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Resumo da disciplina – Pensamento Computacional Semana 1 – Pensamento Computacional Motivação • Possui 4 das 10 habilidades essenciais para os profissionais do futuro o Resolução de problemas complexos o Pensamento crítico o Criatividade o Flexibilidade cognitiva • Inclusão o Conhecer um pouco da computação é importante, assim como foi para física e química • Produtividade o Utilizando recursos computacionais, é possível aumentar a produtividade de qualquer área, com agilidade e assertividade Origem: • 1972 o Seymour Papert destaca os benefícios da computação na educação • 1980 o O termo “Pensamento Computacional” é apresentado por Seymor • 2006 o Jeanette Wing lança um artigo sobre Pensamento Computacional que repercutiu e disseminou o termo o Segundo ela, devemos ser capazes de resolver problemas de forma eficaz, assim como um computador o Enfatiza que é uma habilidade fundamental, assim como leitura e escrita Não é Pensamento Comptutacional • saber navegar e usar recursos da internet • usar a computação somente para resolver problemas o também serve para projetar sistemas, entender o comportamento e o pensamento crítico • usar o computador somente para programar • Computador não é o ator principal, mas somente uma ferramenta Contribuições • Pensamento algorítmico • Aprendizagem colaborativa • Resolução de problemas • Criatividade • Raciocínio lógico • Interpretação textual Habilidades 1. Coleta de dados: coletar dados corretamente 2. Análise de dados: dar sentido aos dados encontrados 3. Representação de dados: usar recursos visuais 4. Decompor problemas: quebrar problemas em partes menores 5. Abstração: Focar no que mais importa 6. Algoritmos e procedimentos: criar etapas de para resolver um problema 7. Automação: usar máquinas para tarefas repetitivas 8. Paralelização: execução de multiplas taredas ao mesmo tempo 9. Simulação: simular ou modelar um processo Pilares do Pensamento Computacional • Decomposição: o dividir um grande problema em partes menores e gerenciáveis o Ir por partes facilita o entendimento e ao juntar todas as partes ao final, o problema será solucionado o Exemplo: resolver um crime exige analisar parte por parte • Abstração: o Separa o que é mais relevantes e menos relevantes em uma situação o É o pilar mais utilizado e mais importante para o Pensamento Computacional o Exemplo: Representação em um mapa de metrô • Padrões: o Encontrar características em comum o Fazemos isso desde criança, para prevermos resultados e resolver situações mais fácil e rápido o Exemplo: Diagnosticar uma doença por seus sintomas • Algortimo: o Sequência de etapas necessárias para a resolução de um problema o Não é o pilar mais importante, porém é a base para todos os outros, segundo Wing o Exemplo: seguir as coodenadas de um mapa ou jogo Como ensinar • Instrucionismo: o O aluno aprende através de um processo de aprendizagem existente o Uso de: ▪ Tutoriais ▪ exercício/prática ▪ jogos • Construcionismo o O aluno aprende criando seus próprios processos de aprendizagem o Vem das ideias de Seymour Papert o Uso de: ▪ Linguagem ▪ Lego ▪ Scratch Quando ensinar? • Países chamados de primeiro mundo já praticam nas escolas de crianças e adolescentes • Na educação básica o Estimula novos talentos para a programação desde cedo, além de desenolver todas as habilidades Iniciativas • Livro “Computação desplugada”: atividades de computação sem um computador • Hora do código: programação acessível • Code.org: Ensino de programação para todas as idades • Programaê!: planos de aulas para professores • Pesquisadores, grupos de pesquisa e Universidades Semana 2 – Desenvolvendo a lógica Problema • Alguma questão ou tema que deve ser resolvida • Objeto de estudo e reflexão • Necessita de um procedimento para solucionar • Exemplo: trocar uma lâmpada Fluxograma • Forma gráfica para representar um algorimo o Possui simbolos com funções únicas Algoritmo • É uma sequência lógica de instruções que devem ser executadas para solucionar um problema • Representação o Descrição narrativa o Pseudocódigo o Fluxograma ou Diagrama de blocos • Exemplo: seguir uma receita de bolo Linguagem de programação • Forma de envio de comandos para um computador • Algumas linguagens: o Java o Python o C# o Php o JavaScript o Ruby Definições • Lógica: trata da correção do pensamento, levando a um conhecimento verdadeiro • Entrada: dados que serão tratados e entram no sistema • Processamento: tratamento necessários para chegar ao resultado desejado • Saída: dados já tratados e que são apresentados Fluxo de execução • Sequencial: as atividades são executadas uma após a outra • Seleção: escolhe um ponto (geralmente a variável), para processamento • Repetição: executa o mesmo procedimento até que uma condição seja atendida • Condicional: realiza o procedimento quando uma condição for atendida Semana 3 – Scratch Objetivos • Criar projetos interativos com recursos de áudio e vídeo • Resolução de problemas: uma das habilidades do Pensamento Computacional • Programação visual baseada em blocos o Facilidade de montagem, sem necessidade de muita digitação Motivação • Computação o Ensinar lógica de programação o Incentivar e favorecer o aprendizado de programação • Licenciaturas o Interação entre as disciplinas o Inovação no ensino o Recurso pedagógico Habilidades • Atende nove habilidades de conhecimento 1. Tratar informações e trabalhar com mídias digitais 2. Comunicação 3. Pensar criticamente e sistematicamente 4. Identificar, formular e solucionar problemas 5. Ser criativo e ter habilidade intectual 6. Autodirecionar 7. Interpessoais e colaborativas 8. Ser responsável e adaptável 9. Ser socialmente responsável Ambiente de programação • Palco (stage): o Local onde executa os comandos o É possível alterar os planos de fundo • Atores (sprites): o Se aplica comandos aos atores o Pode haver mais de um o Pode-se alterar suas fantasias • Blocos ou código o Constroem os programas a serem executados o Se vincula aos atores o Possui 10 tipos básicos, com cores diferentes • Scripts o É a programação o Os blocos são arrastados para cá, de forma sequencial o Executa o programa sobre os atores • Sons o Adiciona sons aos atores ou palco o Pode editar, gravar e inserir o vídeo • Mochila (backpack) o Permite importar atores e códigos de outros projetos criado no servidor do Scratch • Tipos de blocos o Comando: podem ser unidos em forma de pilha o Função: Entradas para outros blocos o Trigger: aciona blocos abaixo deles o Controle: armazena outros blocos Semana 4 – App inventor Motivação o Ambiente de programação visual no qual se pode criar aplicativos funcionais para Android o Não substitui a programação o É uma plataforma online e necessita de uma conta no Google o Programação em blocos, semelhante ao Scratch o Ferramenta de aprendizagem o Pode-se aplicar uma ideia de aplicativo funcional sem a necessidade de programação o Para utilizar o aplicativo, é necessário executar em um emulador no computador ou executar através do aplicaivo MIT AI2 Companion Ciclo de desenvolvimento o Imaginar o Construir o Testar o Compartilhar o Avaliar Tipos de aplicativos • Nativo o Utiliza recursos do celular o Offline o Envio de notificações em tempo real o Economiza intenet o Totalmente adequado para as funcionalidades do celular • Responsivo ou web o Custo de implementação mais baixo do que o app nativo o Só precisa do navegador o Web: diferente do responsivo, é mais parecido com um app nativo Semana 5 – Letramento digital Conceitos Básicos • Computação: áre que estuda a resolução de problemas através do pensamentocomputacional • Computador: máquina que realiza várias tarefas com alta precisão o Aparelho eletrônico capaz de manipular dados/informação • Informática: tratamento automático de informações com o computador Dado x informação • Dado: matéria-prima da informação o Descrição ou atributo de determinado objeto • Tipos de dados: o Número, texto, áudio, imagem, vídeo • Informação: dado que possui significado o Ajuda na afirmação de determinado fenômeno e na tomada de decisão Sistema Computacional • Composto por hardware e software • Executa tarefas do computador • Principais componentes do computador o CPU: ▪ unidade central de processamento ▪ circuito integrado que controla todas as operações e o funcionamento do computador ▪ responsável execução de cálculos, decisões lógicas e instruções fornecidas por softwares o Processador ▪ Chip que executa instruções em linguagem de máquina ▪ Coração da CPU o Memória – componente de armazenamento temporário das aplicações abertas com fácil acesso para a CPU o Dispositivos de armazenamento – dispositivos que permitem armazenar arquivos de usuário e softwares ▪ Memória ROM: armazena dados dos fabricanetes • É necessária para que o computador funcione ▪ HD: memória não volátil • Armazena informações e dados que o usuário não está utilizando no momento ▪ SSD: Possui a mesma função do HD • sua arquitetura é eletrônica e não mecânica • Software o Parte lógica do computador o Sistema Operacional: ▪ Controla as atividades do computador o Sistemas de aplicação ▪ São controlados pelo sistema operacional ▪ tem como objetivo executar tarefas ligadas ao processamento de dados • Processamento de dados o Tratamento dos dados que entram pelo computador o Mostra o resultado pela saída • Representação de dados o Padrão Binário: Formato dos dados que o computador processa e armazena • Armazenamento de dados o Unidade de medida para representar tipos de dados e arquivos ▪ 8 bits = 1 byte o Quanto mais dados, mais memória é necessária para armazená-los • Redes de computadores o Rede de interligação de computadores • Internet o Rede mundial de computadores o Internet local: forma de acesso à internet através de rede cabeada / wi-fi o Internet móvel: forma de acesso à internet através de redes de telefonia celular o World Wide Web(www): serviço da internet que permite que navegadores web acessem conteúdos de hipertexto • Largura de banda: faixa de espaço disponível para envio e recebimento de dados o Banda larga: transmite dados em boa velocidade • Hipertexto: o Permite que diferentes tipos de dados interajam entre si, com maior intersecção entre os elementos • Site o Portal na web: armazena várias informações de diferentes fontes o Blogs: conteúdo específico, de opinião, postagens ou publicações o Wiki: ferramenta com informações históricas e sobre pessoas o Domínio: endereço de um site • Protocolos de navegação o HTTP: possibilida a transferência de hipertexto o HTTPS: criptografia os hipertextos, transmitindo-os com maior segurança • Ferramentas de busca o Filtragem de conteúdos específicos solicitados pelo usuário o O google é o buscador mais utilizado o Buscas avançadas no Google ▪ Frases específicas: entre aspas ▪ Exclusão de termos: hífen antes do termo ▪ Significado de um termo: define ‘termo’ ▪ Substituição de termo: uso de * ▪ Busca por mais Palavras: Operador ‘OR’ ▪ Tipo de documento: filetype: extensão ▪ Sites relacionados: related: site • Correio eletrônico o Endereço de e-mail: deve ser único e remeter o usuário ▪ Não pode ser mudado após a criação o Estrutura da mensagem de e-mail: ▪ Cabeçalho, corpo e anexos o Serviço de e-mail: ▪ permite a manipulação das mensagens recebidas e enviadas • Armazenamento em nuvem o Armazenamento de diversos serviços digitais por meio da intenet, para acesso em qualquer lugar conectado a ela • Organização de pastas o Pode ser em nuvem ou no computador o forma de organização de arquivos em pastas através de uma hierarquia • Documentos, apresentações e planilhas o Documentos: produção e edição de textos o Apresentações: em formato de slides, permite a apresentação de conteúdos como apoio em discursos o Planilhas: organização de dados por meio eletrônico • Formulários online: o Permite o compartilhamento de formulários visando a coleta de dados sobre determinado assunto • Compartilhamento o Permite que os arquivos em nuvem sejama essados por diversas pessoas, com diferentes permissões de acesso • Áudio e vídeo o Há programas que fornecem ferramentas para edição de áudios e vídeos • Comunicação o Comunicação síncrona: ocorre entre pessoas e objetos em tempo real o Comunicação assíncrona: não necessida de interação simultânea • Redes sociais o Espaços virtuais nos quais as pessoas ou empresas interagem entre si, compartilhando informações o Exemplos: ▪ Instagram, Facebook, Youtube, Whatsapp e Twitter • Internet das coisas (IoT) o Objetos do cotidiano interligados à internet, fornecendo ou recebendo dados o Auxilia na automação de ações • Segurança na internet o É necessário se proteger de pessoas mal-intencionadas que utilizam recursos da internet para benefício próprio o Seus dados e informações são os seus bens mais preciosos. Preserve-os • Inteligência Artificial o Sistemas computadorizados que simulam as atividades humanas o Aprendizado de máquina: ▪ A máquina aprende através de experiência e modifica sua resposta seguindo o padrão encontrado • Big Data o Grande volume de dados que podem ser tratados e manipulados, em busca de um objetivo definido o 5 Vs do Big Data ▪ Volume: grande quantidade de dados gerados ▪ Variedade: fontes de diversos tipos ▪ Velocidade: rápido processamento de dados ▪ Veracidade: informação veradeira e confiável ▪ Valor: geração de insights com valor Semana 6 – Pensamento computacional na Educação Básica • Educação básica o Primeira etapa de formação dos jovens brasileiros o Possui três etapas ▪ Educação infantil: 0 a 5 anos de idade ▪ Ensino fundamental: • Fase I: 1 ao 5º ano • Fase II: 6º ao 9º ano ▪ Ensino Médio: • 3 anos de duração • Plano Nacional de Educação (PNE) o Organiza as iniciativas na área da educação o 2014-2024 ▪ 20 metas com foco em • Inclusão • Analfabetismo • Capacitação • Gestão etc. o Estados e municípios: ▪ Planejam como alcançar as metas, segundo sua situação local • BNCC (Base Nacional Comum Curricular) o Aprovada em 2017 o Referência para todas as escolas e formação de currículos de ensino ▪ 1 – Conhecimento: Compreensão do mundo Digital no século XXI ▪ 2 – Pensamento científico, crítico e criativo através da elaboração de algoritmos ▪ 3 – Repertório cultural: desenvolver habilidades no mundo artístico e cultural através de tecnologias digitais ▪ 4 – Comunicação: fornece experiência masis completa sobre diferentes formas de comunicação ▪ 5 – Cultura digital: Fluência digital e resolução de problemas com auxílio de computadores • DECED (Diretrizes para Ensino da Computação na Educação Básica) o Se baseia nos fundamentos da Ciencia da Computação o Competências o 1 – compreender e transformar o mundo o 2 – entender os princípios da ciência da computação o 3 – Desenvolver projetos usando computação o 4 – Formular, analisar e resolver problemas o 5 – Aplicar os fundamentos da computação em diferentes contextos o Com isso, é possível contribuir com ▪ Servir como ferramenta para as demais disciplinas ▪ Aumento da capacidade de aprendizagem e resolução de problemas ▪ Compreensão do mundo atual • Diretrizes SBC (2018) o 1 – Pensamento Computacional ▪ Abstração ▪ Automação ▪ Análise o 2 – Mundo Digital ▪ Codificação ▪ Processamento ▪ Distribuição o 3 – Cultura Digital ▪ Tecnologia e sociedade▪ Letramento digital ▪ Cidadania digital Semana 7 – Resolução de problemas Método de Pólya • 1 – compreensão do problema: o Analisar dados, situações e condições • 2 – Planejar sua resolução: o encontrar conexões entre dados e o desconhecido o Se não conseguir resolver o problema, tente resolver algum problema correlato acessível • 3 – Execução do plano o Executar o plano corretamente ▪ Verifique cada passo • 4 – Retrospecto: o Examinar a solução obtida o Verificar argumentos e resultados Abstrações • Solução de problemas o Permite representar a realidade de forma simplificada, exaltando o que é mais relevante • Processos: o Permitem definir algoritmos da solução do problema • Dados: o De entrada ou saída, participan da solução dos problemas • Algoritmos: o Técnicas para obter solução de forma mais simples e eficiente Construção de algoritmos • Decomposição o Divide um grande problema em partes menores o Ex.: morder algo • Refinamento sucessivo o melhorias em uma solução existente • Modularização o Separação da solução em partes menores • Paralelismo o Realizar tarefas simultaneamente para se alcançar a solução do problema • Generalização o Criar um algoritmo genérico que pode ser usado em outras situações • Padrões o Reutilizar resultados anteriores seguindo um padrão • Recursividade o Repetir o uso de um objeto dentro de dele mesmo
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