Modelo instrucional para o ensino de engenharia de software e usabilidade voltado ao ensino fundamental

Abstract

Nos últimos anos, a computação tornou-se cada vez mais relevante e proeminente em nossas vidas diárias. Além disso, a maioria das profissões usa soluções computacionais para cumprir suas funções. Portanto, a educação em informática se tornou popular no ensino fundamental e médio, no qual crianças e jovens aprendem habilidades básicas em computação. Tipicamente, conceitos básicos de computação são ensinados por aplicativos de programação com o App Inventor. No entanto, além da programação, a computação envolve outras habilidades fundamentais, como engenharia de software e engenharia de usabilidade. Apesar disso, atualmente não há unidades de ensino cobrindo esses conceitos de engenharia de software/usabilidade na educação básica. Portanto, este trabalho enfoca o desenvolvimento de um modelo instrucional voltado ao ensino de programação e engenharia de software, design thinking e experiência do usuário em escolas no Brasil. Essas competências são ensinadas pelo ensino de desenvolvimento de aplicativos com o App Inventor, seguindo um processo sistemático. O modelo instrucional foi sistematicamente desenvolvido com base em revisões sistemáticas da literatura seguindo a abordagem de design instrucional do ADDIE. O modelo instrucional foi instanciado, aplicado e avaliado em duas turmas de uma escola pública de ensino fundamental. Os resultados dos aplicativos apresentam resultados motivadores, a maioria dos alunos achou o curso divertido. Os alunos também alcançaram os objetivos de aprendizagem executando o processo de software que desenvolvem um aplicativo. As interfaces de usuário criadas pelos alunos também apresentaram um grau de estética maior quando comparadas com outros aplicativos disponíveis na galeria do App Inventor. Esses resultados indicam que é possível popularizar a computação ensinando os alunos do ensino médio a desenvolver aplicativos por meio de um processo sistemático que aborda os conceitos de design thinking, engenharia de software e engenharia de usabilidade.

Abstract: In recent years, computing has become increasingly relevant and prominent in our daily lives. Also, most professions use computational solutions to fulfill their functions. Therefore, computing education has become popular in K-12 in which children and young people learn basic computing skills. Typically, basic computing concepts are taught by e.g. programming apps with App Inventor. However, in addition to programming, computing involves other fundamental skills, such as software engineering and usability engineering. Despite this, there are currently no instructional units covering these software engineering/usability concepts in K-12. Therefore, this work focuses on the development of an instructional model focused on teaching programming and software engineering, design thinking and user experience in schools in Brazil. These competencies are taught by teaching app development with App Inventor following a systematic process. The instructional model has been systematically developed based on systematic literature reviews following the ADDIE instructional design approach. The instructional model was instantiated, applied and evaluated in two classes of a public elementary school. The results of the applications present motivating results most students found the course entertaining. The students also achieved the learning objectives executing the software process developing an app. Student-created user interfaces also presented a greater degree of aesthetics when compared with other applications available in the App Inventor gallery. These results indicate that it is possible to popularize computing by teaching students in K-12 to develop applications through a systematic process approaching design thinking, software engineering and usability engineering concepts.