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Título: Recursos educacionais para o ensino introdutório à computação usando impressora 3D e gamificação
Título(s) alternativo(s): Educational resources for introductory computer teaching using 3D printer and gamification
Autor(es): Ribeiro, Leonardo Corrá Pires Trone
Orientador(es): Silva, Marco Aurélio Graciotto
Palavras-chave: Computação
Ensino - Meios auxiliares
Programação (Computadores)
Computer science
Teaching - Aids and devices
Computer programming
Data do documento: 27-Nov-2019
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Campo Mourao
Referência: RIBEIRO, Leonardo Corrá Pires Trone. Recursos educacionais para o ensino introdutório à computação usando impressora 3D e gamificação. 2019. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Ciência da Computação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campo Mourão, 2019.
Resumo: Contexto: Estudos da literatura apontam uma alta evasão em cursos superiores da área de Computação. Dada a importância deste setor para o desenvolvimento tecnológico do país, é de suma importância o desenvolvimento de métodos de ensino que fomentem o interesse de alunos do ensino médio que possivelmente ingressarão na área e, consequentemente, que reduzam a evasão em cursos de Computação. Sabe-se que novas tecnologias costumam atrair o interesse das pessoas. A impressão 3D é um dos exemplos de tecnologia em maior evidência atualmente. Além disso, conceitos de jogos também auxiliam atrair o interesse cognitivo das pessoas no quesito de ensino. Neste contexto, este trabalho propõe uma abordagem que une conceitos de impressão 3D e gamificação a fim de ampliar a atratividade de cursos da área de computação. Objetivo: O objetivo deste trabalho foi a geração de um conjunto de recursos educacionais para ensinar o básico de programação, de modo a introduzir a área da computação. Método: Para tal, vários métodos de ensino de programação foram analisados, junto a ferramentas de modelagem 3D. De forma a tentar unir ambos os conceitos, uma ferramenta de modelagem 3D utilizando programação chamada Madeup foi modificada, adicionando conceitos de gamificação buscando aumentar a atratividade da mesma. Além disso, um curso baseado nessa ferramenta foi desenvolvido, ensinando o básico para utilização da ferramenta, conceitos inicias de programação e conceitos de modelagem 3D, de forma a ser possível a realização de atividades no estilo (maker). Resultados: Com o fim da pesquisa, temos uma ferramenta gamificada para modelagem 3D utilizando programação, assim como um curso de ensino de programação que se aproveita do conceito de modelagem e impressão 3D assim como da gamificação da ferramenta. Conclusões: O desenvolvimento de recursos educacionais requer muita pesquisa e fundamentação sobre os conceitos que se deseja abordar com esses recursos, sendo que quanto maior a quantidade de conceitos a serem abordados, maior é a dificuldade para relacioná-los e uni-los. Isso também se aplica aos mecanismos motivacionais, que podem ser difíceis de se relacionar, visto que, no caso desse trabalho, são dois mecanismos completamente diferentes. Como trabalho futuro temos a aplicação dos recursos educacionais com alunos do ensino médio para avaliação de eficiência dos recursos e a avaliação da ferramenta. Além disso, uma pesquisa está sendo realizada para identificar estudos que utilizam modelagem e impressão 3D como mecanismos motivacionais.
Abstract: Context: Studies in the literature point to a high dropout in higher education courses. Given the importance of this sector for the technological development of the country, it is extremely important to develop teaching methods that foster the interest of high school students who may enter the area, so that there is a reduction in this dropout in computer courses. New technologies are known to attract people’s interest and 3D printing is one of the most prominent examples of technology today. In addition, game concepts also help to attract people’s cognitive interest in learning. In this context, this work proposes an approach that combines concepts of 3D printing and gamification in order to increase the attractiveness of courses in the computing field. Objective: The aim of this work was to generate a set of educational resources to teach the basics of programming in order to introduce the area of computing. Method: To this end, several programming teaching methods were analyzed, together with 3D modeling tools. In order to try to unite both concepts, a 3D modeling tool using programming called Madeup was modified, adding gamification concepts to increase its attractiveness. In addition, a course based on this tool was developed, teaching the basics of using the tool, early programming and 3D modeling concepts, in order to be able to perform maker-style activities. Results: With the end of the research, we have a gamified tool for 3D modeling using programming, as well as a programming teaching course that takes advantage of the concept of 3D modeling and printing as well as the gamification of the tool. Conclusions: The development of educational resources requires research and reasoning about the concepts to be addressed with these resources, and the greater the number of concepts to be considered, the greater the dificulty to relate and unite them. This also applies to motivational mechanisms, which can be dificult to relate to, as in the case of this work they are two completely diferent mechanisms. As future work, we will use the educational resources with high school students to evaluate their eficiency and to evaluate the usage of the tool. In addition, a research is being conducted to identify studies that use 3D modeling and printing as motivational mechanisms.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/15880
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