UNIVERSIDADE DE LISBOA Desenvolvimento de páginas web dinâmicas: Ensino e aprendizagem com recurso a um jogo Nelson Alexandre Fernandes Garcia Barra Mestrado em Ensino de Informática Relatório da Prática de Ensino Supervisionada orientado pelos Professores Doutores João Filipe Matos e Pedro Lopes da Silva Mariano 2016 Este Relatório foi desenvolvido no âmbito do Projeto Technology Enhanced Learning @ Future Teacher Education Lab financiado pela Fundação para a Ciência e Tecnologia com a referência PTDC/MHC-CED/0588/2014 UNIVERSIDADE DE LISBOA Desenvolvimento de páginas web dinâmicas: Ensino e aprendizagem com recurso a um jogo Nelson Alexandre Fernandes Garcia Barra Mestrado em Ensino de Informática Relatório da Prática de Ensino Supervisionada orientado pelos Professores Doutores João Filipe Matos e Pedro Lopes da Silva Mariano 2016 iv Agradecimentos Este espaço dedico-o antes de mais aos meus pais que perante as adversidades da vida sempre me apoiaram incondicionalmente nos meus projetos pessoais dando-me força e suporte para que conseguisse concluir com sucesso o mestrado em ensino de informática. As batalhas que eu e eles suportamos foram épicas e sinto-me extremamente feliz por ambos termos conseguido superar com sucesso os desafios da vida. Um agradecimento especial também para a minha amiga Ana Rita por me ter ajudado na escrita deste relatório dando-me o apoio necessário para levasse a “bom porto” este meu projeto de ser professor. Um bem-haja para ti e que nossa amizade resista à força do tempo. À minha irmã por ter tido a paciência de rever as páginas deste relatório e ao meu colega Sérgio Ferreira pelo dialogo e desabafos que tivemos ao longo dos momentos críticos do curso. Agradeço também aos meus orientadores Professor Doutor João Filipe Matos e Professor Doutor Pedro Lopes da Silva Mariano pelo apoio prestado na preparação da minha intervenção pedagógica e posterior produção deste relatório. A orientação de ambos fez-me crescer profissionalmente fundindo numa só as dimensões educativas e técnicas tal qual como deverá ser a função do professor de informática. Um obrigado a ambos por ter concluído o curso mais rico. À minha professora cooperante Professora Vera Rio Maior pela disponibilidade e apoio prestado ao longo das diferentes etapas do curso que me permitiram ter contacto com a realidade de uma escola. Agradeço o seu cuidado e atenção estando grato por ter conhecido a Escola Secundária de Gago Coutinho que ficou de certa forma no meu coração. Termino, por fim, com um agradecimento genérico à minha restante família e amigos que nestes últimos dois anos se viram diminuídos da minha presença e apoio e para os quais endereço este meu último comentário de agradecimento para com a compreensão destes. v vi Resumo O desenvolvimento de páginas web dinâmicas revela-se componente essencial a qualquer currículo de formação na área de informática. Ensinar os princípios da programação web a alunos de ensino secundário constitui um desafio que carece de devida preparação por parte do professor. Este relatório da prática de ensino supervisionada visa apresentar uma abordagem pedagógica onde os alunos são levados a aprender com recurso à programação de um jogo. Adotando uma metodologia de ensino de Project-Based Learning conjugada com uma estratégia de trabalho de Pair Programming, descreve-se como se poderá levar os alunos a adquirir competências na área da programação. O processo de ensino-aprendizagem que se centrou na noção de ausência de estado associada ao protocolo HTTP, procurou demonstrar aos alunos como estes poderão contornar este constrangimento tecnológico recorrendo aos conceitos de sessões e cookies implementadas na linguagem de programação PHP. Os conteúdos programáticos visados pela intervenção pedagógica que esteve na origem da produção deste relatório terminaram com o tratamento estruturado de erros, levando os alunos a ficar cientes do conceito de programação defensiva. A partir da prática de ensino supervisionada procurou-se por fim com este relatório, fazer um estudo exploratório no que concerne à eficácia educativa da abordagem pedagógica empregue pelo professor. Os resultados obtidos com o estudo permitem afirmar que os alunos têm bom desempenho académico caso programem aplicações de raiz, adotando como estratégia de trabalho o Pair Programming. Palavras-chave: Cookies, Pair Programming, PHP, Project-Based Learning, Sessões, Tratamento Estruturado de Erros vii Abstract The development of dynamic web pages is an essential component to any training curriculum in computer science. Teaching the principles of web programming to high school students is a challenge that needs proper preparation by the teacher. This report of supervised teaching practice aims to present a pedagogical approach where students are made to learn coding a game. Taking a Project-Based Learning teaching methodology combined with a Pair Programming work strategy, this report describes how it can be possible to lead students acquire skills in the area of programming. The teaching and learning process which focused on the lack of state associated with the HTTP protocol, intended to show students how they can get around this technological constraint using the concepts of sessions and cookies implemented in the PHP programming language. The contents covered by the pedagogical intervention that led to the production of this report ended with structured error handling, leading students to become aware of the concept of defensive programming. From the supervised teaching practice, it was finally made an exploratory study in relation to the educational effectiveness of the pedagogical approach employed by the teacher. The results obtained from the study allow to state that students have good academic performance case program root applications, adopting as working strategy the Pair Programming. Keywords: Cookies, Pair Programming, PHP, Project-Based Learning, Sessions, Structured Error Handling viii Índice Agradecimentos ------------------------------------------------------------------------------------------------ v Resumo --------------------------------------------------------------------------------------------------------- vii Abstract ------------------------------------------------------------------------------------------------------- viii Índice de Quadros -------------------------------------------------------------------------------------------- xii Índice de Gráficos ------------------------------------------------------------------------------------------- xiv Índice de Figuras --------------------------------------------------------------------------------------------- xv Lista de Abreviaturas --------------------------------------------------------------------------------------- xvi 1. Introdução -------------------------------------------------------------------------------------------------- 19 2. Contexto da Intervenção --------------------------------------------------------------------------------- 21 2.1. A cidade de Alverca do Ribatejo ----------------------------------------------------- 21 2.2. A Escola ----------------------------------------------------------------------------------- 22 2.2.1. Instalações ------------------------------------------------------------------- 23 2.2.2. Salas de Informática ------------------------------------------------------- 25 2.2.3. População Escolar ---------------------------------------------------------- 25 2.2.4. Oferta Educativa ------------------------------------------------------------ 27 2.2.5. Parcerias e Protocolos ----------------------------------------------------- 28 2.3. A Turma ----------------------------------------------------------------------------------- 29 2.3.1. Caraterização da Turma --------------------------------------------------- 29 2.3.2. Observação de Aulas ------------------------------------------------------ 32 3. Enquadramento Curricular da Intervenção ----------------------------------------------------------- 34 3.1. Cursos Profissionais --------------------------------------------------------------------- 34 3.2. Curso profissional de Técnico de Gestão e Programação de Sistemas Informáticos ------------------------------------------------------------------------------------ 36 3.3. Disciplina de Redes de Comunicação ------------------------------------------------ 38 3.4. Módulo – Desenvolvimento de Páginas Web Dinâmicas ------------------------ 40 4. Enquadramento Científico da Intervenção ----------------------------------------------------------- 42 4.1. Identificação da Temática -------------------------------------------------------------- 42 ix 4.2. Conceitos Científicos -------------------------------------------------------------------- 43 4.2.1. Mapa Conceptual ----------------------------------------------------------- 44 4.2.2. Protocolo HTTP (Hypertext Transfer Protocol) ---------------------- 45 4.2.3. PHP (PHP: Hypertext Preprocessor) ----------------------------------- 46 4.2.4. Sessões ------------------------------------------------------------------------ 49 4.2.5. Cookies ----------------------------------------------------------------------- 51 4.2.6. Tratamentos de Erros ------------------------------------------------------ 54 4.3. Constrangimentos ao ensino da temática -------------------------------------------- 59 5. Enquadramento Didático da Intervenção ------------------------------------------------------------- 64 5.1. Metodologias e Estratégias de Ensino ------------------------------------------------ 64 5.1.1. Aprendizagem Baseada em Projetos (Project-Based Learning) --- 64 5.1.2. Programação em Pares (Pair Programming) -------------------------- 66 5.2. Papel do Professor e Papel dos Alunos ---------------------------------------------- 68 5.3. Opções Metodológicas e Constrangimentos ---------------------------------------- 69 5.4. Jogo “Quem quer aprender a programar em PHP” -------------------------------- 71 5.4.1. Descrição e Propósito ------------------------------------------------------ 71 5.4.2. Diagrama Entidade-Relacionamento e Modelo de Dados ---------- 73 5.4.3. Requisitos de Hardware e Software------------------------------------- 75 6. Intervenção Pedagógica ---------------------------------------------------------------------------------- 76 6.1. Projeto de Intervenção ------------------------------------------------------------------- 76 6.1.1. Cenário de Aprendizagem ------------------------------------------------ 78 6.1.2. Recursos ---------------------------------------------------------------------- 79 6.1.3. Plano de Intervenção ------------------------------------------------------- 80 6.2. Concretização da Intervenção Pedagógica ------------------------------------------ 85 6.2.1. Primeira Aula – 18 de fevereiro de 2016 ------------------------------- 85 6.2.2. Segunda Aula – 22 de fevereiro de 2016 ------------------------------- 86 6.2.3. Terceira Aula – 23 de fevereiro de 2016 ------------------------------- 87 6.2.4. Quarta Aula – 25 de fevereiro de 2016 --------------------------------- 88 x