Exemplo da teoria aplicada à Educação

A performance na programação pode ser influenciada por certas características do estudante. Uma preocupação importante é saber se a instrução é igualmente efetiva para todos os estudantes ou se alguns grupos de estudantes se beneficiam mais que outros. Além disso, podem haver interações entre características dos estudantes e a instrução.

Características da Linguagem

• Para usar uma linguagem de programação é importante compreender algumas características da linguagem ou elementos não decompostos da linguagem, dizer como funcionam e fazer os estudantes usá-los. O conhecimento do estudante sobre as características da linguagem está seguidamente avaliada pela compreensão de itens pedindo que predigam como programar.Além disso, o conhecimento da característica da linguagem é avaliada pedindo ao estudante para reformular ou mudar a característica da linguagem em um programa para que o programa possa fazer algo um pouco diferente. Os estudantes precisam aprender características das linguagens. Entretanto, este conhecimento é de pouco uso geral ou benefício.

São um grupo de técnicas usadas para combinar características de linguagem para fazer programas de resolução de problemas. Inclui templates e habilidades procedurais. Tais habilidades são essenciais para que estudantes escrevam programas de alguma complexidade.
 

São modelos esterotipados de código que usam mais de uma característica de linguagem. Templates realizam funções complexas tais como escolher nomes alfabéticamente, encontrar o último múltiplocomum de um grupo de números, ou contando o número de palavras num texto. ..Quando os estudantes têm um repertório de templates, eles tem uma série flexível e poderosa de técnicas que lhes permite resolver muitos problemas sem inventar um código novo. Além disto templates podem reduzir a demanda cognitiva de programação dando caminhos óbvios para decompor o problema. Os estudantes podem decompor os problemas em tamanhos que possam utilizar o template. Eles então podem implementar a solução usando seus templates. Os estudantes podem ter um repertório de templates, além disso, podem escrever programas mais complicados que aqueles sem o repertório de templates.
 

São usadas para combinar características de linguagem e templates para resolver novos problemas. Habilidades procedurais incluem planejar, testar e reformular. Note que reformular foi mencionado como uma técnica para testar o conhecimento de característica de linguagem, mas pode ser também usado para modificar longas sequencias de codificação. Os programadores necessitam de um plano para combinar as características da linguagem e templates para resolver problemas de programação. Então eles decompoem o problema em partes e planejam como combinar essas partes. Quando o plano é implementado, os programadores necessitam testar o plano para saber se está correto.

Testar envolve determinar se o programa atinge as especificações decidindo que dados ou outras condições podem causar dificuldades e então rodar o programa sob essas condições para ver se está operando corretamente. Quando o teste de um programa revela problemas, o programador decide se ele necessita refinamento.
 

É requerido para resolver complexos problemas de programação. Os novices raramente trabalham sobre programas suficientemente complexos para demandar planejamento. Programação que envolve somente combinações linerares de características simples de linguagem geralmente falham para ilustrar a vantagem de planejamento. Então a instrução de planejamento deve ser cuidadosamente designada para assegurar que os estudantes compreendem a importancia de planejar e tem a oportunidade de praticar isto. Só então eles ganham conhecimento sobre as condições sobre as quais o template irá funcionar. Planejamento é um importante componente do comportamento do programador expert. em alguns estudos, os programadores gastam muito tempo na programação (Kurland et al.,1984). Em contraste, planejar não é um aspecto do comportamento do novato (Dalbey, Tourniaire, & Linn, 1986). Diferenças similares no tempo gasto em soluções de planejamento são relatadas por experts e novatos resolvedores de problemas físicos (Larkin et al.,1980).

Testar-É uma habilidade importante que pode ser destacada pedindo aos estudantes para descobrir como os programas se comportam como o planejado. Experts e novatos diferem nesta habilidade. Os experts não só reconhecem as vantagens de testar seus programas, mas são bons como testadores de desing para revelar possiveis problemas. Eles tem um conhecimento bem desenvolvido de estratégias anti-bugs associadas com seus templates. Por ex. experts tendem a testar as condições limites para assegurar que não divisão por zéro é possivel, e para considerar dificuldades resultantes das interações entre partes de seus programas.
Em suma, programas escritos por experts tendem a ter testes construidos para confusões potenciais tais como testes para estar seguro que o input encontra os problemas especificados. Em contraste, os novices seguidamente testam somente o óbvio ou forma usual de input e falham em testar todo o código (e.g. Mandinach & Linn, 1985).
 

- reformulação mede habilidades quando é exigido que se modifique o planejamento do programa. É uma outra habilidade que diferencia experts e novatos.

Experts tendem a responder os resultados de testes considerando uma ampla escala bem como menores reformulações de seus programas. ...A aquisição de habilidade de design podem ser avaliadas pelos estudantes pedindo que escrevam programas para resolver problemas.

Para requerer planejamento, testagem e maiores reformulações, tais problemas devem ser razoavelmente complexas. Para medir a aquisição do template os problemas devem requerer templates aprendidos.
 

- O terceiro link do canal consiste de habilidades de resolução de problemas útil para aprender novos sistemas formais. Estes são templates e procedimentos comuns a muitos sistemas formais. A habilidade procedural de planejar, testar e reformular são aplicáveis na aprendizagem de novas linguagens de programação e na aprendizagem para usar novos sistemas forais tais como software de gerenciamento de base de dados, ou processadores de textos. Estas habilidades de resolução de problemas gerais são adquiridas quandos estudantes tentam aplicar templates ou procedimentos aprendidos em um sistema a um novo sistema (veja Dalbey & Linn, 1985).A habilidade de resolução de problemas pode ser avaliada pedindo aos estudantes que resolvam problemas usando um sistema não familiar tal como uma nova linguagem de programação. O canal da realização cognitiva que culmina em expertise tecnológica é longa. Os estudantes necessitam resolver problemas complexos antes que usem habilidades cognitivas exigidas tais como o planejamento. Eles provavelmente necessitam experiencia com vários sistemas formais antes que adquiram habilidades gerais de resolução de problemas.