SimProgramming: uma abordagem pedagógica motivacional para a aprendizagem de programação em turmas intermédias do Ensino Superior

Data
2020-01-15
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Resumo
Os aprendizes de programação parecem não entender claramente a importância de escrever códigos bem estruturados a partir de estruturas pré-existentes, como frameworks, bibliotecas e interfaces de programação de Aplicações (API do inglês Application Programming Interface). Este comportamento pode ocorrer devido ao fato de que em situações de programação mais avançadas os estudantes precisam desenvolver outro conjunto de conhecimentos, técnicas e competências complexas. No âmbito da unidade curricular “Metodologias de Programação III” do segundo ano curricular dos programas de estudos da Engenharia em Informática e Tecnologias da Informação e Comunicação da Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro (Portugal), algumas das razões das dificuldades que os estudantes sentem na transição de nível de programação básico para o avançado são relacionadas ao tipo de abordagem pedagógica adotada e às suas estratégias e atitudes em relação à aprendizagem da programação. Na literatura, é reportado que as abordagens pedagógicas nem sempre são adequadas às necessidades dos estudantes para o desenvolvimento das competências e habilidades exigidas no mercado de trabalho. Por outro lado, os estudantes denotam dificuldades para conseguirem se dedicar, particularmente, por sentirem-se pouco motivados. Com o objetivo de desenvolver maior compreensão sobre este fenómeno e propor soluções para alguns dos problemas identificados durante o processo, foi desenvolvida uma abordagem pedagógica debruçada em questões sobre o incentivo a motivação dos estudantes durante o processo de aprendizagem de programação. A abordagem, denominada SimProgramming, foi desenvolvida através de três ciclos iterativos de uma investigação-ação sobre a transportação de teorias da motivação proeminentes para aprendizagem de programação de computadores no ensino superior, particularmente na transição da programação de nível iniciante para a programação avançada. A abordagem SimProgramming é baseada em quatro fundamentos conceituais: simulação de um ambiente empresarial para aprendizagem, aprendizagem ativa, aprendizagem situada e avaliação formativa. Estes fundamentos são basilares num processo dividido em quatro fases, onde os estudantes são desafiados com atividades específicas em cada uma destas fases. Foram recolhidos e analisados dados de múltiplas fontes, tais como questionários online, relatórios e entrevistas, e os resultados revelaram evidências promissoras sobre a aplicação da abordagem na transposição das teorias da motivação para o contexto desta investigação. As notas finais melhoraram e o número dos estudantes que submeteram regularmente suas tarefas aumentou. Inclusive, as perceções dos alunos sobre a abordagem SimProgramming foram muito positivas. A partir das reflexões sobre o processo desta investigação, concluise que a abordagem SimProgramming em sua aplicação ao ensino de programação de computadores em turmas intermédias é promissora e ainda apresenta potencial para ser usado em outros contextos educacionais.
Programming learners seem to underestimate the importance of writing well-structured code based on pre-existing frameworks, libraries, and Application Programming Interface (API), possibly because students in more advanced programming situations need to develop another set of complex knowledge, techniques, and skills. In the curricular unit titled “Methodologies of Programming III” during the second year of programs for Informatics Engineering and Information and Communications Technology at Portugal’s University of Trás-os-Montes and Alto Douro, some reasons for students’ difficulties with transitioning from basic to advanced programming relate to the type of pedagogical approach adopted as well as to their strategies for and attitudes toward learning programming. Literature on the topic has revealed that pedagogical approaches do not always meet students’ needs in their development of skills and abilities required by the labor market. Students also struggle to get involved, particularly due to lack of motivation. To elucidate those phenomena and propose solutions to some problems identified in the process, a pedagogical approach, called SimProgramming, was developed to encourage students’ motivation while learning programming. Developed during three iterative cycles of action research on translating prominent theories of motivation for the study of computer programming in higher education, particularly in transitions from beginner to advanced programming, SimProgramming has four conceptual foundations - the simulation of a business environment for learning, active learning, situated learning, and formative evaluation - integrated into a process of four phases in each of which students are challenged by specific activities. Data from multiple sources, including online questionnaires, reports, and interviews, were collected and analyzed, and results regarding the approach’s applicability in translating theories of motivation for the study of computer programming in higher education, were promising. Not only did students’ final grades improve, but the number of students who regularly submitted assignments increased as well, and students' perceptions of SimProgramming were highly positive. Reflections on the process of the investigation suggest that SimProgramming is clearly applicable for teaching computer programming in intermediate classes and presents potential for use in other educational contexts as well.
Descrição
Tese apresentada à Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro para cumprimento dos requisitos necessários à obtenção do grau de Doutor em Informática
Palavras-chave
Motivação para Aprendizagem , SimProgramming
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