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Hello, world: uma análise sobre dificuldades no ensino e na aprendizagem de introdução à programação nas universidades

Disciplinas de introducao a programacao fazem parte de curriculos de vários cursos de graduacao, particularmente em Ciencia, Tecnologia, Engenharia e Matematica - STEM. Tais disciplinas cobrem habilidades e conceitos que são importantes para a formacao basica dos alunos. Entretanto, as taxas de evas...

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Main Author: MEDEIROS, Rodrigo Pessoa
Other Authors: RAMALHO, Geber Lisboa
Format: doctoralThesis
Language: por
Published: Universidade Federal de Pernambuco 2019
Subjects:
Ciência da computação
Mídia e interação
Introdução à programação
Online Access: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/34464
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id ir-123456789-34464
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spelling ir-123456789-344642019-10-26T06:46:14Z Hello, world: uma análise sobre dificuldades no ensino e na aprendizagem de introdução à programação nas universidades "Hello, world!" : uma análise sobre dificuldades no ensino e na aprendizagem de introdução à programação nas universidades MEDEIROS, Rodrigo Pessoa RAMALHO, Geber Lisboa FALCÃO, Taciana Pontual da Rocha http://lattes.cnpq.br/7643665201125488 http://lattes.cnpq.br/9783292465422902 Ciência da computação Mídia e interação Introdução à programação Disciplinas de introducao a programacao fazem parte de curriculos de vários cursos de graduacao, particularmente em Ciencia, Tecnologia, Engenharia e Matematica - STEM. Tais disciplinas cobrem habilidades e conceitos que são importantes para a formacao basica dos alunos. Entretanto, as taxas de evasao e retencao das disciplinas de introducao a programacao ainda sao altas, apesar dos avancos nos metodos e ferramentas para o ensino e aprendizagem de introducao a programacao, bem como da integracao gradual dos fundamentos de programacao nos curriculos do ensino basico. A literatura internacional sobre ensino e aprendizagem de introducao a programacao ainda diverge no diagnostico dos problemas, e apresenta reflexoes sobre os mesmos de forma pouco sistematica e rigorosa. Nesse contexto, o objetivo desta tese se pauta em promover um melhor entendimento dos problemas e desafios de ensino e aprendizagem nas disciplinas de introducao a programacao em nivel universitario. Para tracar esse diagnostico, realizamos três estudos complementares. O primeiro foi uma revisao sistematica da literatura sobre ensino e aprendizagem de introducao a programacao escrita em ingles entre 2010 e 2016. O segundo foi uma revisao sistematica da literatura brasileira englobando o mesmo periodo. Por fim, o terceiro estudo foi uma pesquisa realizada com docentes de cursos de STEM em universidades brasileiras, sobre a percepcao e utilizacao dos metodos de ensino nao-tradicionais em sala de aula, incluindo dificuldades e os beneficios. A primeira contribuicao dessa tese e o conjunto de achados ineditos que os tres estudos forneceram. Desses temas, tres merecem destaque: (a) a resolução de problemas em programacao; (b) a necessidade de metodos e ferramentas de ensino mais adequados e especificos para as etapas de formulacao de problemas e expressao da solucao; e (c) as dificuldades decorrentes da deficiencia dos conhecimentos previos dos alunos em matematica e nas linguas maternas. A segunda contribuicao adveio como efeito colateral dos estudos apresentados, onde as categorias criadas formaram um esboco de taxonomia que nao tinha sido dado na literatura. A terceira contribuicao sao os resultados da pesquisa realizada com os docentes de universidades brasileiras dos cursos STEM, principalmente a baixa adesao na utilizacao de metodos nao-tradicionais de ensino em sala de aula. Esta tese procura demonstrar que nao adianta propor novas ferramentas e metodos de ensino para introducao a programacao sem entender os problemas. Essa era uma hipotese deste trabalho, mas a pesquisa reforcou a necessidade de entender melhor os problemas, os conceitos e melhorar os metodos de avaliacao dos experimentos realizados na area de Educacao em Computacao relacionados ao ensino e aprendizagem de introducao a programacao. Introductory programming courses are part of the curricula of several undergraduate degrees — particularly in Science, Technology, Engineering, and Mathematics (STEM) — and provide central skills and concepts for the training of students in these fields. However, dropout and retention rates for introductory programming are still high, despite pedagogical advances such as new methods to teach programming and the increasing integration of fundamental notions of programming into primary education. The international literature on the teaching and learning of programming to novices has no clear answer regarding the causes of this problem and does not explore it systematically and rigorously. Addressing this issue, the present thesis advances a better understanding of the challenges involved in the teaching and learning of introductory programming at the university level based on three complementary studies. The first was a systematic review of international papers on the teaching and learning of introductory programming published between 2010 and 2016. The second was a systematic review of the Brazilian literature covering the same period. The third study was an empirical research with teachers of STEM courses at Brazilian universities focusing on their perception and use of teaching methods, including the difficulties and benefits associated with them. The main contribution of this thesis is the creation of two research scripts featuring topics identified via the systematic reviews. Three of these topics are worth highlighting: (a) problem-solving in programming; (b) detailed teaching methods and tools for formulating problems and expressing solutions; and (c) the difficulties resulting from students' inadequate prior knowledge. A secondary contribution is the identification of categories that served as the basis for the discussions presented in the systematic reviews. Finally, the thesis also contributes to the literature by providing a panorama of the Brazilian teachers’ awareness and use of non-traditional educational methods. Overall, the thesis demonstrates that the first step to develop effective courses on introduction to programming is the identification of the learning problems associated to it. This was the general hypothesis guiding this work which showed ways to better understand these didactic problems. The thesis also shed light on the importance of clarifying the learning concepts and improving evaluation methods in the area of Computer Education in order to advance the teaching and learning of introduction to programming. 2019-10-10T21:06:02Z 2019-10-10T21:06:02Z 2019-02-18 doctoralThesis https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/34464 por openAccess Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ application/pdf Universidade Federal de Pernambuco UFPE Brasil Programa de Pos Graduacao em Ciencia da Computacao
institution REPOSITORIO UFPE
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Mídia e interação
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MEDEIROS, Rodrigo Pessoa
Hello, world: uma análise sobre dificuldades no ensino e na aprendizagem de introdução à programação nas universidades
description Disciplinas de introducao a programacao fazem parte de curriculos de vários cursos de graduacao, particularmente em Ciencia, Tecnologia, Engenharia e Matematica - STEM. Tais disciplinas cobrem habilidades e conceitos que são importantes para a formacao basica dos alunos. Entretanto, as taxas de evasao e retencao das disciplinas de introducao a programacao ainda sao altas, apesar dos avancos nos metodos e ferramentas para o ensino e aprendizagem de introducao a programacao, bem como da integracao gradual dos fundamentos de programacao nos curriculos do ensino basico. A literatura internacional sobre ensino e aprendizagem de introducao a programacao ainda diverge no diagnostico dos problemas, e apresenta reflexoes sobre os mesmos de forma pouco sistematica e rigorosa. Nesse contexto, o objetivo desta tese se pauta em promover um melhor entendimento dos problemas e desafios de ensino e aprendizagem nas disciplinas de introducao a programacao em nivel universitario. Para tracar esse diagnostico, realizamos três estudos complementares. O primeiro foi uma revisao sistematica da literatura sobre ensino e aprendizagem de introducao a programacao escrita em ingles entre 2010 e 2016. O segundo foi uma revisao sistematica da literatura brasileira englobando o mesmo periodo. Por fim, o terceiro estudo foi uma pesquisa realizada com docentes de cursos de STEM em universidades brasileiras, sobre a percepcao e utilizacao dos metodos de ensino nao-tradicionais em sala de aula, incluindo dificuldades e os beneficios. A primeira contribuicao dessa tese e o conjunto de achados ineditos que os tres estudos forneceram. Desses temas, tres merecem destaque: (a) a resolução de problemas em programacao; (b) a necessidade de metodos e ferramentas de ensino mais adequados e especificos para as etapas de formulacao de problemas e expressao da solucao; e (c) as dificuldades decorrentes da deficiencia dos conhecimentos previos dos alunos em matematica e nas linguas maternas. A segunda contribuicao adveio como efeito colateral dos estudos apresentados, onde as categorias criadas formaram um esboco de taxonomia que nao tinha sido dado na literatura. A terceira contribuicao sao os resultados da pesquisa realizada com os docentes de universidades brasileiras dos cursos STEM, principalmente a baixa adesao na utilizacao de metodos nao-tradicionais de ensino em sala de aula. Esta tese procura demonstrar que nao adianta propor novas ferramentas e metodos de ensino para introducao a programacao sem entender os problemas. Essa era uma hipotese deste trabalho, mas a pesquisa reforcou a necessidade de entender melhor os problemas, os conceitos e melhorar os metodos de avaliacao dos experimentos realizados na area de Educacao em Computacao relacionados ao ensino e aprendizagem de introducao a programacao.
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