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TítuloO impacto da animação e da avaliação automática na motivação para o ensino da programação
Autor(es)Tavares, Paula Correia
Orientador(es)Henriques, Pedro Rangel
Gomes, Elsa Maria Ferreira
Palavras-chaveProgramação
Aprendizagem
Motivação e Auto-confiança dos alunos
Animação de Programas
Avaliação Automática de Programas
Feedback imediato
Gamificação
Programming
Learning
Students’ motivation and Self-confidence
Program Animation
Automatic Program Evaluation
Immediate Feedback
Gamification
Data26-Abr-2018
Resumo(s)A aprendizagem da programação é uma tarefa complexa que coloca desafios importantes. Nesta dissertação, propõem-se duas abordagens ao processo de ensino nas disciplinas de Programação que visam aumentar a motivação dos alunos e a sua auto-estima. As propostas apresentadas resultam de um estudo cuidado das dificuldades que os alunos sentem ao contactar com a programação de computadores, quer a nível do raciocínio lógico que é necessário para esquematizar a resolução de um qualquer problema, quer a nível da compreensão da linguagem de programação que terá de ser usada para exprimir essa resolução. Percebendo-se que a principal razão assenta na falta de motivação que resulta em parte da falta de confiança e quebra da autoestima necessárias para ultrapassar os impasses, procedeu-se também ao estudo dessa área da psicologia, conforme aqui se relata. Identificados os problemas inerentes à motivação humana e às caraterísticas do processo de resolução de problemas por computador, procuraram-se técnicas que tenham vindo a ser propostas para ajudar os alunos na aquisição de conhecimentos de Programação. Conforme se verifica ao longo do documento focou-se a atenção em duas estratégias: a capacidade do sistema visual humano para rapidamente apreender conceitos e sobretudo processos; a necessidade de os alunos receberem rápido feedback quando se aventuram a resolver sozinhos um problema. No primeiro caso investigaram-se os sistemas de Animação de Programas e no segundo caso os sistemas de Auto-avaliação de Programas. As duas abordagens propostas baseiam-se precisamente numa combinação destas duas estratégias. Dessas abordagens, uma foi alvo de experimentação em sala de aula para se poder aferir o seu real impacto. A outra serviu de base para a proposta de uma plataforma Web para suporte ao processo de ensino/aprendizagem da Programação; o sistema designado por PEP chegou a ser prototipado, conforme é descrito. Para se poder avaliar a qualidade do PEP e até guiar a implementação de uma versão final foram estudados sistemas de aferição de qualidade de software para o ensino, com especial destaque para a framework QEF. Por fim ainda se estudou a importância de incluir no sistema de apoio ao ensino elementos dos jogos que estimulam a motivação e ainda se propôs um enriquecimento do sistema PEP através da inclusão de técnicas de ludificação ou gamificação.
Learning programming is a complex task that raises important challenges. In this dissertation, two approaches for teaching Programming courses are proposed aimed at increasing students' motivation and their self-confidence/self-regulation . The proposals presented came out after a deep study of the difficulties that students feel when they are beginning a computer programming course, either at the level of the logical reasoning that is necessary to sketch the resolution of a problem, or at the level of understanding the programming language that has to be used to code this resolution. Realizing that the main reason is based on the lack of motivation derived from the lack of confidence and self-regulation necessary to overcome the troubles, the area of psychology that studies motivation was also researched, as will be discussed in this dissertation. After identifying the problems inherent to human motivation and the characteristics of the computer problem solving process, techniques that have been proposed to help students on learning programming were surveyed. This study was focussed on two strategies: the power of human’s to quickly and easily grasp concepts from static or dynamic visualizations; the positive impact of feedback returned to the students when they write a program on their own. In the first case, Program Animation systems were investigated; and in the second case, Automatic Program Evaluators were studied. The two approaches that outcame from this Ph.D. work are precisely based on a combination of these two strategies. Experiments in the classroom were drawn and conducted to validate the first approach. The second approach inspired the design of a Web-based platform (PEP) to support the teaching / learning process of Programming. A prototype of PEP, based on those guidelines and requirements, was developed by a team of M.Sc. Students as will be described. In order to evaluate PEP’s quality, and to guide its final implementation, software quality assessment systems were studied, with special emphasis on QEF framework. The importance of including, in the educational support systems, elements traditionally used in the context of games to stimulate the motivation was studied and an enrichment of PEP tool through the inclusion of techniques of gamification was still proposed.
TipodoctoralThesis
DescriçãoTese de Doutoramento em Informática
URIhttp://hdl.handle.net/1822/55902
AcessoopenAccess
Aparece nas coleções:DI/CCTC - Teses de Doutoramento (phd thesis)
BUM - Teses de Doutoramento

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