Um estudo exploratório dos games para introdução ao pensamento computacional

Sérgio Souza Costa , Spartacus Silva Souza , Leonardo C. C. Mendes , Rosane de F. A. Obregon , Luzia Emanuelle R. V. da Silva Universidade Federal do Maranhão, MAEvaldinolia Gilbertoni Moreira , Jeane Silva Ferreira Instituto Federal do Maranhão, MA

Roteiro

1. Introdução2. Fundamentação3. Objetivo4. Metodologia5. Resultados6. Conclusão

Introdução

Iniciativas recentes buscam levar o “pensamento computacional” para crianças a partir dos 4 anos.

O pensamento computacional foi definido por Wing como o conjunto de habilidades intelectuais e de raciocínio que indica como as pessoas interagem e aprendem a pensar por meio da linguagem computacional (WING, 2006).

Fundamentação

The Royal Society (2012) define o pensamento computacional como processo de reconhecer os aspectos da computação no mundo que nos rodeia, a aplicação de ferramentas e técnicas de Ciência da Computação para entender os sistemas e processos naturais e artificiais.

Fundamentação

O pensamento computacional são os processos de pensamento envolvidos na formulação de problemas, de modo que suas soluções possam ser representadas como passos de algoritmos (Aho, 2012).

Fundamentação

O ensino e aprendizado do pensamento computacional está diretamente relacionada a habilidade de escrever e compreender algoritmos.

“Um algoritmo é um método finito, escrito em um vocabulário simbólico fixo, regido por instruções precisas, que se movem em passos discretos, 1,2,3 …., cuja execução não requer insight, esperteza, intuição, inteligência ou clareza e lucidez, e que mais cedo ou mais tarde chega a um fim.”

FundamentaçãoNeste trabalho, consideramos 5 principais habilidades do pensamento computacional (BERLAND; LEE, 2011; KAZIMOGLU et al., 2012), ● Lógica condicional, compreender as consequências dos valores

verdadeiro e falso. ● Construção de algoritmos, resolver um determinado problema,

utilizando um conjunto de lógicas condicionais em uma abordagem passo a passo.

● Depuração, encontrar erros lógicos em um algoritmo que não funciona como esperado

● Simulação, visualizar a execução de um algoritmo.● Socialização, interagir com outros usuários, compartilhando e

ajudando na solução de problemas.

Computer Science Teachers Association (CSTA), International Society for Technology in Education (ISTE) e National Science Foundation (NSF) desenvolveram um conjunto de ferramentas para o ensino do pensamento computacional na educação básica utilizando games para motivar e envolver os alunos.

Outra iniciativa apoiada por nomes conhecidos da computação, música, esporte e politica, denominada code.org também utilizam games com o mesmo objetivo.

Fundamentação

Fundamentação

A linguagem Logo criada em 1968 por Seymour Papert (matemático que teve trabalhos com Jean Piaget) já tinha como público alvo crianças (SOLOMON; PAPERT, 1976).

FundamentaçãoEm educação, os games são exemplos de ambiente interativo de aprendizagem, que incluem (KAPP, 2013):● Ambientes gamificados é o uso de mecânicas, estéticas e

pensamentos dos games para envolver pessoas, motivar a ação, promover a aprendizagem e resolver problemas

● Simulação é um ambiente realista, de risco controlado, onde os alunos podem praticar comportamentos e experimentar os efeitos das suas decisões.

● Game é um sistema em que os jogadores se envolvem em um desafio abstrato, definido por regras, interatividade e feedback, que resulta em uma saída quantificável e frequentemente provoca uma reação emocional.

Objetivo

● Identificar e analisar os games empregados no ensino e aprendizado do pensamento computacional.

Metodologia

Seleção

Categorização

Resultados

De acordo com o gênero (HERZ, 1997), habilidades, plataforma e linguagem utilizada.

Exploramos 11 games atuais e ativos, para computadores e dispositivos móveis.

Cargobot

Estado inicial.

Siimulação do funcionamento do braço mecânico

Objetivo

Algoritmo e os comandos disponíveis

Lightbot

Comandos disponíveis

Algoritmo.

Simulação de um robô movimentando no espaço.

Hardcoder

Comandos disponíveis

Algoritmo.

Simulação de uma seta coletando frutas no espaço.

Robozzle

Simulação de uma seta coletando estrelas no espaço.

Comandos disponíveis

Algoritmo.

Robomind

Comandos disponíveis

Simulação de um robô cumprindo objetivos.

Algoritmo.

Codecombat

Codehunt

Fightcode

Codespells e Codemancer

Codespells Codemancer

Ambos apresentam gráficos mais similares a grandes jogos populares, porém seram lançados ainda este ano.

Resultados

Resultados

Resultados

● LightBot se destaca por estar presente para diferentes públicos alvos e plataformas, inclusive utilizando apenas recortes de papéis

● CodeHunt se destaca por trabalhar todas as habilidades, contudo tem como público alvo jogadores com algum conhecimento prévio em programação.

● CodeCombat se destaca pela grande quantidade de linguagens de programação e pela comunidade bem ativa.

● CodeSpells se destaca pelos gráficos muito bons e enredo similar a grandes jogos populares, porém ainda não foi lançado oficialmente.

● CargoBot é simples com boa jogabilidade, com possibilidade diversão a todos

Considerações finais● O pensamento computacional possibilita traduzir problemas do

mundo real para o formalismo computacional.● Games se apresentam como recursos importantes para despertar

o interesse de crianças e jovens para o aprendizado do pensamento computacional.

● Estes games estão presentes para diferentes plataformas e linguagens, e trabalham as principais habilidades.

● O gênero quebra-cabeça é o mais comum, com dinâmicas bem similares.

● Eles apresentam elementos que auxiliam no aprendizado de diversas habilidades.

● Os games explorados representam um subconjunto de uma crescente lista, que requer um estudo mais sistemático.

Considerações finais

Estudos futuros poderá utilizar uma diferente metodologia a fim de considerar:● Ambientes gamificados como: Khan Academy,

CodeAcademy, TreeHouse e Code Avengers e CodePuPil.● Ambientes de competição como: Project Euler, Spoj,

Hacker Hank, CodeEval, Topcoder, hackerearth, codingame, checkios e coderbyte.

● Ambientes de desenvolvimento de jogos com linguagems visuais, como: Scratch, Pocket Code, Alice, Stencyl, Gamefroot, DesignBlocks, Hopscotch e Android App Inventor.

Referências

AHO, A. V. Computation and computational thinking. Computer Journal, v. 55, n. 7, p. 832–835, 2012. Disponível em: <http://link.springer.com/article/10.1007/BF00413693>. Acesso em: 10/12/2014.

KAPP, K. M. The Gamification of Learning and Instruction Fieldbook: Ideas Into Practice. New York, New York, USA: John Wiley, 2013.

THE ROYAL SOCIETY. Shut down or restart? The way forward for computing in UK schools. , 2012. London, UK: The Royal Society

Referências

SOLOMON, C.; PAPERT, S. A case study of a young child doing Turtle Graphics in LOGO. Proceedings of the June 7-10, 1976, national computer conference and exposition. Anais... . p.1049–1056, 1976.

WING, J. M. Computational thinking. Communications of the ACM, v. 49, n. 3, p. 33, 2006. Disponível em: <http://portal.acm.org/citation.cfm?doid=1118178.1118215>.