UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ
CAMPUS FRANCISCO BELTRÃO
CURSO DE LICENCIATURA EM INFORMÁTICA
Fernando Antunes de Carvalho
Lógica de Programação em Linguagem Visual
Francisco Beltrão, Paraná
2018
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Uma nova abordagem para ensinar lógica de programação: a Linguagem de Programação Visual, Notas de aula de Lógica
Este documento discute os desafios enfrentados na ensino de algoritmos e lógica de programação na universidade, especialmente em relação às técnicas de ensino tradicionais. Ele apresenta a linguagem de programação visual (vpl) como uma solução para melhorar o processo de ensino-aprendizagem, utilizando blocos arrastáveis que representam funções e estruturas de códigos pré-definidos. Um projeto específico que implementa uma ferramenta vpl para ensinar lógica de programação, permitindo que os alunos desenvolvam rotinas lógicas arrastando e encaixando blocos. Os objetivos específicos do projeto incluem a criação de um software com funcionalidades como arrastar e encaixar blocos, apresentação do código em cinco linguagens de programação, execução e teste do programa, e despertar o aluno para desenvolver rotinas lógicas.
O que você vai aprender
- Como a linguagem de programação visual pode melhorar o processo de ensino-aprendizagem de lógica de programação?
- Como a linguagem de programação visual pode despertar o aluno para desenvolver rotinas lógicas?
- Quais são as funcionalidades principais do software desenvolvido no projeto descrito no documento?
- Quais são os desafios enfrentados na ensino de algoritmos e lógica de programação na universidade?
- Em que linguagens de programação o código é apresentado no software desenvolvido no projeto?
Tipologia: Notas de aula
2022
1 / 41
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UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ
CAMPUS FRANCISCO BELTRÃO
CURSO DE LICENCIATURA EM INFORMÁTICA
Fernando Antunes de Carvalho
Lógica de Programação em Linguagem Visual
Francisco Beltrão, Paraná
Fernando Antunes de Carvalho
Lógica de Programação em Linguagem Visual
Trabalho de Conclusão de Curso, apresen- tado a Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Campus Francisco Beltrão, como parte das exigências para a obtenção do título de Licenciado em Informática.
Orientador: Doutor. Eng. Francisco A. F. Reinaldo
Coorientador: Ms. Marlon Henrique Scalabrin
Francisco Beltrão, Paraná
Fernando Antunes de Carvalho
Lógica de Programação em Linguagem Visual
Trabalho de Conclusão de Curso, apresen- tado a Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Campus Francisco Beltrão, como parte das exigências para a obtenção do título de Licenciado em Informática.
Trabalho aprovado. Francisco Beltrão, Paraná, 05 de Novenbro de 2018
Doutor. Eng. Francisco A. F. Reinaldo UTFPR (Orientador)
Ms. Marlon Henrique Scalabrin UTFPR (Co-orientador)
Doutor. Eng. Francisco A. F. Reinaldo UTFPR (Presidente da Banca)
Gustavo Yuji Sato UTFPR (Membro1 Banca)
Maicon Felipe Malacarne UTFPR (Membro2 Banca)
Folha de Aprovação assinada encontra-se arquivada na Coordenação do Curso.
RESUMO
Os processos de ensino-aprendizagem nas disciplinas de algoritmos e lógica de programação vem se demostrando uma tarefa árdua e desafiadora. Muitas vezes são pontos de partida para desistência. Tendo em vista tal dificuldade e os altos índices de evasão em cursos superiores logo nos anos iniciais, objetiva-se, construir um software, com foco em desen- volvimento do raciocínio lógico. Com auxilio de uma linguagem de programação visual, contendo funções e códigos pré-definidos que são representados por blocos arrastáveis. Desta maneira oferecer uma experiência pratica e visual. Disponibilizada via Web com intuito de facilitar o acesso e dispensar a instalação.
Palavras-chave : Lógica de Programação. Informática. Ensino-Aprendizagem. Lingua- gem de Programação Visual.
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
LISTA DE EXCERTOS DE CÓDIGO-FONTE
- Figura 1 – Número de Matrículas na Educação Superior – 2007-2017
- Figura 2 – Número de Concluintes em Cursos de Graduação – 2007-2017
- Figura 3 – Modelo de ciclo de vida em Cascata
- Figura 4 – Tela Principal do software
- Figura 5 – Tela Principal do software , Botões deletar, executar
- Figura 6 – Tela Principal do software , Mensagem de confirmação antes de deletar
- Figura 7 – Tela Principal do software , Executando o código
- Figura 8 – Tela Principal do Software
- Figura 9 – Tela Principal do Software Blocos de Lógica
- Figura 10 – Tela Principal do Software Blocos de Laços de repetição
- Figura 11 – Tela Principal do Software Blocos de Matemática
- Figura 12 – Tela Principal do Software Blocos de Texto
- Figura 13 – Tela Principal do Software Blocos de Listas
- Figura 14 – Tela Principal do Software Blocos de Cor
- Figura 15 – Tela Principal do Software Blocos de Declaração de Variáveis
- Figura 16 – Tela Principal do Software Blocos para declaração de funções
- Figura 17 – Resolução do exercício a)
- Figura 18 – Execução do exercício a)
- Figura 19 – Resolução do exercício b)
- Figura 20 – Resolução do exercício c)
- Figura 21 – Resolução do exercício c) informando primeiro valor
- Figura 22 – Resolução do exercício c) informando segundo valor
- Figura 23 – Resolução do exercício c) apresentando a soma dos valoes
- Figura 24 – Resolução do exercício D) montagem dos blocos
- Figura 25 – Resolução do exercício D) alimentando primeiro parâmetro
- Figura 26 – Resolução do exercício D) alimentando segundo parâmetro
- Figura 27 – Resolução do exercício D) Apresentando o resultado
- Tabela 1 – Materiais utilizados no desenvolvimento do sistema LISTA DE TABELAS
- Tabela 2 – Linguagens de Programação disponíveis para visualização
- Tabela 3 – Levantamento de Requisitos
- Tabela 4 – Cronograma
- 3.1 Chamada do conjunto de blocos principal
- 3.2 Chamada das linguagens
- 3.3 Função retorna ’pt-br’ quando o idioma está indefinido
- 3.4 Metodo setando
- 3.5 Setando Visibilidade escondido no Click das linguagens
- 1 INTRODUÇÃO SUMÁRIO
- 1.1 OBJETIVOS
- 1.1.1 Objetivo Geral
- 1.1.2 Objetivos Específicos
- 1.2 JUSTIFICATIVA
- 2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
- 2.1 Desafios do ensino superior
- 2.2 Dificuldades de Aprendizagem
- 2.3 Linguagem Visual
- 3 MATERIAIS E MÉTODOS
- 3.1 Materiais
- 3.2 Métodos
- 3.3 Ciclo de Vida
- 3.3.1 Comunicação
- 3.3.2 Planejamento
- 3.3.3 Modelagem
- 3.3.4 Construção
- 3.3.5 Entrega
- 4 RESULTADOS
- 4.1 Exercícios
- 5 CONCLUSÃO
- REFERÊNCIAS
Capítulo 1. INTRODUÇÃO 12
apresenta como um novo conceito de aprendizagem. Neste cenário um software educacional pode se tornar um grande aliado. Ele se destaca como uma possibilidade de inserção na prática complementando as linguagens textuais já conhecidas.
Com o auxílio de uma ferramenta visual, o aluno pode de maneira intuitiva aprender os conceitos de lógica pela manipulação de blocos que representam funções e estruturas de códigos pré-definidos. Também são apresentadas em forma textual seguindo a notação de uma sintaxe. Dessa maneira o estudante pode estar atento a implementação lógica, diminuindo a barreira entre aprender e desenvolver programas.
Para Santos e Costa (2006, p. 4), "A elaboração de uma ferramenta computacional didática deve tornar o ensino do conteúdo abordado mais prático e abrangente, de forma a despertar o interesse do aluno. "Possibilitando a formação de um profissional crítico, melhorando seu desempenho ao longo do curso influenciando na pesquisa e inovação.
1.1 OBJETIVOS
1.1.1 Objetivo Geral
O objetivo deste trabalho é facilitar o ensino e aprendizagem da lógica de progra- mação com auxílio de linguagens visuais por meio de arrastar e encaixar blocos.
1.1.2 Objetivos Específicos
Os objetivos específicos são: a) Implementar um protótipo de software com as seguintes funcionalidades: Ar- rastar e encaixar blocos que representam estruturas de códigos; b) Apresentar o código em cinco linguagens de programação ao lado dos blocos; c) Permitir que o programa seja executado e testado; d) Disponibilizar via Web , dispensando a instalação.
1.2 JUSTIFICATIVA
A dificuldade na construção de um pensamento lógico computacional pode ser um obstáculo que acaba resultando em altos índices de evasão escolar. Por meio do uso de uma ferramenta visual é possível despertar o aluno a desenvolver rotinas lógicas arrastando e encaixando blocos, contendo o avanço da evasão.
Este trabalho também contribui com várias metodologias ativas para o ensino- aprendizagem, tais como (a) ensino baseado em atividades, que permite ao professor incrementar o nível de dificuldade de acordo com a aceitação da classe, (b) em desafios,
Capítulo 1. INTRODUÇÃO 13
no qual o aluno pode ser estimulado a resolver os exercícios em determinado tempo, (c) em problemas, que caracteriza um exercício a ser resolvido na prática, (d) em projetos, que divide a classe em equipes e cada equipe pode desenvolver uma parte de um projeto complexo e no final unir todas as respostas, com a mediação do professor.
Capítulo 2. Fundamentação Teórica 15
Figura 2 – Número de Concluintes em Cursos de Graduação – 2007-
Fonte:DEED (2017)
2.1 Desafios do ensino superior
O estudo da evasão escolar no ensino superior vem sendo uma tarefa complexa e desafiadora para pesquisadores de diversas áreas. Pois, são inúmeros os motivos que podem levar um aluno a tomar tal decisão. Segundo Ribeiro, Brandão e Brandão (2012, p. 1), "Existem diversos gatilhos para provocar a evasão, dentre eles as dificuldades encontradas em cursos de Computação, sejam elas relacionadas à lógica ou à sintaxe da linguagem associada". Também questões sócio econômicas podem influenciar. De acordo com Principal (1988, p. 21).
Grande parte da evidência empírica mostra que evasão escolar e pobreza são, intimamente, ligadas e que trabalho infantil prejudica a obtenção de melhores níveis educacionais. Pode-se argumentar que a indisponibilidade de serviços educacionais de qualidade e a falta de percepção acerca dos retornos futuros levem o aluno ao trabalho precoce e aos baixos níveis educacionais. Outros estudos privilegiam os efeitos de restrições de renda e de crédito como causas de desvios da trajetória individual ótima de longo prazo. (PRINCIPAL, 1988)
Segundo Rodrigues, Brackmann e Barone (2015, p. 98), “ Muitos deles chegam à graduação com pouca base em matemática, por exemplo, por conta de deficiências nos níveis fundamental e médio. Com o tempo, esse aspecto diminui o interesse do aluno pela área. ” O abandono sem conclusão do curso representa um grande desperdício de esforços, tempo e recursos financeiros, principalmente em instituições publicas onde constata-se maiores índices. Os quais causam impactos negativos para sociedade deixando uma sensação de perda.
Capítulo 2. Fundamentação Teórica 16
De acordo com Giraffa e Móra (2013, p. 2)
As perdas de estudantes que iniciam, mas não terminam seus cursos são desperdícios sociais, acadêmicos e econômicos. No setor público, são recursos públicos investidos sem o devido retorno. No setor privado, é uma importante perda de receitas. Em ambos os casos, a evasão pode ser tomada como fonte de ociosidade de professores, funcionários, equipamentos e espaço físico.(GIRAFFA; MÓRA, 2013)
Para Rodrigues, Brackmann e Barone (2015, p. 98), "Apesar da existência de um quadro extremamente favorável para os profissionais da área de Tecnologia da Informação, existe uma realidade desanimadora: a escassez da mão de obra no referido mercado." isso demonstra que cursos relacionados a informática não estão suprindo a demanda de profissionais e o crescimento do mercado.
De acordo com Rodrigues, Brackmann e Barone (2015, p. 98) "Sobre esse aspecto, Sergio Sgobbi, diretor de Educação e Recursos Humanos da Brasscom, assegura que a carência por profissionais de TI pode ser justificada pela desistência dos cursos superiores no Brasil."Com base nesses dados podem ser associados os números que se referem a evasão e a falta de profissionais formados no setor tecnológico, com algumas dificuldades encontradas no processo de ensino-aprendizado.
2.2 Dificuldades de Aprendizagem
Algumas das dificuldades encontradas estão relacionadas com o fato de alunos não compreenderem conceitos abstratos, devido a forma como os conteúdos são abordados ou até mesmo a ferramenta utilizada. Podendo também relacionar, dificuldades em resolução de problemas matemáticos, com dificuldades em programação Gomes et al. (2012, p. 439). Também destaca os "[... ] métodos de ensino desadequados à aprendizagem da programação e a conotação negativa associada a estas disciplinas".
De acordo com Neto, Castro e Júnior (2006, p. 527),
A aprendizagem de programação pressupõe a transposição de alguns patamares de expertise até que o sujeito seja um programador experiente. Esses patamares, embora cogitados por muitos pesquisadores, ainda não são conhecidos, e por isso, ensinar programação não poderia seguir uma metodologia linear. (NETO; CASTRO; JÚNIOR, 2006)
Existem diversas opiniões sobre a causa de tal problema. Segundo Gomes, Henriques e Mendes (2008, p. 94), "[... ] Em função das quais, têm surgido diferentes ferramentas com o propósito de minimizar essas dificuldades. Embora a utilização dessas ferramentas mostre impactos positivos, as taxas de evasão e repetência continuam altos. "Contudo não basta apenas inserir ferramentas de apoio. É necessário quebrar a barreira do tradicionalismo, os quais faziam sentido quando o acesso a informação era restrito.
Capítulo 2. Fundamentação Teórica 18
“if-then-else” e variáveis. "Com isso, quebra a barreira entre aprender a lógica e aprender a lógica com a sintaxe. Para Trindade (2015, p. 66),
A Linguagem de Programação Visual, é um novo conceito em aprendi- zagem de programação de computadores. Com a expansão do uso dos recursos tecnológicos, mais pessoas começarem a programar computado- res e várias linguagens de programação foram e estão em desenvolvimento. A VPL se apresenta como uma iniciação ao ato de programar, não subs- tituindo as linguagens de programação como já conhecida nas linguagens textuais, mas como um recurso simples e rápido para o desenvolvimento de programas. (TRINDADE, 2015)
Existem diversas ferramentas destinadas a facilitar o ensino de lógica e de pro- gramação, porém de acordo com Pereira, Medeiros e Menezes (2012, p. 3), "Mesmo com diversos modelos, não há um software ideal, pois seu uso depende da metodologia do professor e do nível de conhecimento e velocidade de aprendizado da turma. "Dentre as ferramentas com intuito de facilitar a aprendizagem com auxílio de VPL, pode ser citado o Scratch. Segundo Pereira, Medeiros e Menezes (2012, p. 5),
A programação do Scratch é feita através de blocos de comandos que são encaixados uns aos outros, formando a sequência de comandos que se deseja. Os blocos são concebidos para se encaixar apenas de uma única forma, fazendo sentido sintaticamente, não ocorrendo, assim, erros de sintaxe. É uma maneira de trazer conceitos de informática de alto- nível para seus usuários, pois os comandos presentes nos blocos são praticamente os mesmos. (PEREIRA; MEDEIROS; MENEZES, 2012)
A linguagem de programação visual aplicada em disciplinas iniciais, conseguem suprir a falta de resultados imediatos onde muitas vezes deixam duvidas sobre os conceitos explanados pelo professor. Podem ser utilizadas para alavancar e despertar o interesse pela programação. De acordo com Trindade (2015) "Deve-se observar ainda que pela facilidade em sua utilização até o público infantil pode utilizá- la como ferramenta de apoio para as demais disciplinas curriculares". Geraldes (2014, p. 107) afirma que,
O aluno, ao usar as linguagens de programação, transforma seu conheci- mento em procedimentos, ou seja, descreve todos os passos necessários para atingir um certo objetivo, para atingir a resolução de um certo problema; em suma, está “ensinando” o computador a atingir um objetivo através de um programa. (GERALDES, 2014).
Segundo Moran (2015, p. 16), "Essa mescla, entre sala de aula e ambientes virtuais é fundamental para abrir a escola para o mundo e para trazer o mundo para dentro da escola. "É possível de prever e planejar as atividades de uma forma mais aberta, utilizar
Capítulo 2. Fundamentação Teórica 19
uma linguagem mais familiar, proporcionar um ensino moderno, desta forma fomentar o interesse dos alunos para desenvolvimento com criatividade.