Sumário
Este material visa a implementação de um curso sobre a linguagem Java de Programação Orientada a Objetos, num ambiente de ensino via Web chamado CALM ( Computer Aided Learning Material ).
Para implementar o material foram observados dois enfoques distintos, os paradigmas educacionais e as técnicas computacionais de implementação do material projetado via hipertexto na WWW.
Os paradigmas educacionais se referem à necessidade ou não das notas e avaliações fornecidas aos usuários e a utilização de exercícios ou testes para avaliação dos usuários do sistema.
As técnicas computacionais se referem, principalmente, à escrita de hipertextos e às facilidades multimídias que podem ser oferecidas para o aprendizado.
Índice
1. Introdução......................................................................................................................2
2.Objetivo..........................................................................................................................2
3.Conceitos e Ferramentas.............................................................................................. 3
3.1Método Científico para elaboração do material sobre a linguagem Java .......3
3.2Recursos Adicionais..........................................................................................6
4.Atividades Desenvolvidas............................................................................................. 7
4.1 Figura1 - Tópico................................................................................................ 84.2 Figura2 - Exercício............................................................................................ 9
4.3 Figura3 - Dica e Resposta sobre o Exercício...................................................10
4.4 Figura4 - Teste...................................................................................................11
4.5 Figura5 - Grafo...................................................................................................12
5.Avaliação dos Resultados............................................................................................. 13
6.Conclusão........................................................................................................................ 15
7. Referências e Bibliografia.............................................................................................. 16
1.INTRODUÇÃO
Esta atividade está inserida no projeto Sapiens (Sistema de Apoio à Aprendizagem e Ensino) que trata sobre tecnologia-educacional e envolve três grupos de pesquisas brasileiros.
Faz parte do Sapiens, como protótipo para avaliação de propostas, o CALM (Computer Aided Learning Material) que entre seus objetivos tem o de ser um suporte para o aprendizado do ensino teórico e de laboratório oferecido nas faculdades.
Este projeto de iniciação científica visa desenvolver um material (curso) extra-curricular sobre a linguagem de programação Java que se encaixe nos moldes do CALM.
É importante notar neste relatório dois enfoques, o que se refere ao aluno que irá utilizar-se do sistema para o seu aprendizado e ao autor de projetos semelhantes a este.
Este relatório descreve como foi desenvolvido o curso, o método educacional utilizado, o método científico desenvolvido para obtenção do modelo final.
O relatório também contém o ferramental
de apoio utilizado para fornecer suporte ao CALM, as atividades desenvolvidas,
exemplos do curso e no final uma visão crítica sobre o projeto
e as sugetões para os próximos trabalhos.
2.OBJETIVO
O objetivo do curso é desenvolver um material de
apoio e de consulta personalizado sobre a linguagem computacional de Programação
Orientada a Objetos Java, tendo por base o sistema CALM para interagir
com o aluno oferecendo-lhe um estudo via Web com as facilidades computacionais
existentes e estimulando-o ao estudo.
3.CONCEITOS E FERRAMENTAS
Este material está englobado em um projeto educacional mais amplo, o projeto Sapiens, que pretende especificar e implementar um ambiente computacional para o apoio à aprendizagem utilizando as facilidades oferecidas pela infra-estrutura de informação global.
Dentro deste projeto Sapiens foi desenvolvido o CALM, que é o ambiente educacional desenvolvido para funcionar na WWW e atender às especificações do projeto Sapiens.
Este projeto de iniciação científica tem como objetivo implementar um material didático sobre a linguagem Java que esteja de acordo com a filosofia e os requisitos de interação do ambiente CALM.
3.1 Método Científico para elaboração do material sobre a linguagem Java
Para elaborar o material foi desenvolvido e usado um método científico que consiste em:
. Especificação do problema
- Como implementar um material didático sobre a linguagem Java que esteja de acordo com a filosofia e os requisitos de interação do ambiente CALM ?
. Hipóteses
- Divisão do material em níveis de subjetividade que são Assuntos, Tópicos, Exercícios e Testes;
- O Material deverá ser colocado em hipertextos para utilização via internet;
- Obedecer diretrizes para criação de materiais didáticos em hipertexto.
Estratégia de Formação, Demonstração e Análise das Hipóteses
Estudo de outros materiais; Modelagem do material segundo a filosofia do ambiente CALM; Implementação do material seguindo as regras de projeto; Pesquisa sobre Assuntos da Linguagem Java. Foram analisados diversos Tutoriais na WWW [9] [10], assim como diversos livros [1][2][3] sobre a linguagem Java com uma visão crítica e foram analisados os aspectos positivos e negativos destas literaturas para se formar um material que se encaixe nos padrões exigidos pelo CALM.Etudo de outros materiais
. Pontos negativos e que precisaram ser reformulados nos materiais analisados:
Os tutoriais não abrangem todos os assuntos da linguagem Java Não são centrados no estudante ( são genéricos ) Possuem pouca interação com o usuário Não sugerem o que deve ser estudado . Pontos positivos que foram aproveitados dos materiais analisados
Qualidade dos exemplos de programas em Java Divisão dos assuntos que se devem saber para aprender Java
2. Modelagem do material segundo a filosofia do ambiente CALM
Todo o material está dividido em quatro níveis de subjetividade que estão explicados abaixo.
Assuntos
Tópicoé o mais genérico, intuitivo para a pessoa que irá pesquisar no material. Exercíciomais específico; auto-contido nos respectivos assuntos. Testepode se referir a um ou mais tópicos; serve para aumentar a gama de exemplos do usuário; auto-avaliação do usuário; não é obrigatório para passar de tópico; possui resposta sugerida pelo autor. refere-se a um tópico; serve para aumentar a gama de exemplos; não é obrigatório para passar de tópico; corrigido automaticamente pelo sistema através de um applet; múltipla escolha. 3. Implementação do material seguindo as regras de projeto
Foram pesquisadas várias revistas e artigos [4] [5] [8] [9], que se referem ao projeto de hipertexto para educação. As características mais relevantes sobre como produzir um hipertexto e que podem ser observadas nas páginas web resultantes deste projeto seguem abaixo:
facilidade de navegação; visualização das informações; uso de ilustrações, para deixar o ambiente (hipertexto) agradável, mas sem prejudicar a facilidade de navegação; facilidade de correção, percebe-se esta característica nos testes que possuem auto-correção; áreas de informações bem definidas; caminhos que o usuário percorre durante o estudo são bem claros, vide o grafo de ajuda para indicar a seqüência dos tópicos; uso cuidadoso das cores, pois o excesso causaria um efeito contrário ao de destacar a informação; hierarquia das áreas de informação no hipertexto; pequeno espaço para o logotipo; distância em relação as bordas de modo a não misturar com outras aplicações; tamanho e fonte das letras.
Uma maneira de tratar mais cuidadosamente estas dificuldades foi aumentar o número de tópicos referentes a estes assuntos; outra maneira foi tentar explicar mais detalhadamente os assuntos que geram dificuldades.
A pesquisa foi baseada nas indicações do livro Como Elaborar Projetos de Pesquisa,Antonio Carlos Gil; tanto na maneira de escrevê-la como no momento de realizar a entrevista. As perguntas realizadas na pesquisa estão dispostas abaixo:
Conclusão do método
3.2 Recursos Adicionais de ajuda ao usuário (ferramental de apoio)
Além dos recursos oferecidos pelo CALM, criou-se também um applet que serve para que o aluno que está estudando linguagem de programação possa testar seu programa, compilando-o, executando-o e podendo verificar se o mesmo está correto, e caso não esteja o aluno poderá analisar os erros gerados na compilação e execução do programa.
Além do applet foi utilizado um grafo de tópicos
que exibe os tópicos e a sequência em que o aluno deverá
estudá-los, o que é sugerido pelo CALM.
4. ATIVIDADES DESENVOLVIDAS
A partir dos recursos desenvolvidos descritos no capítulo anterior do relatório, e da divisão do material em níveis de subjetividade foi elaborado um sistema de ensino, o qual o aluno deverá seguir.
O aluno escolherá um Assunto de seu interesse dentre os oferecidos pelo CALM; estes assuntos estarão dispostos num applet. Ao escolher um Assunto o sistema oferecerá ao usuário algum(s) Tópicos referente(s) a estes Assuntos e então o Aluno poderá escolher um ou mais Tópicos que ele deseja estudar.
Ao realizar sua escolha o aluno poderá consultar através do Grafo quais Tópicos o sistema sugere que ele saiba antes de começar o Tópico escolhido por ele para estudar, mas esta é apenas uma sugestão oferecida pelo sistema, sendo que o aluno não fica obrigado a estudar os Tópicos sugeridos pelo Grafo para estudar o de seu interesse.
O aluno estudará pelo Tópico, o qual foi elaborado pelo autor para ser auto-contido e suficiente para que o Aluno aprenda o Tópico oferecido.
Após estudar o Tópico o Aluno poderá fazer Exercícios e Testes referentes a este Tópico.
O Teste que o Aluno poderá fazer será referente apenas ao Tópico por ele estudado, não envolvendo outros Tópicos, o Teste é de múltipla escolha e a resposta deste está necessariamente contida no Tópico estudado.
O Teste não aceita mais de uma alternativa como resposta, ou seja o Aluno poderá assinalar apenas uma resposta de cada vez. O Aluno terá infinitas chances de acertar o resultado do Teste caso ele erre sua escolha, e não sabendo ou não entendendo a resposta basta ao Aluno recorrer ao Tópico para encontrar sua reposta.
Ao Teste não é associada nenhuma nota e também não é obrigatório fazê-lo para prosseguir para o próximo Tópico, ou seja, o Teste serve para ajudar o Aluno a testar a si próprio e ter mais segurança sobre o seu conhecimento em relação ao Tópico estudado, servindo também para o Autor do Tópico destacar os aspectos mais importantes deste.
O Exercício que o aluno poderá fazer será referente a um ou mais Tópicos e será de preferência referente a mais de um Tópico.
O Exercício não é de múltipla escolha como o Teste, ele é composto por uma ou mais perguntas teóricas e normalmente sugere um programa para o Aluno fazer referente ao Tópico estudado e também engloba mais algum Tópico que seja adequado para realização do programa, portanto sua resposta não será encontrada no seu total no Tópico estudado.
O Exercício por sua vez, diferentemente do Teste, pode ter mais de uma resposta correta, cabendo ao Autor oferecer uma resposta ao Aluno para que ele possa consultar caso não consiga executar o programa sugerido. Porém, juntamente com a resposta do Exercício há uma Dica para estimular o Aluno[5] a fazê-lo.
O Aluno poderá testar seu programa em um applet que há no CALM no qual ele poderá executar e compilar o programa e obter os erros gerados durante a compilação e execução deste.
Ao Exercício também não é associada nenhuma nota e também não é obrigatório fazê-lo para Aluno prosseguir para o próximo Tópico, tendo como utilidade oferecer ao Aluno um exemplo de um programa mais complexo do que o mostrado no Tópico e fazer com que o Aluno possa testar seu entendimento do Tópico em um nível prático.
4.1 - Figura referente ao Tópico na plataforma CALM.
Figura1.Exemplo de um Tópico referente ao Assunto Orientação a Objetos que está disponível neste material
4.2 - Figura referente ao Exercício do Tópico na plataforma CALM.
Figura3. Resposta e Dica referente ao Exercício exibido na Figura4.2.
Figura4. Teste referente ao Tópico Objetos
4.5 - Grafo que exibe a seqüência de Tópicos
sugerido pelo CALM. O Grafo refere-se aos Tópicos que são
sugeridos ao aluno que desejar estudar Orientação a Objetos.
O resultado deste projeto foi a implementação
de um curso sobre Java baseado nos moldes do projeto Sapiens, no qual o
usuário, no caso o Aluno, poderá estudar sobre vários
Assuntos relacionados com a linguagem de programação Java
desde Tópicos básicos como Orientação a Objetos
até Tópicos mais avançados como RMI.
Este projeto também propõe um certo grau
interatividade com o Aluno, pois o sistema possui auto-correção
dos Testes, sugere ao Aluno os Tópicos que ele deve dominar antes
de estudar o Tópico escolhido por ele, ou seja, foram utilizadas
as facilidades da Web para dar maior apoio, facilidade e rapidez ao Aluno
ao estudar um Assunto de seu interesse.
É importante ressaltar que apesar da grande quantidade
de Tópicos escritos é de se levar em conta que todo o aprendizado
da linguagem Java exige um material ainda mais extenso, pois a quantidade
de informações é muito grande quando se deseja abranger
desde o básico até o avançado, ficando como sugestão
o aumento deste material em número de Tópicos e também
da complexidade dos mesmos para que possa atender uma gama ainda maior
de pessoas interessadas em aprender Java.
Um aspecto que pode e deve ser melhorado na continuação
deste trabalho ou no desenvolvimento de um novo é uma maior utilização
de recursos visuais para ajudar na compreensão dos programas, principalmente
nos Tópicos referentes à interfaces.
Também é importante citar nesta pesquisa o desenvolvimento de um método científico para formulação de materiais de aprendizado via Web, que pode ser seguido por outras pessoas que também queiram escrever um material com este mesmo objetivo, podendo ser Assunto genérico e não apenas sobre linguagem de programação.
6. CONCLUSÕES
Na conclusão deste projeto devemos destacar dois aspectos importantes, a contribuição deste trabalho no desenvolvimento do projeto Sapiens e no aprendizado tanto do aspecto técnico quanto no desenvolvimento pessoal do autor deste projeto de iniciação científica.
Dentro do aspecto técnico, destacamos o desenvolvimento de um projeto que envolve o conhecimento de programação na linguagem Java e também a elaboração de um sistema de estudos onde se discutiram vários paradigmas educacionais.
Para resolução dos paradigmas educacionais, como avaliação de notas, ou a necessidade de se fazer Testes, foi feito um trabalho em paralelo com pessoas envolvidas com a Educação, principalmente da Faculdade de Educação da Unicamp.
Foi elaborado também um modelo de ensino extra-curricular via Web que serve como base para outros projetos que queiram seguir esta tendência que é o ensino via Internet. Mostrando para os futuros projetos os aspectos que devem ser analisados e discutidos na durante sua elaboração, assim como algumas respostas para estas discussões.
É importante destacar o ganho científico deste projeto devido ao método científico elaborado para resolução do problema que era implementar um material didático sobre a linguagem Java que esteja de acordo com a filosofia e os requisitos de interação do ambiente CALM, pois este método pode e deve ser utilizado por outras pessoas no desenvolvimento de projetos com finalidades semelhantes a deste projeto de iniciação científica.
No aspecto do crescimento individual do autor do projeto, a iniciação científica muito acrescentou, pois durante sua execução tive que aprender uma linguagem de programação que está sendo muito utilizada recentemente, o que vem somar no meus estudos acadêmicos já que é um aprendizado extra-curricular.
O trabalho em grupo, com pessoas de outras faculdades tem seu mérito, pois durante a vida acadêmica são poucas as oportunidades em se desenvolver um projeto longo e que envolve um número grande de pessoas.
A apresentação dos seminários teve uma importância muito grande, pois demonstrou-se como uma oportunidade única de uma apresentação formal de um projeto, o que é muito importante para todas as pessoa seja qual for o ramo que esteja seguindo.
7. Referências Bibliograficas[1] Deitel & Deitel. Java How To Program
[2] David Flanagan. Java In a Nutshell
[3] Ivar Jacobson. Object Oriented Software Engineering
[4] Susan A.Mengel. The Need for a Hypertext Instructional Design Methodology. IEEE Transactions on Education Magazine, tratamento e construção de grafos.
[5] Christina Marília Teixeira da Silva. Avaliação da Hipermídia para uso em Educação:Uma Abordagem Alternativa. Artigo que discorre sobre as características de uma boa Home Page.
[6] Christian M. Adriano, Ivan L.M.Ricarte, Léo Pini Magalhães. Inquiring the Course Paradigm with CALM. Artigo que discorre sobre o CALM,que é um software com um propósito diferente relacionado ao aprendizado em rede, no qual este curso está contido.
[7] Wagner Cotroni Valentini,FCAV e Centro de Agricultura, Unesp. Cientistas também precisam ter estilo.Suporte para escrita em artigos, enfatizado para escrita científica.
[8] James Hartley,University of keele,U.K. Text Design
[9] Curtis A. Carver, Jr., Richard A. Howard and William D. Lane, SM. Enhancing Student Learning Through Hypermedia Courseware and Incorporation of student Learning Styles.
[10] Chien Chou, Member IEEE. Developing Hypertext-Based Learning Courseware for Computer Networks: The Macro and Micro Stages.
[11] Antonio Carlos Gil, Como elaborar um projeto de pesquisa.
[12] Sun Microsytems, Inc. http://java.sun.com
[13] OOPas - Java Tutorial
http://www.cs.umb.edu/java/keywords/cs.brown.edu/contents.html
