Code.Ino: An Educational Game for Arduino Programming with Female Protagonism to Encourage Diversity in STEM

Authors

DOI:

https://doi.org/10.5753/jis.2025.5982

Keywords:

Code.Ino, Educational game, Arduino programming, Female protagonism, STEM, Computational thinking

Abstract

The use of digital games in teaching programming is a powerful strategy to engage students in a playful and meaningful way. By transforming abstract concepts into interactive challenges, games stimulate curiosity, creativity, and logical thinking—elements essential for learning computing. In this context, this article presents the educational digital game Code.Ino for teaching Arduino programming. This game was developed to teach programming playfully to middle and high school students, using female protagonism as a strategy to encourage diversity in STEM (Science Technology Engineering Mathematics). The game features interactive challenges and engaging narratives, divided into ten levels that cover concepts of hardware and software in Arduino, while also highlighting important women in the history of Computing. An initial evaluation with students and teachers showed a positive reception of the tool as an interesting and motivating didactic resource for learning Arduino programming.

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References

Academia Lab (2024). Emily davenport. [link]. Access on 09 September 2025.

Araujo, A., Briceño, A. J. L., Silvestre, A. S. S., Castro, B. P., Castanho, C. D., Koike, C., Marcilio, F. S., Soares, H. E. F., Holanda, M., Sarmet, M. M., Oliveira, R. B., Oliveira, T. A., and Silva, T. P. (2022). Mundo bit byte - a digital mobile game to disseminate female personalities that made history in computing. Journal on Interactive Systems, 13(1):419–429. DOI: https://doi.org/10.5753/jis.2022.2850.

Araujo, A., Holanda, M., Koike, C., Oliveira, R., and Castanho, C. (2023). Meninas.Comp: trabalhando a diversidade de gênero na região central do brasil. In Interculturalidad, inclusión y equidad en educación, pages 115–128. Ediciones Universidad de Salamanca. DOI: https://doi.org/10.14201/0AQ0321115128.

Araujo, A., Salgado, L., Moro, M., Marques, A. B., Oliveira, A., Cappelli, C., Nakamura, F., Gasparini, I., Viegas, R., and Santana, T. (2025). Relatório projetos parceiros 2024/2025. Technical report, SBC. [link].

Arduino (2025a). Arduino uno rev3. [link]. Access on 09 September 2025.

Arduino (2025b). What is arduino? [link]. Access on 09 September 2025.

Briceño, A. J. L., Silvestre, A. S. S., Castro, B. P., Soares, H. E. F., Oliveira, T. A., Silva1, T. P., Araujo, A. P. F., Castanho, C. D., Koike, C. C., Holanda, M., and Oliveira, R. B. (2021). Mundo Bit Byte: Um jogo digital para disseminar o conhecimento sobre personalidades femininas na Computação. 2021: Anais do XIV WIT, pages 121–130. DOI: https://doi.org/10.5753/wit.2021.15848.

Business, G. G. (2024). Pesquisa game brasil 2024. In PGB 2024 – Edição Gratuita, pages 1–192. SX Groups.

Castro, B., Soares, H., Schiavini, T., Holanda, M., and Araujo, A. (2024). Code.ino: Construindo um futuro digital com o protagonismo das meninas em um jogo para programação. Anais do XVIII Women in Information Technology, pages 409–414. DOI: https://doi.org/10.5753/wit.2024.2589.

Cormen, T. and et al. (2002). Algoritmos: teoria e prática. Campus, Rio de Janeiro.

de Medeiros, L. and Wünsch, L. (2019). Ensino de programação em robótica com arduino para alunos do ensino fundamental: relato de experiência. Revista Espaço Pedagógico, 26(2):456–480.

Encyclopedia Britannica (2023). Grace hopper. In Encyclopedia Britannica. Encyclopedia Britannica, Inc. [link]. Access on 09 September 2025.

Encyclopedia Britannica (2025). Ada lovelace. In Encyclopedia Britannica. Encyclopedia Britannica, Inc. [link]. Access on 09 September 2025.

Furquim, J. A. F., Haddad, F. B. B., and Dias, D. G. R. (2025). Construction of a mobile game for learning libras - guess teaching. Journal on Interactive Systems, 16(1):213–226. DOI: https://doi.org/10.5753/jis.2025.4090.

Garcêz, A. and Oliveira, J. (2022). Os benefícios da utilização de jogos digitais para o ensino de programação para crianças. Research, Society and Development, 11:e239111738122. DOI: https://doi.org/10.33448/rsd-v11i17.38122.

Gregersen, E. (2023). Hertha marks ayrton. In Encyclopedia Britannica. Encyclopedia Britannica, Inc. [link]. Access on 09 September 2025.

Jepsen, M. L. (2023). Dr. mary lou jepsen – not just moon-shots – moon landings. In maryloujepsen.com. Mary Lou Jepsen. [link]. Access on 09 September 2025.

Maia, D. L., Silva, I. d., Andrade, I. A. d., and Silva, R. S. d. (2023). O potencial do arduino uno na disciplina de projetos de vida para alunos dos 2ªanos do ensino mÉdio. Revista Ibero-Americana de Humanidades, Ciências e Educação, 9(8):1087–1097. DOI: https://doi.org/10.51891/rease.v9i8.10921.

Medeiros, R., Falcão, T., and Ramalho, G. L. (2020). Ensino e aprendizagem de introdução à programação no ensino superior brasileiro: Revisão sistemática da literatura. In Anais do XXVIII Workshop sobre Educação em Computação – WEI, pages 186–190. DOI: 10.5753/wei.2020.11155.

Micheli, M., Lutz, C., and Büchi, M. (2018). Digital footprints: An emerging dimension of digital inequality. Journal of Information Communication and Ethics in Society, 16:242–251. DOI: https://doi.org/10.1108/JICES-02-2018-0014.

National Inventors Hall of Fame (2015). Edith clarke. In National Inventors Hall of Fame. National Inventors Hall of Fame. [link]. Access on 24 September 2025.

Nizer, P., Duarte, I., Almeida, C., and Venske, S. (2024). Our-place: Amazing grace - um jogo como ferramenta motivadora para meninas na área de stem. pages 81–92. DOI: https://doi.org/10.5753/wit.2024.2402.

Ortega-Arrieta, A. and Dávila, G. (2023). Propuesta de un juego serio para reducir los estereotipos en carreras stem. In Anais do XVII Women in Information Technology, pages 282–293, Porto Alegre, RS, Brasil. SBC. DOI: https://doi.org/10.5753/wit.2023.229866.

Resnick, M., Maloney, J., Monroy-Hernández, A., Rusk, N., Eastmond, E., Brennan, K., Millner, A., Rosenbaum, E., Silver, J., Silverman, B., and Kafai, Y. (2009). Scratch: Programming for all. Commun. ACM, 52(11):60–67. DOI: https://doi.org/10.1145/1592761.1592779.

Rocha Sobreira, E. F. d. S., Aparecida Viveiro, A., and Viegas d'Abreu, J. V. (2018). Aprendizaje creativo en la construcción de juegos digitales: una propuesta educativa en la enseñanza de las ciencias para los niños. Tecné, Episteme Y Didaxis: TED, (44):71–88. DOI: https://doi.org/10.17227/ted.num44-8990.

Salgado, L. C. C., Moro, M. M., Araujo, A., de Figueiredo, R. V., Cappelli, C., Nakamura, F., and de Santana, T. S. (2025). Wit comes of age: The successful story of the women in information technology workshop. Journal of the Brazilian Computer Society, 31(1):36–49. DOI: https://doi.org/10.5753/jbcs.2025.4506.

Shetterly, M. L. (2016). Katherine johnson biography. In NASA Langley Research Center. NASA.

Silva, A., Oliveira, N., Holanda, M., and Araujo, A. (2024). No passado meninas, no presente mulheres, no futuro profissionais de ti com o apoio do projeto meninas.comp. In Anais do XVIII Women in Information Technology, pages 251–262, Porto Alegre, RS, Brasil. SBC. DOI: https://doi.org/10.5753/wit.2024.2646.

Silva, E. and Falcão, T. (2020). O pensamento computacional no ensino superior e seu impacto na aprendizagem de programação. In Anais do XXVIII Workshop sobre Educação em Computação, pages 171–175, Porto Alegre, RS, Brasil. SBC. DOI: https://doi.org/10.5753/wei.2020.11152.

Silva, J., da Silva Junior, B., Foss, L., and Cavalheiro, S. (2021). A criação de jogos para o ensino de computação: uma análise comparativa. In Anais do VI Workshop-Escola de Informática Teórica, pages 1–8, Porto Alegre, RS, Brasil. SBC. DOI: https://doi.org/10.5753/weit.2021.18915.

Tupac-Yupanqui, M., Vidal-Silva, C. L., Sánchez-Ortiz, A., and Felipe-Pereira, L. (2021). Experiencias y beneficios del uso de arduino en un curso de programación de primer año. Formación universitaria, 14(6):87–96. DOI: https://doi.org/10.4067/S0718-50062021000600087.

Uzunca, B. and Jansen, S. (2016). How do ecosystem dynamics work in serious gaming ecosystems? challenges and opportunities. In Proceedings of the 36th Annual Conference on Strategic Management Society, Berlin, Germany.

Victal, E. R. N., Junior, H. A. P., Rios, P. T. G., and Menezes, C. S. (2015). Aprendendo sobre o uso de jogos digitais na educação. In Anais do XXI Workshop de Informática na Escola – WIE, pages 444–453. DOI: https://doi.org/10.5753/cbie.wie.2015.444.

Vinhal, A. and Odakura, V. (2023). Peg.ada: Um jogo educacional para abordar a importância da pegada digital no futuro profissional de jovens meninas. In Anais do XVII Women in Information Technology, pages 228–238, Porto Alegre, RS, Brasil. SBC. DOI: https://doi.org/10.5753/wit.2023.230735.

Website, H. L. O. (2024). Biography – hedy lamarr. In Hedy Lamarr Official Website. CMG Worldwide. [link] Access on 09 September 2025.

Weinstock, M. (2016). Margaret hamilton's apollo code. [link]. Access on 24 September 2025.

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Published

2025-09-24

How to Cite

ARAUJO, A.; CASTRO, B. P.; SOARES, H. E. F.; HOLANDA, M. Code.Ino: An Educational Game for Arduino Programming with Female Protagonism to Encourage Diversity in STEM. Journal on Interactive Systems, Porto Alegre, RS, v. 16, n. 1, p. 874–886, 2025. DOI: 10.5753/jis.2025.5982. Disponível em: https://journals-sol.sbc.org.br/index.php/jis/article/view/5982. Acesso em: 5 dec. 2025.

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