Aprendizado Significativo Aplicado ao Ensino de Algoritmos

71 Pages·2011·3.32 MB·Portuguese

Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Centro de Ciências Exatas e da Terra
Departamento de Informática e Matemática Aplicada
Programa de Pós-Graduação em Sistemas e Computação
Aprendizado Significativo Aplicado ao
Ensino de Algoritmos
Leônidas da Silva Barbosa
Natal
23demaiode2011
Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Centro de Ciências Exatas e da Terra
Departamento de Informática e Matemática Aplicada
Programa de Pós-Graduação em Sistemas e Computação
Aprendizado Significativo Aplicado ao
Ensino de Algoritmos
Dissertação de mestrado submetida ao Pro-
grama de Pós-Graduação em Sistemas e Com-
putação do Departamento de Informática e
Matemática Aplicada da Universidade Federal
do Rio Grande do Norte como parte dos re-
quisitos para a obtenção do grau de Mestre em
SistemaseComputação(MSc.).
Leônidas da Silva Barbosa
Prof. Dr. André Mauricio Cunha Campos
Orientador
Natal,23demaiode2011
SeçãodeInformaçãoeReferência
CatalogaçãodaPubliçãonaFonte. UFRN/BibliotecaCentralZilaMamede
BARBOSA,LeônidasdaSilva
AprendizadoSignificativoAplicadoaoEnsinodeAlgoritmos/LeônidasdaSilvaBar-
bosa-Natal,RN,2011
57f. : il
Orientador: AndréMauricioCunhaCampos
Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Centro de
Ciências Exatas e da Terra. Programa de Pós-graduação em Sistemas e Computação.
.
1. EnsinodeAlgoritmos–Dissertação. 2. AprendizagemSignificativa–Dissertação.
3. Ferramenta de Apoio ao Ensino – Dissertação 4. Jogos Educativos – Dissertação.
I. Campos, André Maurício Cunha. II Universidade Federal do Rio Grande do Norte.
IIITítulo.
RN/UF/BCZM CDU519.254:37
i
Aprendizado Significativo Aplicado ao Ensino de
Algoritmos
Leônidas da Silva Barbosa
‘Esta dissertação de mestrado foi avaliada e considerada aprovada pelo Programa de Pós-
GraduaçãoemSistemaseComputaçãodoDepartamentodeInformáticaeMatemáticaAplicada
daUniversidadeFederaldoRioGrandedoNorte.’
Prof. Dr. AndréMaurícioCunhaCampos
Orientador
BancaExaminadora:
Prof. Dr. AndréMaurícioCunhaCampos
Presidente
Profa. Dra. AnaLúciaSarmentoHenrique
Profa. Dra. ApuenaVieiraGomes
Prof. Dr. SelanRodriguesdosSantos
ii
Este trabalho é dedicado aos meus pais,
Iolanda Luzia e Luiz Osmar Barbosa, e
a Dona Terezinha dos Santos, minha
avó.
iii
AGRADECIMENTOS
Começoestesagradecimentosprimeiropelaluzmaior,Deus,queemtodososmomentosde
minhajornadamedeuforçasparacontinuarenuncadesistir. Atodosamigosinvisíveisquecom
sua luz e apoio iluminaram os meus passos por vezes me sedendo um pouco de sua sabedoria.
Quando em noites de loucura e desespero pude sentir a paz que tanto desejava para continuar.
A Maria, que sempre passou em minha frente iluminando meus caminhos e decisões. A todos
vocêsamigosdooutrolado,obrigadopelaluz,forçaepaz. ValeuJesus!!!
Não poderia deixar de agradecer a minha baixinha, minha Mãe, Iolanda Luzia, que diante
de tantos sacrifícios me apoiou para chegar onde estou, gastando suas economias, se sacrifi-
cando para que eu pudesse ter estudos e ser alguém melhor. Ao meu Pai Luiz Osmar, que
mesmo não sendo um homem instruído nos estudos demonstrou, por vezes, que um diploma
não é nada além de um papel vazio, pois que a alma calejada na jornada é o verdadeiro prêmio
trazendo-nos experiências ao final. A minha Avó, Dona Terezinha dos Santos, que nos deixou,
mas que me faz recordar suas ligações de parabéns e sua alegria sempre sorrindo diante de to-
dos os obstáculos da vida. Meus irmãos que em silêncio me apoiavam. Impossível esquecer
os amigos de curso e de mestrado que mesmo na correria me sediam sorrisos amigos, piadas
cretinas e muita amizade. A você Duenti Ziminhos, que me aturou diante dos meus 1 milhão
demomentosdedesespero,mesmotendoosseus1milhãotambém. AtodososDuentis!!!. Ao
Lucas Alves, que sempre me dizia ’vai dar tudo certo’, você amigo foi sem dúvida a bengala e
oapoioamigoquetantodesejava.
Por fim e não menos importante ao meu orientador e amigo professor André Mauricio,
que foi de especial importância na minha jornada. Agradeço de todo o coração a paciência,
o altruísmo nos socorros prestados, o tempo cedido, as piadas, a tudo enfim. Obrigado pela
oportunidadesobretudo.
Eclaro,aoCNPQquemefinanciounestajornadaquasesemfim,obrigado.
iv
“Maissábioéaquelequesabequenãosabe.”
(Sócrates)
v
Resumo
A disciplina de Algoritmos e Programação se revela para muitos alunos como verdadeira
barreira durante os cursos de computação. Estes, não habituados com as novas formas de pen-
sar requeridas pela disciplina, bem como não possuindo certas habilidades necessárias nesta,
encontramdificuldadesque,porvezes,culminamnareprovaçãoeevasão. Diantedetalproble-
mática, neste trabalho, um levantamento sobre os problemas vivenciados pelos alunos foi rea-
lizado, como forma de entender o problema e nortear as soluções buscadas na tentativa de re-
solver ou amenizar as dificuldades encontradas pelos alunos. Aqui, foi descrita uma metodolo-
giaaseraplicadaemsaladeaulacombasenosconceitosdateoriadoAprendizadoSignificativo
deDavidAusubel. Alémdestateoria,aferramentaTakkoudesenvolvidanaUFRNfoiutilizada
com a intenção de melhor incentivar os alunos no aprendizado de algoritmos e no exercício do
raciocínio lógico. Por fim uma pequena avaliação comparativa entre a metodologia sugerida e
ametodologiatradicionalfoirealizada,discutindo-seosresultadosobtidos.
ÁreadeConcentração: EnsinodeAlgoritmos.
Palavras-chave: EnsinodeAlgoritmos;AprendizagemSignificativa;FerramentasdeApoio
aoEnsino;JogosEducativos.
vi
Abstract
The course of Algorithms and Programming reveals as real obstacle for many students du-
ringthecomputercourses. Thestudentsnotfamiliarwithnewwaysofthinkingrequiredbythe
courses as well as not having certain skills required for this, encounter difficulties that some-
timesresultintherepetitionanddropout. Facedwiththisproblem,thatsurveyontheproblems
experienced by students was conducted as a way to understand the problem and to guide so-
lutions in trying to solve or assuage the difficulties experienced by students. In this paper a
methodology to be applied in a classroom based on the concepts of Meaningful Learning of
David Ausubel was described. In addition to this theory, a tool developed at UFRN, named
Takkou, was used with the intent to better motivate students in algorithms classes and to ex-
ercise logical reasoning. Finally a comparative evaluation of the suggested methodology and
traditionalmethodologywascarriedout,andresultswerediscussed.
AreaofConcentration: TeachingAlgorithms.
Keywords: TeachingAlgorithms,MeaningfulLearning,SupportToolTeaching,Educational
Games.
vii
Sumário
1 Introdução 1
1.1 Motivação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.2 Objetivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.3 OrganizaçãodoTrabalho . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
2 OEnsinodeAlgoritmos 5
2.1 Algoritmos: oquesão? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2.2 LevantamentosobreoAproveitamentonaDisciplinadeAlgoritmos . . . . . . 6
2.3 DiscussõessobreoAproveitamentonaDisciplinadeAlgoritmos . . . . . . . . 11
3 EmbasamentoTeórico 13
3.1 AprendizagemSignificativa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
3.1.1 MapasConceituais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
3.1.2 AprendizagemSignificativaeAlgoritmos . . . . . . . . . . . . . . . . 21
3.2 RaciocínioLógicoeAlgoritmos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
3.2.1 JogoseoRaciocínioLógico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
4 MetodologiaProposta 26
4.1 Descriçãogeral . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
4.2 Casoexemplo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
4.2.1 Abordagemdeaula . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
4.3 Resultadospreliminares . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
5 UmaFerramentadeApoioaoEnsinodeAlgoritmos 35
5.1 Ferramentascorrelatas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
5.2 Takkou . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
5.2.1 Propostapedagógicadaferramenta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
5.2.2 AmbientesdaFerramenta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
5.2.3 Tecnologiasutilizadas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
5.2.4 Métododeusoproposto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
6 ConsideraçõesFinais 49
viii