Uma abordagem baseada em padrões elementares para aprendizado de programação.

• Autor(a) principal: Lemos, Marilza Antunes de
• Data de Publicação: 2004
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3142/tde-26072024-113119/
• topic: Artificial intelligence; Computing methodology and techniques (Education); Especificação de sistemas e programas; Inteligência artificial; Metodologia e técnicas de computação (Educação); Specification of systems and programs

A pesquisa em Ciência Cognitiva mostra que programadores experientes possuem a habilidade em resolver problemas, identificando metas e criando planos mentais de programação. Por outro lado, pesquisadores concordam que a maior dificuldade enfrentada por estudantes no aprendizado de programação é a de construir planos mentais de programas. Aprendizes, dispondo de seu conhecimento prévio e da linguagem de programação para construírem programas, são capazes de criar apenas soluções naturais, próprias para execução fora do contexto do computador. Tais soluções diferem de planos de programação por não considerarem aspectos computacionais. Assim, os problemas mais proeminentes no aprendizado de programação parecem estar situados ao longo de dimensões cognitivas. Como uma proposta para minimizar o problema apresenta-se, nesta tese, um Modelo de Processo de Construção de Programas para Aprendizes em Programação. O modelo é proposto como uma ferramenta cognitiva, definida na literatura como aquela que auxilia pessoas a executarem atividades mentais que não podem ser observadas diretamente ou que podem ser pouco observáveis, tais como ajudar a pensar, conhecer ou aprender. Para representação do modelo é definida a linguagem LPC (Linguagem de Programação Cognitiva), baseada em planejamento hierárquico da Inteligência Artificial. A LPC descreve componentes e estratégias para planejamento em programação algorítmica que, manipulados pelo aprendiz, visam promover aconstrução de conhecimento cognitivo em programação. Os elementos-chave da linguagem LPC são os planos de programação que, combinados, podem representar soluções para problemas de programação. Planos de programação são modelados a partir de padrões elementares de programação da área de Padrões Pedagógicos (PP, 2001) ) O modelo foi implementado por meio de dois sistemas: (i) a BibPC, Biblioteca para Programação Cognitiva, a qual é capaz de capturar conhecimento de planejamento em programação de forma reutilizável para uso e expansão por educadores; e (ii) o TutorC, um ambiente para aprendizagem de programação em linguagem C, o qual disponibiliza ao aprendiz, componentes de planejamento e de implementação de programas. O modelo proposto foi aplicado em sala de aula e laboratório para um grupo de alunos criteriosamente selecionado. Esta aplicação teve como objetivo realizar uma avaliação preliminar do potencial do Modelo de Processo de Construção de Programas proposto para aprendizes. Análises estatísticas por meio de histogramas e gráficos de distribuição normal das notas obtidas, antes e depois da aplicação, mostraram um aumento no desempenho dos estudantes.