a mesma temática da anterior com o intuito de perceber as similaridades e divergências entre os dois contextos – internacionais e nacional; (3) uma pesquisa quantitativa com professores das disciplinas de introdução à programação nas universidades brasileiras sobre a percepção da utilização dos métodos de ensino com o intuito de confrontar suas respostas com os achados da literatura.
Com isso posto, tanto a revisão sistemática da literatura quanto a pesquisa realizada com os docentes conseguiram avançar no objetivo da tese que era propiciar um melhor entendimento dos problemas de ensino e aprendizado de introdução à programação na universidade. A pesquisa desenvolvida levou em conta tanto a literatura mais recente tanto no âmbito internacional como no nacional, além de trazer dados novos sobre a adoção de métodos não-tradicionais de ensino no Brasil. Apesar
disso, a temática abordada ainda é um problema em aberto que pode receber outras colaborações da literatura para promover não só uma compreensão mais sistemática como também soluções para os problemas elencados.
A primeira contribuição desta tese é o conjunto de achados inéditos sistematizados a partir das RSL internacional e nacional, além do cruzamento de dados obtido a partir da comparação entre as duas. Estes achados serão apresentados nos parágrafos seguintes.
A temática resolução de problemas em programação aparece como conceito crucial para a programação introdutória. Embora tal conceito esteja presente de forma sistemática nos três estudos aparecentados nessa tese, suas definições ainda são genéricas, ausentes ou inconsistentes, principalmente quando se relaciona resolução de problemas em computação. Além disso, as razões para as limitações dos alunos na resolução de problemas não são detalhadas. Portanto, investigações mais aprofundadas devem ser realizadas.
O segundo problema encontrado está relacionado a necessidade de melhores métodos e ferramentas específicas para as etapas de formulação de problemas e expressão da solução. Estas dificuldades aparecem como importantes tanto na literatura internacional quanto na nacional. Isso pressupõe que o entendimento e a expressão do problema sejam uma das raízes para o aprimoramento do aprendizado na programação introdutória. Para tanto, mais evidências empíricas são necessárias.
Uma terceira questão em destaque está relacionada a discussão sobre a deficiência dos conhecimentos prévios dos estudantes, principalmente, em matemática e na sua língua materna – nessa tese foram analisados problemas nos conhecimentos em inglês e em português. Nesse cenário, esforços para ensinar programação e o pensamento computacional para crianças e adolescentes no ensino básico podem ajudar a melhorar esta situação para as futuras gerações de estudantes de programação, mas isso não é certo. Métodos e métricas devem ser estabelecidos para avaliar a eficácia dessa abordagem.
Ainda sobre a temática do conhecimento prévio, no capítulo 03 mostra-se que este conhecimento em programação pode ser um indicativo de sucesso para as disciplinas de introdução à programação no ensino superior. Porém os benefícios associados podem não ser tão diretos na programação, mas sim, ajudando nos hábitos de estudo e na confiança. Os alunos com uma maior compreensão da língua materna podem ter mais chances de serem bem-sucedidos nas disciplinas de
programação, esta questão aparece tanto no capítulo 03 quanto no capítulo 04 deste trabalho. Isso acontece porque um dos itens mais elencados aos problemas de resolução de problema é a falta de compreensão dos enunciados.
Um outro problema abordado esta relacionado a motivação e engajamento dos alunos tanto na revisão sistemática da literatura em inglês realizada no capítulo 03 como a RSL em português desenvolvida no capítulo 04 apontam que 1/3 dos artigos analisados apresenta essa questão como uma dificuldade para o aprendizado nas disciplinas de introdução à programação.
Apesar da literatura internacional e nacional divergirem pouco nos diagnósticos apresentados nos capítulos 03 e 04, tanto a questão do déficite em relação a falta de gerenciamento de tempo e quanto da habilidade de estudo entre os alunos brasileiros aparecem com signicativa diferença em comparação aos estudantes de outros países. Uma outra questão esta relacionada a dificuldade de encontrar linguagens de programação com sintaxe adequada para o ensino de introdução à programação. Este problema é mencioado principalmente RSL internacional.
Já em relação a literatura nacional, um problema que se evidencia é a pouca padronização e rigor científico nos experimentos realizados sobre ensino e aprendizagem de introdução à programação no ensino superior.
Por fim, a questão sobre a valorização do erro no processo de aprendizagem pelos professores de universidades brasileiras é um outro problema encontrado. O intuito é uma tentativa de diminuir o lado negativo do erro e apresentá-lo como parte do processo de aprendizagem para o aluno.
A segunda contribuição desse trabalho adveio como efeito colateral da pesquisa, no processo de construção de categorias que serviram como base para as discussões apresentadas nas revisões sistemáticas. Essas categorias formam um esboço de taxonomia que não tinha sido dado, a princípio, na literatura para o entendimento mais estruturado dos problemas de ensino e aprendizagem de introdução à programação. Como já explicado, este foi um trabalho complexo e que exigiu um esforço minucioso para entender e agrupar temas e conceitos que, em alguns casos, eram postos de maneira dispersa nos estudos analisados.
O processo para se chegar ao resultado apresentado nesse esboço de taxonomia foi agrupar os respectivos itens criados nos Capítulos 03 e 04 nas Questões de Pesquisa. Por exemplo, na Questão de Pesquisa 01 sobre as habilidades e conhecimentos prévios relacionados no Capítulo 03 foram relacionados dois grupos:
habilidades referentes à programação e habilidades educacionais gerais e o resultado pode ser mostrado dessa forma:
• Habilidades referentes à programação o resolução de problemas;
o conhecimento em matemática;
o conhecimento prévio em programação; o abstração.
• Habilidades educacionais gerais
o conhecimento básico em inglês;
o pensamento crítico e habilidade de discussão; o criatividade;
o gerenciamento de tempo.
Já no Capítulo 04, nessa mesma Questão de pesquisa 01 foi representada dessa forma:
• Habilidades referentes à programação o raciocínio lógico;
o abstração;
o resolução de problemas; o conhecimento em matemática;
o conhecimento prévio em programação, pensamento algorítmico e ciências.
• Habilidades educacionais gerais
o conhecimento básico em português e interpretação de texto; o criatividade;
o pensamento crítico, habilidade de discussão e curiosidade; o hábito de estudo e pesquisa e gerenciamento de tempo; o concentração e memorização;
o maturidade.
No caso da Questão de Pesquisa 01 o esboço da taxonomia foi representado dessa maneira, com a junção dos itens:
• Habilidades referentes à programação o Raciocínio lógico;
o Conhecimento prévio em programação, pensamento algorítimico e ciências;
o Conhecimento em matemática; o Abstração.
• Habilidades educacionais gerais o Criatividade;
o Conheciento básico em inglês;
o Conhecimento em português e interpretação de texto; o Pensamento crítico, habilidade de discussão e curiosidade; o Habilidade de estudo e pesquisa, gerenciamento de tempo; o Concentração e memorização;
o Maturidade.
Esse processo de agrupamento de itens foi executado também com a Questão de pesquisa 02 e 03. O resultado desse esboço de taxonomia pode ser observado na Figura 14.
Figura 14. Esboço de taxonomia para o ensino e aprendizagem de introdução
à programação.
A terceira contribuição são os resultados da pesquisa feita com os docentes de universidades brasileiras dos cursos STEM que corroboram com os achados nas revisões sistemáticas da literatura. Entre os principais resultados destacamos: baixa adesão na utilização de métodos não-tradicionais de ensino em sala de aula, principalmente, entre os professores de instituições públicas e ainda mais nos professores dos cursos de licenciatura; a não utilização desses métodos por falta de conhecimento, tempo e compreensão sobre a eficácia; e por último, a dificuldade na adesão dos métodos não-tradicionais por conta da dificuldade na aplicação e