Trabalhando o Pensamento Computacional Através de uma Interface Tangível para Programação de Robôs

Bruno Gonzaga de Mattos Vogel, Claudia Pinto Pereira
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Abstract

As interfaces tangíveis de usuário (TUI -Tangible User Interface) são ferramentas que podem se encaixar em um ambiente comum de interação do usuário e propõem a representabilidade de objetos virtuais através de objetos físicos. Uma das intenções é tirar vantagem das habilidades que existem na interação háptica para atingir um determinado objetivo, inclusive o de ensino e aprendizagem. Este trabalho propõe a construção de uma interface tangível para ser utilizada na programação de robôs, fazendo uso de conceitos como pensamento computacional (PC) e a taxonomia de Bloom como bases teóricas do ensino e do aprendizado. O usuário interage com a interface através de blocos, possuindo, cada um deles, uma função específica (frente, direita, esquerda, trás, loop e if). Com os blocos devidamente posicionados em uma plataforma, em sua ordem de execução, o robô pode executar a movimentação planejada. A validação da interface foi realizada com 10 estudantes do ensino fundamental I, com idades de oito a nove anos. No resultado foi possível observar uma boa avaliação para a usabilidade, além da aplicação dos conceitos da taxonomia de bloom. Quantitativamente, não foi possível observar uma diferença sigficativa das médias dos testes sobre o PC (pré e pós-testes), apesar das medidas estatísticas descritivas demonstrarem uma maior concentração de acertos nos testes após o experimento. Qualitativamente, os experimentos evidenciaram o uso de conceitos do PC como abstração, generalização, análise lógica, avaliação e o próprio conceito de algoritmo.
通过机器人编程的有形界面进行计算思维
有形用户界面(TUI)是一种工具,它可以适应用户交互的公共环境,并通过物理对象提出虚拟对象的可表示性。其中一个目的是利用触觉互动中的技能来达到特定的目标,包括教与学。本文以计算思维(PC)和布鲁姆分类法等概念为教学和学习的理论基础,提出构建一个用于机器人编程的有形界面。用户通过块与界面交互,每个块都有特定的功能(向前、右、左、后、循环和if)。当块按执行顺序正确地放置在平台上时,机器人就可以执行计划的动作。对10名年龄在8 - 9岁的小学生进行了界面验证。结果表明,除了应用布鲁姆分类法的概念外,还可以观察到良好的可用性评价。在定量上,尽管描述性统计测量显示实验后的测试结果更集中,但不可能观察到cp测试平均值(测试前和测试后)的显著差异。定性地,实验证明了PC概念的使用,如抽象、泛化、逻辑分析、评价和算法概念本身。
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