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Ambiente de educação a distância sobre a linguagem de programação Java
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Milena Gusmão Melgaço
1 Ambiente de educação a distância sobre a linguagem de programação Java Carlos Murilo da Silva Valadares Universidade Corporativa Serpro UniSerpro Telefone Fax ABSTRACT Distance learning environments is one of the most recent contribution of technology to benefit education. On technical knowledge domain linked with Mathematics, such as computer science teaching, the use of these tools has been a normal pratice, and a lot of effort has been done in attempt to build applications that will help students on specific contents, specially the most difficult and doubtful topics. Computer program languages constitute an appealing theme on the development of learning multimedia applications, by their relevance in teaching computer techniques, and by the difficulty this matter offers to a new learner. This article describes a web learning environment, which objective is to help students on their learning process of Java computer program language. This application is formed by a course, called Java Language Foundation, and was planned to be offered as a long distance course. It has directed all the project, which deliberated to offer resources to support remote learning process. The article will discribe the environment characteristics, the methodologic aspects that guide the application development and the education strategies adopted during it's production. RESUMO O ensino a distância (EAD) constitui uma das mais recentes contribuições da tecnologia em favor da educação. Nos domínios de conhecimento técnico ligados à matemática, como no ensino da própria informática, a utilização destas ferramentas é uma prática corrente, e muito esforço tem sido feito no sentido de se construir aplicações que auxiliem os estudantes na aprendizagem dos conteúdos, principalmente em tópicos específicos que se revelam problemáticos. As linguagens de programação de computadores constituem um tema recorrente no desenvolvimento de ambientes multimídia de aprendizagem, dada a sua importância no ensino de computação e pelas dificuldades que apresentam para os estudantes novatos. Este artigo descreve um ambiente de aprendizagem cujo objetivo é auxiliar estudantes no processo de aprendizagem da linguagem de programação Java. O ambiente consiste em um curso, denominado Fundamentos da linguagem Java, e foi desenvolvido para ser oferecido na modalidade a distância. Este fator direcionou todo o projeto do ambiente, que foi pensado no sentido de oferecer recursos que favorecessem ao processo de aprendizagem remota. O artigo descreverá as características do ambiente, os aspectos metodológicos que pautaram seu desenvolvimento e as estratégias didáticas adotadas durante sua produção. KEYWORDS Ensino a distância, ensino de linguagens de programação, linguagem Java, construção de conhecimento. INTRODUÇÃO O processo de aprendizagem de linguagens de programação de computadores e as dificuldades encontradas pelos estudantes iniciantes constituem temas recorrentes nas investigações da área de educação e ensino de computação. As técnicas de construção de algoritmos e programação constituem o principal núcleo de conhecimento no contexto das disciplinas que compõem os cursos de informática de nível superior. O entendimento conceitual e a aquisição das habilidades de utilização das técnicas básicas de resolução de problemas por métodos algorítmicos são essenciais para a compreensão da maioria dos tópicos abordados no ensino de computação. Por este motivo, as linguagens de programação geralmente são inseridas nas disciplinas iniciais dos cursos. Os conteúdos trabalhados estarão presentes, em diversas formas, por todos os outros períodos. Como conseqüência, as deficiências de aprendizagem resultantes dos problemas encontrados pelos alunos nestes momentos iniciais poderão se estender a diversas outras disciplinas. A determinação das causas das dificuldades encontradas pelos alunos no processo de ensino/aprendizagem de linguagens de programação tem sido uma tarefa difícil e suscita toda ordem de investigações. Um número significativo de reprovações nestas disciplinas é uma ocorrência preocupante e bastante comum. Umas das mais recorrentes linhas de pesquisa aborda a construção de metodologias que objetivam auxiliar os estudantes na superação dos obstáculos encontrados neste processo de aprendizagem [10,12,13]. Algumas das principais dificuldades referem-se à aquisição da habilidade de elaborar estratégias de resolução das situações-problema em modo algorítmico e compreender como utilizar a sintaxe de uma linguagem de programação para a sua solução [6]. Na intenção de oferecer algum auxilio, diversas propostas têm sido apresentadas [10], e dentre elas, algumas ferramentas computacionais de ensino/aprendizagem, que denominaremos daqui em diante de ambientes de aprendizagem [2,14]. Dada a
2 importância das linguagens de programação no contexto dos cursos de computação e as dificuldades de aprendizagem das linguagens de programação, é bastante pertinente que a própria computação utilize seus recursos para auxiliar os alunos na busca da solução de suas dificuldades. Nos anos mais recentes, têm-se concedido particular atenção ao ensino a distância, modalidade à qual a computação não poderia deixar de contribuir e efetivamente participar. A problemática do ensino de linguagens de programação certamente se estende a este novo modelo de transmissão de conhecimento. As características do modelo de ensino a distância, como menores custos e grande abrangência, motivam as instituições a investirem recursos técnicos e intelectuais. No entanto, o ensino a distância não se mostra inteiramente livre de dificuldades, exigindo novas abordagens metodológicas e pedagógicas, pelos alunos e pelos professores. Este trabalho tem a intenção de descrever um ambiente de ensino a distância, voltado para o ensino da linguagem de programação Java, desenvolvido na Universidade Corporativa Serpro. O ambiente abrange conteúdos de nível fundamental sobre esta linguagem e será utilizado como material inicial de estudos de Java para os desenvolvedores das unidades do Serpro no território nacional. O trabalho apresentará as características técnicas do curso e os aspectos metodológicos adotados para a sua elaboração. Não serão discutidas as questões relativas à aplicação do ambiente aos alunos, pois que esta será a temática de um artigo posterior, dada sua importância e complexidade. Os ambientes virtuais de aprendizagem A aprendizagem auxiliada por computador constitui um dos mais recentes paradigmas da educação. As novas tecnologias da informática possibilitaram a concretização de novas abordagens metodológicas e o surgimento de um novo tipo de relação entre o conhecimento e os sujeitos [5,13]. A inserção destas tecnologias como meio de acesso à educação possibilitará a expansão do conhecimento escolar.a temática das tecnologias na educação suscita muitas questões, e uma reflexão sobre o assunto deverá responder perguntas como: Os sujeitos podem realmente aprender com os computadores? É possível conhecer-se em que medida isto ocorreu? Que fatores podem influenciar este processo de aprendizagem? Os ambientes de aprendizagem se inserem em uma categoria denominada aplicativos multimídia/hipermídia, pois fazem uso de tecnologias computacionais que manipulam imagens, sons e oferecem espaços de interatividade entre o aluno e o computador. Em uma definição abrangente, o termo ambientes virtuais de aprendizagem refere-se àqueles programas de computador criados com finalidades pedagógicas [13]. São ferramentas e recursos computacionais organizados e dimensionados no sentido de proporcionar aos estudantes oportunidades de exploração e compreensão de algum domínio de conhecimento especifico. Em outra definição, Hannafin [8] conceitua estes ambientes como sistemas amigáveis e integrados, desenhados para promover o engajamento dos estudantes nas atividades que objetivam a concentração em um domínio de conhecimento. É importante observar que tais definições não implicam na utilização de um ambiente computacional. Um ambiente de aprendizagem pode comportar todas estas características sem utilizar qualquer ferramenta da computação. Um certo numero de características parecem pertinentes a um ambiente de aprendizagem, algumas delas enumeradas por Jonassen [9]: o ambiente deve permitir que o estudante aprenda com o computador, e não apenas por meio dele; o ambiente deve permitir a construção do conhecimento; o ambiente deve permitir a exploração do conhecimento, em diferentes níveis e aspectos; o ambiente deve permitir a aprendizagem prática, oferecendo simulações, descrições e outros recursos que possam permitir ao sujeito construir relações entre o objeto de estudo e o mundo real; o ambiente deve permitir o trabalho cooperativo entre os estudantes; o ambiente deve atuar como um parceiro e guia intelectual do estudante, de modo a permitir que os sujeitos construam representações pessoais dos assuntos tratados. Aprendizagem de linguagens de programação As linguagens de programação constituem o domínio de conhecimento prioritário dos cursos de computação. Praticamente todas as disciplinas desta área envolverão direta ou indiretamente as técnicas e modelos de solução de problemas utilizados na programação. Ao lado disto, as linguagens de programação representam um domínio de conhecimento complexo e muito articulado, que não faz parte do currículo padrão do ensino médio e fundamental [15]. Portanto, ao se deparar com uma linguagem algorítmico/matemática, os alunos universitários novatos se surpreendem com a estranheza e aparente distanciamento da matéria em relação a todos os conhecimentos adquiridos nos anos anteriores de estudos. Na vida escolar, nos níveis fundamental e médio, os sujeitos são pouco incentivados a pensar logicamente, no sentido de resolverem problemas do mundo real utilizando modelos de raciocínio algorítmicos, ou seja, que contenham uma estrutura lógica de desenvolvimento. Mesmo as disciplinas exatas são trabalhadas em modo não contextualizado, que não ajuda os alunos a perceberem as possíveis interações entre tais
3 conhecimentos e os eventos do cotidiano. Construir um programa significa elaborar mecanismos que resolvam um determinado problema, ou seja, o transforme em um processo computacional [1,14]. Portanto, deve-se procurar orientar os alunos no sentido de que ocorra a total compreensão do problema, de modo a viabilizar o planejamento de sua resolução. A importância da aprendizagem efetiva das técnicas de programação de computadores tem levado os pesquisadores da área a se esforçarem no sentido de elucidar a natureza e as possíveis soluções para as dificuldades encontradas pelos alunos. Fatores externos ao domínio de conhecimento também podem exercer alguma influência sobre a percepção dos estudantes. Giraffa et al [6] apontam alguns destes motivos, dentre eles: Hábitos de estudos pouco disciplinados e centrados em memorização, estratégia esta que não auxilia os sujeitos a compreenderem o processo de utilização da linguagem algorítmica. Conhecimentos prévios desestruturados: principalmente nos domínios lógico/matemáticos, mas também em outras áreas que serão tratadas pela computação; Abordagens pouco motivadoras e carga excessiva de conteúdos abstratos. Pouca importância tem sido dada a este problema, principalmente porque a maioria dos professores não questiona seus próprios métodos de transmissão de conhecimento; Conteúdos pouco relacionados ao cotidiano dos sujeitos. Os alunos precisam ser orientados no sentido de perceberem este processo de conversão entre um problema real e sua abstração lógica. E nem sempre a abordagem adotada pelo professores permite que os alunos percebam estas conexões entre estes dois mundos. Giraffa et al propõem ainda que o processo de aprendizagem de linguagens de programação também pode ser perturbado pelo modelo tradicionalmente adotado pela maioria dos programas de ensino da disciplina, ou seja, o esquema Entrada-Processamento-Saída. Para os autores, este é um modelo bastante reducionista e limitante, que não auxilia o sujeito a conceber soluções interessantes para problemas complexos. Ele parece sugerir aos alunos que um programa de computador é um bloco seqüencial fechado, dentro do qual esta ordem de eventos não pode ser alterada, impedindo assim a concepção de uma ordem particular. Esta idéia de um programa funcionando como uma maquina (que recebe dados, processa e gera resultados) também é freqüentemente utilizada como o modelo que descreve o funcionamento do computador, principalmente nos primeiros contatos dos alunos com as disciplinas de arquitetura de computadores. No entanto, as linguagens de programação não funcionam de forma tão linear, o que pode fazer com que os estudantes elaborem conceitos totalmente equivocados sobre a estrutura e a função das instruções das linguagens de programação. Ambientes de aprendizagem sobre linguagens de programação A urgente necessidade de auxiliar os alunos na aprendizagem de linguagens de programação tem motivado as pesquisas que visam o desenvolvimento de ambientes de aprendizagem informatizados. Vejamos alguns exemplos de implementações de ambientes deste tipo. Almeida et al. [1] descreve um ambiente denominado AMBAP, concebido com o objetivo de auxiliar os alunos na aprendizagem de programação. O programa oferece ao aluno a oportunidade de trabalhar com uma linguagem algorítmica, mais simples do que as linguagens de programação reais. Os autores argumentam que um ambiente que proporcione uma abordagem simplificada na construção de algoritmos pode beneficiar os alunos, por não sobrecarrega-los com informações excessivas e inúteis naquele momento. A aplicação do ambiente a um grupo de alunos evidenciou que a abordagem inicial simplificada do ambiente, menos complexo que um compilador comum, contribuiu para o aumento da motivação e da assimilação dos conteúdos. Vargas e Martins [14] apresentam uma ferramenta de auxilio à compreensão de algoritmos (denominada Ambiente para Desenvolvimento de Algoritmos em Portugol). O portugol é uma pseudo-linguagem, semelhante à linguagem Pascal, mas simplificada. É muito utilizada como primeira linguagem de programação nos cursos de computação. Seus comandos são escritos em português, o que facilita a identificação do significado de comando. Tais ferramentas são imaginadas de modo a serem mais fáceis de utilizar do que os ambientes de programação profissionais. Gomes e Mendes [7] descrevem o ambiente SICAS, um sistema que auxilia os sujeitos na aprendizagem de programação por meio de um esquema de fluxogramas de símbolos gráficos. Os alunos podem perceber como cada comando executa uma operação diferenciada, e como estes comandos se relacionam. O simula o processamento das variáveis e as condições de testes. Após os alunos inserirem dados no ambiente, surge o fluxograma algorítmico que produzirá o resultado final. O programa então demonstra a execução do algoritmo e exibe resultados. Experimentos desta natureza estão se tornando cada vez mais numerosos. Seus resultados no meio acadêmico começam a ser sentidos e possivelmente tais ambientes se estenderão a muitas outras disciplinas ligadas a computação. O ambiente Fundamentos da Linguagem Java Este artigo se propõe a descrever a implementação de um ambiente informatizado de aprendizagem, orientado para ser utilizado na Internet (na modalidade EAD, Ensino a Distancia), objetivando a ensinar como programar em Java. Alguns motivos levaram à escolha da linguagem
4 Java como conteúdo principal do ambiente, a saber: (1) devido à sua importância atual, dada a extensa demanda por programas que possam ser utilizados na Internet, e que sejam escritos em linguagens orientadas a objetos; (2) a sua relevância para a comunidade de desenvolvimento do Serpro, posto que o ambiente foi desenvolvido no intuito de atender às necessidades de treinamento desta comunidade. O ambiente foi projetado e desenvolvido no UniSerpro, para ser veiculado na modalidade ensino a distancia. O ensino a distancia apresenta-se como uma interessante opção para implementação de ensino de tecnologia, uma vez que os meios para viabilizar este processo estão à disposição de todos em modo gratuito, e são bastante conhecidos pelos estudantes. O artigo pretende descrever o ambiente em dois aspectos principais: características da arquitetura do ambiente e abordagem metodologia de ensino adotadas. A participação dos alunos dentro do ambiente será tema de um artigo posterior. O ambiente de aprendizagem Fundamentos da linguagem Java foi desenvolvido com o objetivo de apresentar as técnicas de desenvolvimento de programas em Java, juntamente com a introdução de conceitos fundamentais sobre orientação a objetos. A principal hipótese a ser investigada, a partir da aplicação do ambiente, pode ser definida nos seguintes termos: As tecnologias computacionais, auxiliadas pelas teorias da educação e da pedagogia, podem ser combinadas no sentido de produzir um ambiente multimídia de ensino/aprendizagem à distância, que proporcione aprendizagem significativa e relevante sobre a linguagem de programação Java. PRESSUPOSTOS PEDAGÓGICOS O sentido de aprendizagem relevante O sentido adotado para este termo refere-se à necessidade de se aprender alguma coisa, processo este que deve ser considerado como sendo intencional. Em nosso caso, podemos traduzir este principio como o quanto à aprendizagem resultante das interações entre os estudantes e o ambiente de aprendizagem foi relevante para a resolução das tarefas de construção de programas na linguagem Java. Alguns conhecimentos podem ser adquiridos de forma espontânea, em um processo não ligado a uma necessidade especifica. Conhecimentos de natureza espontânea podem ser adquiridos em situações informais, vivenciadas pelo sujeito na convivência com outras pessoas e em situações do mundo real, fora da escola. Não se deve descartar a possibilidade de ocorrer aprendizagem relevante acerca de algum domínio nestas interações sociais. Este tipo de aprendizagem pode estar ligado ao conhecimento prático relativo à tomada de decisões, resolução de problemas cotidianos, realização de uma tarefa ou manipulação de um objeto. Em nosso caso, esta necessidade de aprender encontra seu sentido na própria necessidade profissional dos alunos que participaram das sessões interativas com o ambiente de aprendizagem da linguagem Java O sentido de aprendizagem significativa O sentido que adotaremos para o termo aprendizagem significativa nos é propostos por Mayer [11]. Para o autor, a aprendizagem significativa deve comportar atributos de persistência à passagem do tempo e à transferência entre estilos e estratégias de resolução de problemas. Ainda que não utilizado por um longo período de tempo, é desejável que o sujeito possa ser capaz de, em determinado momento, reintegrar conhecimentos aprendidos no passado para aplicálos a uma situação do presente. Pode-se dizer então que aquela aprendizagem foi suficientemente significativa para ser lembrada e novamente aplicada a um novo contexto. Possivelmente, este tipo de aprendizagem esta relacionada à evolução das estruturas cognitivas do sujeito. Mayer discute a aprendizagem significativa na perspectiva da transferência de conhecimentos para a resolução de problemas, propondo que modelos mentais podem ajudar os estudantes a resolverem problemas científicos novos. A ocorrência de uma aprendizagem significativa seria indicada pelo seu desempenho em uma atividade que envolveria um assunto já estudado, mas inserido em um contexto ainda desconhecido. No ambiente Fundamentos da Linguagem Java, a aprendizagem significativa será abordada em termos da aprendizagem de conhecimentos explicativos, também definida pelo mesmo autor. Conhecimentos explicativos e não explicativos O ambiente Fundamentos da linguagem Java tem como principal foco metodológico o conceito dos conhecimentos explicativos, a partir da definição elaborada por Mayer [11]. Este conhecimento deve ser aqui entendido como aqueles conhecimentos que ajudam o sujeito a compreender como um sistema funciona. Este é, de fato, o modelo de conhecimento que permite ao sujeito obter uma aprendizagem profunda sobre um fenômeno, pois possibilitara a sua descrição estrutural e funcional. Em oposição, o autor estabelece a idéia dos conhecimentos nãoexplicativos, definidos pelo autor como aquelas informações que auxiliam o sujeito a apenas operar um determinado sistema, sem, no entanto, contribuir para a compreensão sobre seu funcionamento. Tanto os conhecimentos explicativos quanto os não-explicativos aparecem com freqüência nos materiais instrucionais adotados em nossas instituições de ensino superior, até mesmo em manuais técnicos. O motivo disso e que, embora os manuais técnicos possam ser feitos para iniciantes, a maioria deles são na verdade imaginados para serem utilizados por especialistas. O ambiente de aprendizagem apresenta aos sujeitos
5 conhecimentos no formato explicativo, para descreve a função de uma instrução, e também em formato não explicativo, que descreve apenas a estrutura da instrução. Deste modo, será possível avaliar em que medida este modelo de instrução propiciou a aprendizagem sobre as estruturas e suas funções na linguagem de programação Java (isto ocorrerá em um artigo próximo). O trecho de instrução apresentado na Figura 1 procura caracterizar o modelo de apresentação dos conhecimentos não-explicativos, e o compara, posteriormente, ao modelo explicativo. Observe a estrutura de repetição for descrita abaixo, também conhecida como laço. Você deve utilizá-la para repetir um conjunto de instruções, controlando o número de repetições com um contador: for( int i = <iinicial>; i <= <ifinal>; i++ ){ <comando 1>; <comando 2>; } Figura 1. Exemplo de texto com uma instrução Java tratada em modo não-explicativo (a estrutura da instrução). A instrução diz ao estudante apenas o que a instrução fará e qual é a sua estrutura, mas não explica como ela funciona, ou seja, o texto não é explicativo. Se o aluno for solicitado a utilizar os comandos apresentados no procedimento, provavelmente ele apenas repetirá as instruções apresentadas, não sendo capaz de fazer nenhuma intervenção de modo a modificar as instruções ou prever o que poderá acontecer em decorrência destas mudanças. Se ele for solicitado a explicar como funciona a instrução, logo após ler este trecho, ele certamente não será capaz de apresentar uma resposta coerente, dado que o texto não se encontrava em um formato explicativo. A Figura 2 exemplifica o modelo de apresentação dos conhecimentos no modo explicativo, relativos ao mesmo procedimento da Figura 1, como serão abordados no ambiente Fundamentos da linguagem Java. Observe a estrutura de repetição for descrita abaixo, também conhecida como laço. Você deve utilizá-la para repetir um conjunto de instruções, controlando o número de repetições com um contador: for( int i = <iinicial>; i <= <ifinal>; i++ ) { <comando 1>; <comando 2>; } COMO O LAÇO FOR FUNCIONA? A palavra reservada for (que deve ser escrita em letras minúsculas, como todas as demais palavras reservadas em Java) inicia o laço. A declaração int i indica em que número o contador será iniciado. Este valor é fornecido pelo programador e poderá variar de acordo com a necessidade do programa. O teste i <= <ifinal> indica até onde (ou quantas vezes) o conjunto de comandos dentro das duas chaves do laço ({ }) serão executado. O teste é realizado antes de cada entrada no laço. O incremento i++ é realizado no fim de cada passagem pelo laço Figura 2. Exemplo de texto com uma instrução Java tratada em modo explicativo (a estrutura e o funcionamento da instrução. Este trecho mostra que o formato de conhecimento explicativo descreve o funcionamento e a dependência entre as diversas partes das instruções contidas no procedimento. Após lerem o texto neste formato, os alunos terão maior possibilidade de compreender o modo pelo qual as instruções se combinam para a formação de um trecho de algoritmo. Espera-se também que esta abordagem os tornem capazes de fazer previsões sobre o comportamento do procedimento caso algum comando sofra modificações. Isto não apenas em relação a todo o procedimento, mas também a instruções isoladas. A progressão da complexidade Esta abordagem metodologia também foi aplicado ao ambiente Fundamentos da linguagem Java é a progressão da complexidade dos conteúdos do ambiente. Pode ser entendida como o aumento da carga de conhecimentos sobre o domínio tratado e pela multiplicidade e abrangência das relações envolvidas na tarefa. O aumento da complexidade não se refere apenas ao número de informações, mas também ao aumento das inter-relações entre os elementos componentes do processo. No caso do ambiente de aprendizagem da linguagem Java aqui tratado, o aumento da complexidade se dará pelo aumento do volume de informações e pela evolução das relações entre instruções utilizadas no ambiente. Esta progressão se dá pelo aumento da carga informacional a cada um dos módulos do ambiente.
6 Estes são os pressupostos metodológicos e pedagógicos adotados para o desenvolvimento do ambiente Fundamentos da Linguagem Java. Passemos agora a descrever a estrutura criada para o ambiente. Estrutura do curso ambiente Fundamentos da Linguagem Java A exploração de um tema tão complexo como a aprendizagem mediada por um ambiente informatizado implica em desenvolver artefatos cognitivos específicos, com características especiais. O ambiente Fundamentos da Linguagem Java está voltado para um modelo particular de ensino, a modalidade ensino a distancia. O projeto do ambiente pretende atender a dois requisitos: oferecer espaços de interação e registrar o comportamento de navegação dos estudantes. Num momento posterior, o ambiente será utilizado como ferramenta de coleta de dados. Mas, neste momento, o ambiente foi utilizado para um curso piloto, cujo objetivo era submeter o ambiente a um grupo de alunos a avaliar seus aspectos funcionais e didáticos. O primeiro passo consistiu no delineamento do perfil instrucional do ambiente, em termos de sua estrutura e de suas funcionalidades. A exemplo de outros programas de autoria de pesquisadores [3,4], o ambiente foi desenvolvido para atender a finalidades especificas e oferecer recursos que não são comumente encontrados em outros sistemas. Para sua implementação, foi escolhida o ambiente de desenvolvimento de aplicativos multimídia Macromedia Flash, que constitui a ferramenta utilizada para construção de aplicativos educacionais na UniSerpro. A interface foi planejada no sentido de simplificar a navegação e a utilização dos recursos oferecidos. A estrutura básica do ambiente está representada na Figura 3 e sua descrição é apresentada logo a seguir. Estrutura do Ambiente Fundamentos da Linguagem Java Tela Inicial - Apresentação do Ambiente e instruções de navegação Pré-Teste 1 o Módulo Conceitos Fundamentais da Plataforma Java 2 o Módulo Orientação a Objetos e a Linguagem Java 3 o Módulo O Ambiente de Desenvolvimento Java 4 o Módulo Fundamentos da Linguagem Exercícios de Transferência Figura 3 Estrutura do Ambiente de Aprendizagem da Linguagem Java O ambiente foi particionado em quatro módulos. Primeiramente, os aprendizes recebem um conjunto de instruções, de como navegar e interagir com os eventos dentro do ambiente, denominados de Guia do Aluno. Na realidade, estas instruções fazem parte da Escola UniSerpro. Este, por sua vez, constitui um aplicativo pré-existente, escrito em PHP, sob o qual são executados os ambientes educacionais desenvolvidos para a escola. A Escola UniSerpro oferece suporte de registro de dados (em um banco de dados), interação entre tutores e alunos, postagem de exercícios e s. A visita ao Guia do Aluno é obrigatória, dada à necessidade de se garantir que o funcionamento do aplicativo será compreendido por todos os participantes. O Pré-teste Logo após encerrada a leitura dos Guia do Aluno, os aprendizes passam a responder um Pré-teste, que pretende questionar os alunos sobre seus conhecimentos básicos relativos à linguagem Java. Este teste não tem finalidade avaliativa. Constitui uma sondagem, no intuito apenas de se conhecer o nível de conhecimento prévio dos participantes do curso sobre a linguagem Java. Não se pretende avaliar o desempenho do estudante à luz de critérios muito técnicos, mas apenas conhecimentos básicos, sempre relacionados às estruturas e suas funções da linguagem. O teste é composto por pelo menos 20 questões do tipo múltipla escolha. Sessões Interativas A partir dai, iniciam-se as sessões interativas, nas quais os estudantes navegam pelo ambiente, observando animações, lendo textos e respondendo perguntas. O curso é disponibilizado na Escola UniSerpro e a partir daí, os estudantes visitam-no nos momentos em que julgarem apropriado. O curso fica disponível durante um prazo determinado. Cada módulo poderá ser visitado quantas vezes o aluno achar necessário. A visita às todas as telas do ambiente será obrigatória, mas é permitido aos sujeitos retornar para as telas já visitadas. Os módulos ficam disponíveis em um menu (Figura 4), permitindo assim que sejam visitados em qualquer ordem, ou revistos quando necessário. Figura 4. Menu de escolha dos módulos de navegação do ambiente. Passamos então a descrever cada um dos módulos do ambiente. Modulo 1. Conceitos Fundamentais da Plataforma Java - Primeiro nível de complexidade. Neste modulo inicial são apresentados os conceitos básicos relativos à plataforma Java e às características mais fundamentais da linguagem, tais como o conceito da JVM e a independência da linguagem Java em relação à arquitetura da máquina. É provável que boa parte do público que participará
7 do curso já possua algum conhecimento relativo è linguagem e também a orientação a objetos. No entanto, decidiu-se por não assumir esta hipótese como inteiramente verdadeira. Mesmo que os sujeitos tenham pleno conhecimento sobre o assunto, uma revisão do tema poderá ser de grande valia. O modulo é composto por 23 telas e representa o primeiro nível de complexidade do ambiente. Neste nível, nenhum elemento relativo a comandos da linguagem é apresentado, apenas conceitos genéricos da plataforma Java. A Figura 5 apresenta a lista completa dos tópicos abordados no módulo O que é Java 2. Historia da linguagem Java 3. O que é preciso para se aprender Java? 4. Características da linguagem Java 5. JVM Java Virtual Machine 6. Plataformas Java 7. Desenvolvimento em Java Figura 5. Tópicos do Módulo 1 do ambiente Fundamentos da Linguagem Java A Figura 6 apresenta uma das telas do módulo. aplicado o conceito de conhecimento explicativo, já descrito anteriormente. A estrutura básica de uma classe Java é inicialmente exibida com um bloco inteiro, para que possa ser visualizada como um todo (Figura 7). Figura 7. Tela do Módulo 2, com a exibição da estrutura básica de uma classe Java A próxima tela do ambiente apresenta um trecho de conhecimento em modo explicativo, que possibilita ao sujeito entender como a estrutura da classe funciona. O programa (classe Java) é descrito passo a passo, indicando a função das instruções e as inter-relações presentes entre cada uma das instruções. A Figura 8 apresenta esta tela. Figura 6. Exemplo de uma tela do módulo 1 do ambiente Fundamentos da Linguagem Java Módulo 2. Orientação a Objetos e a Linguagem Java Segundo nível de complexidade Este módulo incorpora o segundo nível de complexidade do ambiente Fundamentos da linguagem Java. Serão apresentados os conceitos relativos a orientação a objetos e orientação a objetos na linguagem Java. O módulo é composto por 33 telas. Os alunos conheceram a estrutura básica de um programa escrito em Java, salientando-se o papel das classes em Java a sua relação com os objetos. O conceito de objetos recebe particular atenção dentro do módulo dada a sua grande importância para a linguagem Java. O módulo também oferecerá o primeiro contato dos alunos com um programa básico em Java. Neste momento, será Figura 8. Tela do módulo 2, que exibe um texto de conhecimento explicativo A Figura 9 apresenta a estrutura de tópicos do módulo O que é Orientação a Objetos 2. Orientação a Objetos em Java 3. Diferenças entre linguagens procedurais e linguagens orientadas a objetos 4. Benefícios da Orientação a Objetos (OO) 5. Classes e objetos em Java 6. O que são objetos 7. Classes e seus métodos 8. Classes, métodos e atributos
Ambiente de Educação a Distância Sobre a Linguagem de Programação Java Carlos da Silva Universidade Corporativa Serpro UniSerpro, Brazil carlos.valadares@serpro.gov.br ABSTRACT Distance learning environments
ENSINO A DISTÂNCIA DE LINGUAGENS DE PROGRAMAÇÃO DE COMPUTADORES
1 ENSINO A DISTÂNCIA DE LINGUAGENS DE PROGRAMAÇÃO DE COMPUTADORES Belo Horizonte, Julho, 2009 Carlos Murilo da Silva Valadares - SERPRO - Serviço Federal de Processamento de Dados, Av. José Cândido da