Trabalhando o Pensamento Computacional Através de uma Interface Tangível para Programação de Robôs
DOI:
https://doi.org/10.5753/rbie.2023.2824Keywords:
Tecnologias de Comunicação e Informação, Interface Tangível, Programação de Robôs, Pensamento Computacional, Ensino e aprendizagem de algorimosAbstract
As interfaces tangíveis de usuário (TUI -Tangible User Interface) são ferramentas que podem se encaixar em um ambiente comum de interação do usuário e propõem a representabilidade de objetos virtuais através de objetos físicos. Uma das intenções é tirar vantagem das habilidades que existem na interação háptica para atingir um determinado objetivo, inclusive o de ensino e aprendizagem. Este trabalho propõe a construção de uma interface tangível para ser utilizada na programação de robôs, fazendo uso de conceitos como pensamento computacional (PC) e a taxonomia de Bloom como bases teóricas do ensino e do aprendizado. O usuário interage com a interface através de blocos, possuindo, cada um deles, uma função específica (frente, direita, esquerda, trás, loop e if). Com os blocos devidamente posicionados em uma plataforma, em sua ordem de execução, o robô pode executar a movimentação planejada. A validação da interface foi realizada com 10 estudantes do ensino fundamental I, com idades de oito a nove anos. No resultado foi possível observar uma boa avaliação para a usabilidade, além da aplicação dos conceitos da taxonomia de bloom. Quantitativamente, não foi possível observar uma diferença sigficativa das médias dos testes sobre o PC (pré e pós-testes), apesar das medidas estatísticas descritivas demonstrarem uma maior concentração de acertos nos testes após o experimento. Qualitativamente, os experimentos evidenciaram o uso de conceitos do PC como abstração, generalização, análise lógica, avaliação e o próprio conceito de algoritmo.
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Referências
Armstrong, P. (2016). Bloom’s taxonomy. Vanderbilt University Center for Teaching. [GS Search]
Barr, V., & Stephenson, C. (2011). Bringing computational thinking to k-12: what is involved and what is the role of the computer science education community? Acm Inroads, 2(1), 48–54. [GS Search]
Barros, R. P., Torres, V. P., Burlamaqui, A. M. F., & Natal, R. (2014). Cardbot: Tecnologias assistivas para imersão de deficientes visuais na robótica educacional. In Workshop de robótica educacional (Vol. 5, pp. 11–16). [GS Search]
Berry, M. (2013). Computing in the national curriculum: a guide for primary teacher. newnorth print, ltd. bedford. [GS Search]
Blikstein, P. (2008). O pensamento computacional e a reinvenção do computador na educação. Disponível em [Link].
Bloom, B. S., Krathwohl, D. R., & Masia, B. B. (1984). Bloom taxonomy of educational objectives. In Allyn and bacon. Pearson Education. [GS Search]
Brackmann, C. P. (2017). Desenvolvimento do pensamento computacional através de atividades desplugadas na educação básica. [GS Search]
Brasil (2022). Normas sobre computação na educação básica – complemento à base nacional comum curricular (bncc). Ministério da Educação. Conselho Nacional de Educação.Parecer Homologado. Despacho do Ministro, publicado no D.O.U. de 03/10/2022, Seção 1, Pág. 55, 2022c. Disponível em [link].
Brooke, J., et al. (1996). Sus-a quick and dirty usability scale. Usability evaluation in industry, 189(194), 4–7. [GS Search]
Csizmadia, A., Curzon, P., Dorling, M., Humphreys, S., Ng, T., Selby, C., & Woollard, J. (2015). Computational thinking-a guide for teachers. [GS Search]
Cohen, J. (1988). Statistical power analysis for the behavioural sciences (2’eu.). HilIsUale, NJ: Lawrence Eribaum Associates. [GS Search]
de Araújo, A. L. S. O., Scaico, P. D., de Paiva, L. F., de Morais Rabêlo, H., de Luna Santos, L., Pessoa, F. I. R., dos Santos Costa, L. (2013). Aplicação da taxonomia de bloom no ensino de programação com scratch. In Anais do workshop de informática na escola (Vol. 1, p. 31). [GS Search]
de Jesus, E. A., & Raabe, A. L. A. (2009). Interpretações da taxonomia de bloom no contexto da programaçao introdutória. In Brazilian symposium on computers in education (simpósio brasileiro de informática na educação-sbie) (Vol. 1). [GS Search]
dos Santos Soares, M. (2004). Metodologias ágeis extreme programming e scrum para o desenvolvimento de software. Revista Eletrônica de Sistemas de Informação, 3(1). [GS Search]
Falcão, T. P., & Gomes, A. S. (2007). Interfaces tangíveis para a educação. In Brazilian symposium on computers in education (simpósio brasileiro de informática na educação-sbie) (Vol. 1, pp. 579–589). [GS Search]
Farr, W., Yuill, N., & Raffle, H. (2010). Social benefits of a tangible user interface for children with autistic spectrum conditions. Autism, 14(3), 237–252. [GS Search]
Ferri, J., & dos Santos Rosa, S. (2016). Como o ensino de programação de computadores pode contribuir com a construção de conhecimento na educação básica uma revisão sistemática da literatura. RENOTE-Revista Novas Tecnologias na Educação, 14(2). [GS Search]
Fishkin, K. P. (2004). A taxonomy for and analysis of tangible interfaces. Personal and Ubiquitous computing, 8(5), 347–358. [GS Search]
Ishii, H. (2008). The tangible user interface and its evolution. Communications of the ACM, 51(6), 32–36. [GS Search]
Júnior, E. d. S. S., Pinto, S. C. C., & Braz, R. M. M. (2018). A computação embarcada, a plataforma arduíno e a internet das coisas como tecnologia assistiva na construção de mapas táteis para os alunos com deficiência visual no processo de ensino e aprendizagem. In Anais dos workshops do congresso brasileiro de informática na educação (Vol. 7, p. 53). [GS Search]
Kakehashi, S., Motoyoshi, T., Koyanagi, K., Ohshima, T., & Kawakami, H. (2013). P-cube: Block type programming tool for visual impairments. In 2013 conference on technologies and applications of artificial intelligence (pp. 294–299). [GS Search]
Lewis, J. R. (2018). The system usability scale: past, present, and future. International Journal of Human–Computer Interaction, 34(7), 577–590. [GS Search]
Lipsey, M. W., Puzio, K., Yun, C., Hebert, M. A., Steinka-Fry, K., Cole, M. W., Busick, M. D. (2012). Translating the statistical representation of the effects of education interventions into more readily interpretable forms. National Center for Special Education Research. [GS Search]
Lozano, M. D., Penichet, V. M., Leporini, B., & Fernando, A. (2018). Tangible user interfaces to ease the learning process of visually-impaired children. In Proceedings of the 32nd international bcs human computer interaction conference 32 (pp. 1–5). [GS Search]
Mannila, L., Dagiene, V., Demo, B., Grgurina, N., Mirolo, C., Rolandsson, L., & Settle, A. (2014). Computational thinking in k-9 education. In Proceedings of the working group reports of the 2014 on innovation & technology in computer science education conference (pp. 1–29). [GS Search]
Mohamed, K., Dorgham, Y., & Sharaf, N. (2021). Kodockly: Using a tangible robotic kit for teaching programming. In Csedu (1) (pp. 137–147). Disponível em [Link].
Molina-García, J. C., Rodríguez-Elías, O. M., Glasserman-Morales, L. D., & Rodríguez-Pérez, J. M. (2016). Designing a strategy of programming learning for kids through the use of the"micompu. mx"federal program: A pilot study. In 2016 4th international conference in software engineering research and innovation (conisoft) (pp. 104–109). [GS Search]
Nunes, A. L., Radicchi, A. O., & Botega, L. C. (2011). Interfaces tangíveis: Conceitos, arquiteturas, ferramentas e aplicações. Realidade Virtual e Aumentada: aplicações e tendências, 26–44. [GS Search]
Panaggio, B. Z., Carbajal, M. L., & Baranauskas, M. C. C. (2019). Programação tangível no mundo físico: Taprec+ sphero. Revista Brasileira de Informática na Educação, 27(03), 32–51. [GS Search]
Posada, J. E. G., Hayashi, E. C., & Baranauskas, M. C. C. (2014). On feelings of comfort, motivation and joy that gui and tui evoke. In International conference of design, user experience, and usability (pp. 273–284). [GS Search]
Román-Gonzalez, M., Pérez-González, J. C., & Jiménez-Fernández, C. (2015). Test de pensamiento computacional: diseño y psicometría general. In Iii congreso internacional sobre aprendizaje, innovación y competitividad (cinaic 2015) (pp. 1–6). [GS Search]
Scott, T. (2003). Bloom’s taxonomy applied to testing in computer science classes. Journal of Computing Sciences in Colleges, 19(1), 267–274. [GS Search]
Seehorn, D., Carey, S., Fuschetto, B., Lee, I., Moix, D., O’Grady-Cunniff, D., Verno, A. (2011). Csta k–12 computer science standards: Revised 2011. ACM. [GS Search]
Shaer, O., & Jacob, R. J. (2009). A specification paradigm for the design and implementation of tangible user interfaces. ACM Transactions on Computer-Human Interaction (TOCHI), 16(4), 1–39. [GS Search]
Suzuki, H., & Kata, H. (1995). Interaction-level support for collaborative learning: Algoblock—an open programming language. [GS Search]
Sylla, C., Branco, P., Coutinho, C., & Coquet, E. (2012). Tuis vs. guis: comparing the learning potential with preschoolers. Personal and Ubiquitous Computing, 16(4), 421–432. [GS Search]
Thompson, E., Luxton-Reilly, A., Whalley, J. L., Hu, M., & Robbins, P. (2008). Bloom’s taxonomy for cs assessment. In Proceedings of the tenth conference on australasian computing education-volume 78 (pp. 155–161). [GS Search]
Viana, C., & Raabe, A. (2018). Interface de programação tangível para produção de algorit- mos sonoros. In Anais dos workshops do congresso brasileiro de informática na educação (Vol. 7, p. 125). [GS Search]
Vieira, C. E. C., de Lima Junior, J. A. T., & de Paula Vieira, P. (2015). Dificuldades no processo de aprendizagem de algoritmos: uma análise dos resultados na disciplina de al1 do curso de sistemas de informação da faeterj–campus paracambi. Cadernos UniFOA, 10(27), 5–15. [GS Search]
Webster, J., & Watson, R. T. (2002). Analyzing the past to prepare for the future: Writing a literature review. MIS quarterly, xiii–xxiii. [GS Search]
Wing, J. M. (2006). Computational thinking. Communications of the ACM, 49(3), 33–35. [GS Search]
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