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, MA
Evaldinolia Gilbertoni Moreira , Jeane Silva Ferreira
Instituto Federal do Maranhão, MA
Roteiro
1. Introdução
2. Fundamentação
3. Objetivo
4. Metodologia
5. Resultados
6. 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.”
Fundamentação
Neste 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).
Fundamentação
Em 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>.

Explorando Games para o Ensino do Pensamento Computacional

  • 1.
    Um estudo exploratóriodos 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, MA Evaldinolia Gilbertoni Moreira , Jeane Silva Ferreira Instituto Federal do Maranhão, MA
  • 2.
    Roteiro 1. Introdução 2. Fundamentação 3.Objetivo 4. Metodologia 5. Resultados 6. Conclusão
  • 3.
    Introdução Iniciativas recentes buscamlevar o “pensamento computacional” para crianças a partir dos 4 anos.
  • 4.
    O pensamento computacional foidefinido 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
  • 5.
    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).
  • 6.
    Fundamentação O ensino eaprendizado 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.”
  • 7.
    Fundamentação Neste trabalho, consideramos5 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.
  • 8.
    Computer Science TeachersAssociation (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
  • 9.
    Fundamentação A linguagem Logocriada em 1968 por Seymour Papert (matemático que teve trabalhos com Jean Piaget) já tinha como público alvo crianças (SOLOMON; PAPERT, 1976).
  • 10.
    Fundamentação Em educação, osgames 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.
  • 11.
    Objetivo ● Identificar eanalisar os games empregados no ensino e aprendizado do pensamento computacional.
  • 12.
    Metodologia Seleção Categorização Resultados De acordo como gênero (HERZ, 1997), habilidades, plataforma e linguagem utilizada. Exploramos 11 games atuais e ativos, para computadores e dispositivos móveis.
  • 13.
    Cargobot Estado inicial. Siimulação do funcionamentodo braço mecânico Objetivo Algoritmo e os comandos disponíveis
  • 14.
  • 15.
    Hardcoder Comandos disponíveis Algoritmo. Simulação deuma seta coletando frutas no espaço.
  • 16.
    Robozzle Simulação de uma setacoletando estrelas no espaço. Comandos disponíveis Algoritmo.
  • 17.
    Robomind Comandos disponíveis Simulação deum robô cumprindo objetivos. Algoritmo.
  • 18.
  • 19.
  • 20.
  • 21.
    Codespells e Codemancer CodespellsCodemancer Ambos apresentam gráficos mais similares a grandes jogos populares, porém seram lançados ainda este ano.
  • 22.
  • 23.
  • 24.
    Resultados ● LightBot sedestaca 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
  • 25.
    Considerações finais ● Opensamento 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.
  • 26.
    Considerações finais Estudos futurospoderá 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.
  • 27.
    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
  • 28.
    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>.