Trabalhos Relacionados Sobre Ensino de Algoritmos

As pesquisas relacionadas ao ensino de Algoritmos buscam apresentar alternativas visando tornar a resolução de programas uma tarefa menos árdua para os alunos iniciantes dos cursos de Computação. A criação de ambientes e ferramentas para auxiliar a aprendizagem dos alunos ou de jogos didáticos voltados para a representação das ações passo a passo de um algoritmo, são exemplos de trabalhos desenvolvidos para atingir esta finalidade.

No trabalho de revisão da literatura de artigos que focam no ensino de Algoritmos, realizado por Aureliano e Tedesco (2012), as autoras selecionaram para análise 31 dos 79 artigos publicados entre os anos de 2002 e 2011 no SBIE e WEI. Dois dos artigos citados na tabela 2.2 (Ferramenta de personalização e acompanhamento da resolução de exercícios e Ferramenta que usa técnicas de Computação Afetiva para detectar nível de frustração dos alunos) foram desenvolvidos em etapas da presente tese, conforme pode ser verificado no Apêndice A.

Ribeiro, Brandão e Brandão (2012) realizaram um levantamento semelhante, utilizando como critério de classificação dos artigos publicados nos últimos anos no SBIE, WIE e WEI uma proposta de Pereira Júnior e Rapkiewicz (2004) que organiza os trabalhos em três vertentes: Ferramentas, Estratégias e Ferramentas Associadas a Estratégias. Na categoria Ferramentas são destacados os projetos de Sistemas Tutores Inteligentes (STI) utilizados em ambientes destinados ao aprendizado de programação, como em Gomes et al. (2011) ou para o gerenciamento de conteúdos das disciplinas, como por exemplo em Neto e Schuvartz (2007). Nesta linha há também trabalhos utilizando a Robótica como fator motivacional, como em Miranda et al. (2007) e Pio et al. (2006). Os trabalhos desenvolvidos em etapas da presente tese são citados pelos autores nesta categoria: uso da Computação Afetiva visando personalizar o nível e tipo de conteúdo a ser estudado (IEPSEN; BERCHT; REATEGUI, 2010), e o fornecimento de dicas durante a resolução de um exercício em momentos de frustração (IEPSEN ; BERCHT; REATEGUI, 2011). Na categoria Estratégias, são destacadas as tendências para o ensino de programação que focam em: a) Métodos de avaliação, como o trabalho de Jesus e Raabe (2009) que traz uma interpretação da Taxonomia de Bloom dentro do contexto da Computação introdutória; e b) Métodos para motivação, como em Piva Jr. e Freitas (2010). Por fim, na categoria Ferramentas Associadas a Estratégias são destacados trabalhos direcionados para a avaliação e acompanhamento do aprendizado,

45 como em Neto et al. (2006), e na utilização de jogos como motivação (REBOUÇAS et al. 2010).

Ainda na linha de ferramentas associadas a estratégias deve-se também destacar o trabalho de Barcelos (2012) que utiliza dispositivos móveis na construção do conhecimento em Algoritmos e programação, considerando os estilos de aprendizagem dos estudantes. A estratégia educacional empregada envolveu o uso do ciclo de aprendizagem de Kolb, onde são trabalhadas as experiências concretas, a reflexão e a observação. O ciclo compreende as etapas de experimentar, refletir, pensar e agir. Estas ações são investigadas no auxílio ao ensino de Algoritmos.

A pesquisa desenvolvida por Barcelos (2012) difere de nosso trabalho no sentido de que Barcelos (2012) busca apoiar o aprendizado do aluno a partir de dispositivos móveis que podem ser utilizados para a construção do conhecimento em qualquer hora e em qualquer lugar. Nosso trabalho busca detectar os estados afetivos dos alunos e auxiliar àqueles que evidenciam sinais de frustração, direcionando sua aplicação para apoiar os professores no atendimento às turmas com um grande número de alunos – nas atividades realizadas em sala de aula.

No trabalho desenvolvido por Raabe e Silva (2005), já abordado no tópico anterior, os autores desenvolveram um Sistema Tutor Inteligente (STI) dispondo de um conjunto de recursos para apoiar alunos e professores. Aos alunos, a ferramenta forneceu um repositório de materiais didáticos – como apostilas, tutoriais, códigos- fonte, etc. e uma seção direcionada a tarefas práticas, com questões objetivas e dissertativas organizadas em exercícios elaborados pelos professores ou pelo próprio ambiente. Ao professor é disponibilizado o registro de chamadas, das notas obtidas em avaliações presenciais, envio de recados aos alunos, gerenciamento das dificuldades de aprendizagem e exibição dos acessos dos alunos ao sistema. Neste trabalho, os aspectos afetivos dos alunos não foram contemplados nos recursos de apoio ao aluno, segundo relato dos autores.

Trabalhos internacionais que abordam o assunto seguem linhas semelhantes aos trabalhos nacionais anteriormente destacados. Piteira e Costa (2012) destacam que os trabalhos elaborados para apoiar o ensino e a aprendizagem de programação de computadores baseiam-se no desenvolvimento de ferramentas e estratégias visando

46 auxiliar no grande desafio de ensinar Algoritmos. Os autores identificam em seu trabalho as principais dificuldades encontradas pelos alunos em cada tópico tratado na disciplina de Algoritmos.

O trabalho desenvolvido por Rodrigo e Baker (2009) busca identificar a frustração do aluno na disciplina de Algoritmos, a partir da aplicação de uma fórmula matemática extraída das ações do aluno durante a realização de programas utilizando o framework BlueJ. A principal diferença entre a proposta dos autores e a pesquisa aqui realizada é que em nosso trabalho busca-se auxiliar o aluno no momento em que ele passa a apresentar sinais do estado afetivo de frustração. Além disso, acredita-se que uma ferramenta que utiliza pseudocódigo possa evitar uma série de possíveis dificuldades de um aluno iniciante com o framework BlueJ, que, para alguns autores, é mais adequado para o ensino de Programação Orientada a Objetos (BARNES; KÖLLING, 2008).

Em outro exemplo, Tan, Ting e Ling (2009) investigam os fatores que levam às dificuldades de aprendizagem de programação e abordam alternativas para o ensino no artigo Learning Difficulties in Programming Courses: Undergraduates' Perspective and Perception. Eles realizaram um estudo que envolveu 182 estudantes da Universidade de Multimídia na Malásia e propuseram uma solução baseada em jogos de aprendizagem, que segundo os autores ampliou o interesse dos alunos na disciplina fundamental de Computer Programming I.

A abordagem baseada em jogos, geralmente é interessante para motivar os alunos. Contudo, entende-se que em alguns momentos, tal metodologia pode desviar o aluno das tarefas reais de desenvolvimento de programas experimentadas no dia-a-dia pelos profissionais da área. Para Jenkins (2002), o ensino de Algoritmos a partir de jogos é apreciado pelos alunos, mas há poucas evidências concretas de que esta forma de ensino tenha impacto na aprendizagem. Em nossa pesquisa, busca-se facilitar o processo de construção dos Algoritmos com a criação de uma ferramenta que permite a resolução dos exercícios a partir da digitação dos comandos em pseudocódigo. Nesta ferramenta, são adicionados recursos para capturar os aspectos afetivos do aluno, a fim de apoiar seu aprendizado quando este aluno evidenciar sinais de frustração.

A partir da apresentação dos trabalhos acima descritos pode-se observar que o tema é amplamente discutido e que há diversas pesquisas buscando minimizar as

47 dificuldades de aprendizado dos alunos em Algoritmos, seja com a criação de ferramentas de apoio ou com a proposição de estratégias diferenciadas de ensino. Como destacado, entende-se que a pesquisa desenvolvida nesta tese difere dos trabalhos realizados pelos autores aqui citados, no sentido de detectar os alunos que evidenciam sinais de frustração na realização dos exercícios de Algoritmos e direcionar um apoio específico para estes alunos.