2. ESTADO DE ARTE E REVISÃO DA LITERATURA
2.8 PENSAMENTO COMPUTACIONAL E INTERFACES TANGÍVEIS (FÍSICAS, VIRTUAIS E
As crianças e jovens, os "nativos digitais" (Prensky, 2001), interagem durante uma grande parte do seu
tempo e (aparentemente) de modo fluente com os meios digitais, sentindo-se muito à vontade a enviar
mensagens, jogar online e navegar na Internet. No entanto poucos são capazes de criar os seus conteúdos
(digitais), sejam eles jogos, animações ou simulações. É como se pudessem "ler", mas não "escrever" (Resnick
et al., 2009). A fluência digital requer não apenas a capacidade de conversar, navegar e interagir, mas também
a capacidade de projetar, criar e inventar com os novos media (Resnick, 2007; Resnick et al., 2009), de resolver
problemas, projetar sistemas e compreender o comportamento humano (Wing, 2006; 2010). Pensamento
Computacional (Papert, 1980), não significa "pensar como uma máquina" (Fusté Lleixà et al., 2018), nem de
saber programar, mas de pensar e encontrar soluções para os problemas utilizando os fundamentos das ciências
da computação, uma competência fundamental que todos deveriam adquirir como leitura, escrita e aritmética
(Wing, 2006).
O ensino introdutório às ciências da computação está a mudar o paradigma educacional, passando da
aprendizagem de uma linguagem de programação para a aquisição de competências de Pensamento
Computacional mais genéricas. Ao mesmo tempo, que se coloca uma maior ênfase em abordagens que
permitem aumentar a motivação e envolvimento dos alunos (Gardeli & Vosinakis, 2019). O Pensamento
Computacional é muito mais do que saber codificar, é uma forma de entendimento e interação com o mundo.
Vários estudos consideram (McNerney, 2000) que desenvolver o Pensamento Computacional usando um
sistema de programação tangível pode ajudar a compreender melhor os conceitos de programação, uma vez
que permite beneficiar da sobreposição da representação de conteúdos digitais no espaço (Fusté Lleixà et al.,
2018).
Existem imensos kits, robots e/ou brinquedos e plataformas digitais para crianças e jovens, desenvolvidas
em contextos comerciais e acadêmicos (Yu & Roque, 2018), criados para promover a aquisição de conceitos
ligados à lógica, algoritmia e programação e que podem ser divididos em três grandes grupos: i) físicos ou
tangíveis (onde as componentes são todas tangíveis), ii) virtuais (sem qualquer componente física) e iii)
híbridos (compostos por uma componente virtual e outra física). No entanto, os kits físicos ou tangíveis, podem
ainda ser subdivididos em dois grupos: com ou sem eletrónica; os kits híbridos podem ser subdivididos em
blocos de programação tangível ou blocos de programação virtual.
Relativamente às plataformas digitais, temos como exemplos o LOGO (Papert, 1980), uma das primeiras
ferramentas desenvolvidas para aprender os conceitos básicos de Pensamento Computacional; a linguagem de
programação visual (VPL) baseada em blocos, Scratch, um projecto do Lifelong Kindergarten Group do MIT
Media Lab e ScratchJr
20(para os mais novos, idades dos 5 aos 7 anos); Blockly
21e/ou a plataforma Code.org
22.
Na plataforma Code.org é possível encontrar um conjunto de jogos cujo conceito é fazer com que as
personagens executem uma tarefa específica, usando os blocos de, drag and drop, de programação visual, cujo
objetivo é o de ensinar conceitos relativos ao Pensamento Computacional. Ou ainda, o MIT App Inventor
23,
uma ferramenta para computação móvel, que também usa programação visual baseadas em blocos. Podemos
ainda encontrar jogos, quer em IOS e Android, desenvolvidos para o mesmo propósito, como por exemplo o
20
https://www.scratchjr.org/
21
https://developers.google.com/blockly/
22
https://code.org/
Lightbot
24, que tem também uma versão Web. A grande maioria destas plataformas são on-line e baseadas em
ecrãs onde o aluno fica isolado de outros, sentado parado e a olhar para o ecrã do seu dispositivo (Fusté Lleixà
et al., 2018) não usando o espaço, fator importante para o processo de ensino/aprendizagem, segundo as teorias
da psicologia e cognição (Antle, 2009; Newcombe, 2017; Wai, Lubinski & Benbow, 2009; Fuste & Schmandt,
2019).
Relativamente aos kits ou interfaces híbridas que usam blocos de programação tangível, podemos dar como
exemplo o jogo Coding Awbie Game da OSMO
25, AlgoBlock (Suzuki & Kato, 1993), Tern (Horn & Jacob,
2007) ou Loopo (Lam, Lai, Choi, Huxtable, Castro, Hawryshkewich, & Neustaedter, 2014).
Outros exemplos bem conhecidos de ambientes tangíveis de programação são os Lego® Mindstorms
26e/ou Lego® WeDo
27, Project Bloks
28ou littleBits
29, embora estes ambientes sejam bons para promover a
criatividade e a colaboração, são geralmente dispendiosos, uma vez que são construídos, usando componentes
eletrónicos e mecânicos (Sabuncuoğlu, Erkaya, Buruk, & Göksun, 2018).
Existem ainda outras atividades, Computer Science unplugged (Bell, Alexander, Freeman, & Grimley,
2009), para introdução aos conceitos básicos de Pensamento Computacional e aos conceitos introdutórios de
ciência da computação, de uma forma lúdica, sem que seja necessário usar o computador, usando atividades
“unplugged”.
Outros projetos, utilizam a tecnologia de Realidade Aumentada, tais como: o AR Spot ou AR Scratch (Radu
& MacIntyre, 2009), o T.Maze (Wang, Zhang, & Wang, 2011), o AR-Maze (Jin, Wang, Deng, Zheng, & Chiu,
2018), o Code Bits (Goyal, Vijay, Monga, & Kalita, 2016), o Paper Cubes (Fusté et al., 2017) e o Hypercubes
(Fuste & Schmandt, 2019). Existe ainda o Cubely (Vincur, Konopka, Tvarozek, Hoang, & Navrat, 2017), um
ambiente de programação de Realidade Virtual (VR) imersivo onde é possível resolver enigmas de
programação dentro de um mundo virtual.
O AR Scratch, é uma extensão que adiciona uma funcionalidade de Realidade Aumentada ao ambiente de
programação Scratch, exibindo objetos virtuais num espaço do mundo real visto através de uma câmara, onde
o mundo virtual pode ser controlado por marcadores físicos. O AR-Maze, utiliza blocos de programação
tangível e mistura elementos virtuais e reais. As crianças podem criar os seus próprios programas manipulando
os blocos de programação e executar o código recorrendo a um dispositivo móvel. O Code Bits, é um kit de
papel tangível que os alunos usam para criar programas. O código é processado na aplicação móvel Code Bits.
O Paper Cubes tem por objetivo ensinar competências computacionais básicas e de programação mais
avançadas no campo de Inteligência Artificial (IA) ou Machine Learning (ML) usando RA. Hypercubes, uma
plataforma AR para crianças, que usa blocos tangíveis, permite de um modo lúdico, uma introdução aos
conceitos básicos do Pensamento Computacional (Fuste et al., 2019).
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