Programação de jogos no ensino médio integrado

Programação de jogos no ensino médio integrado Antoanne Pontes1, Jose Vidal2

Resumo: Atualmente, educadores e especialistas em tecnologia tem defendido que o ensino da programação deve ser adotado como disciplina por todas as escolas, assim como o Inglês, Espanhol ou a Música já foram. O ponto principal é que através da linguagem de programação o aluno consiga contextualizar o aprendizado adquirido na escola. Este artigo tem como objetivo compartilhar experiências do dia-a-dia do curso de Programação de Jogos Digitais do Colégio Estadual José Leite Lopes - NAVE, uma escola de ensino médio integrado localizada no Rio de Janeiro que capacita jovens para o mundo da tecnologia. Acreditamos que este relato da experiência pode contribuir, mesmo que minimamente, neste debate ainda imaturo.

Palavras-chave: programação, ensino médio, educação.

Abstract: Currently, educators and technology experts have argued that the teaching of programming as a discipline should be adopted by all schools, as well as English, Spanish or music already. The main question is that by the programming language student can contextualize the learning acquired in school. This article aims to share experiences on course of development of digital games of the State College José Leite Lopes - NAVE an integrated located in Rio de Janeiro that empowers young people to the world of technology on high school. We believe that sharing this experience can contribute, even if minimally, in this still immature debate.

Index Terms: programming, high school, learning.

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Consultor de Qualificação do CESAR, Professor e Pesquisador do Colégio Estadual José Leite Lopes / NAVE Rio - E-mail: [email protected], Site Pessoal: http://antoanne.com 2 Consultor de Qualificação do CESAR, Professor e Pesquisador do Colégio Estadual José Leite Lopes / NAVE Rio - E-mail: [email protected]

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1. Introdução O relato apresentado neste artigo está diretamente ligado ao dia-a-dia do Colégio Estadual José Leite Lopes, mais conhecido como NAVE (Núcleo Avançado em Educação), uma escola de ensino médio integrado localizada na Tijuca, bairro da zona norte do Rio de Janeiro. Esta escola é o resultado de uma parceria públicoprivada entre a Secretaria de Estado e Educação (SEEDUC) com o Instituto Oi Futuro. Além das disciplinas que fazem parte da matriz curricular do ensino médio regular, os alunos a partir do segundo ano podem optar por um dos três cursos técnicos, que são: roteiro para mídias digitais, multimídia e programação de jogos digitais. Estes cursos servem de apoio ao ensino regular como facilitador do aprendizado e, principalmente, de suporte no preparo do aluno para ingressar no mercado de trabalho ou até mesmo na universidade, em vista que grande parte do conteúdo apresentado é utilizado por inúmeras empresas desenvolvedoras de conteúdos digitais no país. Para contextualizar os leitores e aprimorar a troca de experiências, este relato está dividido em 3 partes, que são: a apresentação do curso de programação de jogos digitais, onde é descrita a estrutura do curso usada atualmente, facilitando o entendimento da ementa do programa por aqueles que não a conhecem; em seguida casos de uso de sucesso são apresentados, com a intenção de compartilhar experiências bem sucedidas de integração das matérias do curso regular com o curso de programação; por fim, nossa conclusão é uma reflexão feita sobre o quadro atual da escola com algumas observações interessantes sobre o questionamentos da sociedade, motivação que gerou este relato.

2. Apresentação do Curso de Programação O curso de programação de jogos digitais formado por uma equipe multidisciplinar composta por dois professores de programação (que são os autores assinalados aqui), um professor de game designer e uma coordenadora pedagógica que buscam constantemente agregar valor na integração do curso de programação com as disciplinas do curso regular. No 1º ano os alunos ainda não escolheram os cursos que vão seguir, por isso, todos os alunos que ingressam na escola são apresentados a conteúdos dos três cursos técnicos para que ao final do 1º ano decidam pelo curso que vão fazer. Neste ano os maiores desafios da programação são: ensinar os conceitos básicos da programação para alunos que, teoricamente, ainda não tiveram contato com nada parecido e também para aqueles que não têm afinidade com esta disciplina técnica, afinal é importante que eles tenham noção de como é criar um programa de computador para que possam entender o que virá depois no curso de programação. É importante também manter motivados aqueles que já desejam seguir na cadeira de programação nos próximos anos do ensino médio.

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Outro desafio é desenvolver o raciocínio lógico dos educandos de forma que eles cumpram as necessidades do curso técnico e também para que eles o usem nas disciplinas do curso regular nos problemas do dia-a-dia. Quando conseguimos identificar os pontos fracos dos alunos em outras disciplinas do curso regular, podemos fazer com que a lógica de programação facilite o aprendizado destes nestas disciplinas. Neste ano são apresentados às técnicas de programação em si, desde o conceito de variáveis até chegarmos nos conceitos básicos de orientação a objeto (OO), usando exemplos simples de códigos e construindo exercícios que os remetem ao entendimento de lógica de programação com base no desenvolvimento de games simples, como os que veremos mais a frente nos casos de sucesso. Para ensinar os conceitos básicos da lógica de programação a linguagem javascript foi adotada pois, é uma linguagem com estrutura simples onde a configuração do ambiente de desenvolvimento também é simples (notepad / notepad++) e a visualização dos resultados é rápida, pode ser executado pelo navegador, sem necessidade de compilar ou gerar executável. A motivação dos alunos é conquistada ensinando as principais estruturas de uma linguagem de programação (variáveis, estruturas de condição, repetição, etc), sempre voltado para desenvolvimento de aplicações gráficas como resultado, usando por exemplo jogos no estilo dos encontrados na plataforma Atari 26003. Grande parte dos exemplos de lógica utilizados são comparados com ações do cotidiano dos educandos (atravessar uma rua, ir ao mercado, etc.) para que eles entendam que o dia-a-dia é rodeado de problemas (pequenos ou grandes) que precisam ser resolvidos. Com isso, estimulamos, por menor que seja o problema, os educandos a raciocinem lógicamente antes de resolvê-lo no intuito de sempre buscar a melhor solução possível. Para os alunos do 2º ano, a lógica é aprofundada, games mais elaborados são apresentados aos alunos, e o ensino e cobrança é paralelizado com a intenção de mostrar como estes games são feitos, estimulando o desenvolvimento de games com mecânicas parecidas com as que conhecemos. Os grandes objetivos são ensinar a programação orientada a objetos e o uso de ferramentas facilitadoras (engines, frameworks, etc.) ao desenvolvimento de jogos. A motivação é um desafio a mais pois, é uma característica que não pode cair no decorrer do ano, já que os educandos chegam motivados pelos resultados obtidos no ano anterior e a escolha que eles fizeram acreditando ser o caminho que trilharão no decorrer de suas vidas. Para ensinar orientação a objetos a linguagem C# foi adotada pois, ela é usada tanto na raiz de sua concepção em conjunto com a API gráfica Windows Forms quanto em conjunto com a engine Unity3D facilitando a absorção da linguagem. Ferramentas de desenvolvimento mais complexas e robustas (Microsoft Visual Studio, Unity3D) são apresentadas aos educandos encadeando assim conceitos de criação / configuração de projetos, organização de arquivos e métodos de distribuição de seus jogos, tornando seus trabalhos mais organizados e profissionais. Neste momento, o foco do uso da Unity é no contexto 2D, mostrando aos educandos o quão mais simples é trabalhar em uma ferramenta voltada para o desenvolvimento de jogos e com compatibilidade para inúmeras plataformas (PC, Mobile, Web, etc). Sendo assim, inicialmente eles replicam o que fizeram no 1º ano com javascript e em seguida eles buscam títulos famosos recriando suas mecânicas e jogabilidades para se aprofundar cada vez mais na ferramenta. 3

O Atari 2600 é um console de vídeo game lançado em Setembro de 1977 pela empresa Atari.

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Neste ano também começam a ser oferecidas oficinas, palestras, passeios e outras atividades extracurriculares relacionados a área de programação em geral, para auxiliar na manutenção da motivação dos educandos no decorrer do ano. Já no 3º ano o desafio é outro, este é o momento que o aluno é estimulado à usar sua criatividade para criar coisas novas e colocar em prática tudo que aprendeu nos últimos 2 anos, criando assim games com mecânicas completamente inovadores e diferentes das encontradas no mercado. O objetivo é ensinar aos educandos uma programação um pouco mais complexa com foco em programação mobile nativa, algoritmos complexos, introdução à inteligência artificial, básico de programação distribuída (multiplayer) e Unity3D no contexto 3D. Apesar de serem conteúdos complexos, a cobrança neste ano não é igual ao do 2º ano já que este ano os alunos estão mais focados em provas de ENEM e vestibulares. As linguagens escolhidas são C# na continuação dos trabalhos na Unity3D e Java em conjunto com o Android SDK para o desenvolvimento mobile. Na Unity os alunos começam a ter noções iniciais de ambientação 3D (coordenadas, modelos, texturas, materiais, etc,etc). Além disso, é nesta ferramenta que é introduzido assuntos como algoritmos de busca e ordenação para facilitar a visualização de seus resultados. Em programação mobile o foco é no seu desenvolvimento na plataforma nativa, para que os educandos entendam o funcionamento completo de uma aplicação mobile (como se comporta no dispositivo) e todas as funcionalidades que o dispositivo oferece que pode ser aproveitado pelos desenvolvedores em seu aplicativo ou jogo (integração com Google API, notificações, sms, services, etc). Neste ano também são oferecidos palestras, oficinas e passeios com foco no mercado de jogos. Temos também o dia do profissional, que é um evento realizado na escola onde representantes de empresas são apresentados aos alunos e aos seus projetos com intuito de, ao final do ano letivo, o aluno ter a oportunidade de ser inserido no mercado de trabalho um estágio ou emprego em algumas dessas empresas visitantes.

3. Casos de Sucesso Grande parte do sucesso que conseguimos com os alunos se dá nas intercessão da lógica de programação com as outras disciplinas do regular, com isso, temos indícios que quando o aluno usa o que aprendeu em programação para por em prática o que está aprendendo em outras disciplinas, o conteúdo é assimilado com mais clareza e seu aprendizado é potencializado. Abaixo citaremos alguns exemplos de projetos realizados integrando conteúdos do regular com conteúdos de programação.

a. Desafio com Educação Física e Matemática. Logo no segundo bimestre do primeiro ano, como vimos na descrição do curso, o aluno é apresentando aos instrumentos básicos da lógica de programação com por exemplo a utilização das técnicas de desenho primitivo, ou

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seja, às funções do javascript que permitem o desenho de formas geométricas, tendo com isso, dentre outros recursos, a possibilidade de avançar na interatividade visual com o uso da programação. Os alunos então foram desafiados a desenhar, usando apenas as técnicas primitivas apresentadas um campo de futebol ou uma quadra de futebol de salão com as dimensões reais. Para isto, o aluno teve que entender adequadamente como usar as técnicas de programação, verificar com os professores de Educação Física as medidas corretas das áreas usadas pelos esportes e consequentemente buscar com os professores de matemática as funções de proporção para então aplicarem o resultado nas dimensões do navegador ou tela do computador. Um dos principais sinais que afirmam o sucesso deste caso é a entrevista feita ao programa "como será?"4 da Rede Globo de Televisão. Nesta os alunos relatam as experiências que estão tendo no NAVE ao aprender lógica de programação, e ao mesmo tempo fazem reflexão sobre o que esta disciplina pode ajudar nas suas futuras carreiras, mesmo não sendo de programadores.

b. Oficina Integrada Oficina Integrada é um momento ímpar na escola em que os alunos de programação trabalham em conjunto com os alunos dos outros dois cursos (roteiro e multimídia) simulando uma equipe de uma empresa desenvolvedora de jogos. Para cada um dos anos os coordenadores dos cursos juntamente com os professores elaboram as regras para o desenvolvimento desta disciplina. No 1º ano como os alunos ainda não fizeram a opção pelo curso que irão seguir, o ano letivo é dividido em quatro conforme se segue: o primeiro bimestre fica com o curso de roteiro onde os alunos são divididos em grupos de trabalho, o tema a ser seguido no projeto é apresentado para os educandos e o roteiro do projeto começa a ser desenvolvido. No segundo bimestre os alunos ficam com

curso multimídia onde eles preparam um vídeo

introdutório e os assets relacionados ao game que será desenvolvido. No terceiro bimestre os alunos começam a programação onde eles desenvolvem o game de fato. O quarto e último bimestre é o momento de unir tudo que foi feito em um produto final, acertar os últimos detalhes e apresentar para uma banca de professores. No 2º ano a experiência é mais interessante ainda, neste momento os alunos são desafiados a criar um game com uma temática específica, neste ano por exemplo, estamos abordando os contos do escritor brasileiro Manoel de Barros, integrando em um único grupo alunos do curso de roteiro, multimídia e programação. Esta integração é um fator muito positivo para os alunos, é onde eles aprendem a compartilhar suas produções em prol de um único produto, entendendo que a qualidade da produção deles afeta diretamente o fator de avaliação do grupo. No 3º ano os alunos de programação, na maioria dos casos com dois integrantes por grupo, trabalham juntos com roteiristas e multimidianos das outras turmas de 3º ano. O tema é “livre” e eles tem total liberdade de desenvolverem na plataforma que acharem melhor. Aqui eles são estimulados a desenvolverem projetos inovadores e exclusivos para tentar publicá-los.

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O vídeo completo da entrevista pode ser visto em http://glo.bo/1myECeg

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c. Integração com Matemática Na integração de matemática com o curso técnico, os educandos do 3º ano foram desafiados a desenvolver uma calculadora de matrizes. A plataforma de desenvolvimento ficava a critério deles, porém o desafio era que dado duas matrizes quadradas de ordem 2 e 3 respectivamente, fossem realizadas operações (soma, subtração, multiplicação, determinante, matriz oposta e transposta) entre elas. O objetivo dessa integração é reforçar as operações com matrizes, reforçar o uso de linguagens de programação C# ou JAVA e conceito de usabilidade.

4. Conclusão Acreditamos que o mais importante é compartilhar com a comunidade acadêmica não só os resultados (que por sinal estão sendo muito bons) como também as metodologias utilizadas no processo de aprendizagem, principalmente na introdução dos alunos de 1º ano na linguagem de programação. A abordagem empírica deste relato afirma que é muito importante para todos os educandos de ensino médio e até fundamental, se for possível, que tenham contato com programação de alguma forma. Ensinar a programar é ensinar a pensar, defende o professor e pesquisador da Unicamp João Vilhete (Terra, 2013) em entrevista ao portal Terra. A intensidade do contato depende da idade e do objetivo da instituição que está oferecendo este contato, porém, essa geração precisa não só saber como usar os dispositivos e softwares que são desenvolvidos mas também saber como, ou pelo menos, ter uma ideia de como desenvolvê-los também. Sabemos que a carreira de desenvolvedor não é simples, assim como outras, existem muitos empreendedores que investem dinheiro e tempo em produtos que não dão certo por inexperiência e acabaram mudando de área ou até mesmo desistindo de um sonho. Por isso, quanto mais cedo esses educandos tiverem contato com programação, mais chances de sucesso eles terão em suas carreiras, e quem sabe possam transformar este conhecimento em uma oportunidade ou mesmo em um diferencial pessoal.

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Referências Informação Pública O que é o projeto? - Disponível em http://goo.gl/mcz2pW Barroso, A. Secretário de Educação Colombiano Conhece o Projeto Dupla Escola - Disponível em: http://goo.gl/ENPVgv Portal Terra Especialista defende ensino de programação nas escolas, 2013, Disponível em: http://goo.gl/EKohp6

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