Informática · 11.º Ano · Desenvolvimento de Aplicações e Interfaces · 2o Periodo

Modelação de Dados: Entidades e Atributos

Os alunos aprendem a identificar entidades e os seus atributos, como primeiro passo na modelação de bases de dados.

• Aprendizagens Essenciais
• DGE: Secundário - Bases de Dados
• DGE: Secundário - Modelação de Dados

Sobre este tópico

A Programação Orientada a Objetos (POO) representa uma mudança de paradigma essencial no 11º ano, movendo o foco de funções isoladas para a criação de sistemas modulares baseados em objetos. Este tópico introduz conceitos fundamentais como classes, objetos, encapsulamento, herança e polimorfismo, alinhando-se com as práticas da indústria de software moderna.

Ao aprender POO, os alunos desenvolvem a capacidade de modelar a realidade de forma abstrata. Por exemplo, ao criar uma classe 'Veículo', podem derivar 'Carro' e 'Mota', reutilizando código e facilitando a manutenção. Este método promove a organização do pensamento e a escalabilidade dos projetos, competências vitais para o desenvolvimento de aplicações complexas.

Este tema ganha vida quando os alunos deixam de ver código como linhas de texto e passam a vê-lo como peças de um ecossistema interligado, algo que se consegue através da modelação colaborativa de sistemas familiares.

Questões-Chave

1. Como podemos aplicar os princípios da programação orientada a objetos para modelar soluções de software robustas e reutilizáveis?
2. De que forma os princípios de design de interface e usabilidade contribuem para uma experiência do utilizador mais eficaz?
3. Analise como a escolha entre desenvolvimento nativo, híbrido e web afeta a qualidade e a manutenibilidade de uma aplicação.

Objetivos de Aprendizagem

• Identificar as entidades principais e os seus atributos num cenário de dados específico.
• Classificar atributos como primitivos ou compostos, e como uni-valorados ou multi-valorados.
• Desenhar um modelo entidade-atributo simples para representar dados de forma estruturada.
• Explicar a importância da normalização de dados na fase de modelação para evitar redundâncias.

Antes de Começar

Introdução à Programação e Estruturas de Dados Básicas

Porquê: Os alunos precisam de compreender o conceito de variáveis e tipos de dados básicos para entender o que são atributos e os seus valores.

Conceitos Fundamentais de Bases de Dados Relacionais

Porquê: Uma compreensão básica de tabelas, linhas e colunas é útil para contextualizar a modelação de entidades e atributos.

Vocabulário-Chave

Entidade	Um objeto ou conceito do mundo real sobre o qual se pretende armazenar informação. Exemplos incluem 'Cliente' ou 'Produto'.
Atributo	Uma propriedade ou característica que descreve uma entidade. Para a entidade 'Cliente', os atributos podem ser 'nome' ou 'morada'.
Chave Primária	Um atributo ou conjunto de atributos que identifica de forma única cada registo numa tabela de base de dados. Garante que não existem linhas duplicadas.
Atributo Composto	Um atributo que pode ser dividido em partes menores. Por exemplo, um atributo 'morada' pode ser decomposto em 'rua', 'cidade' e 'código postal'.
Atributo Multi-valorado	Um atributo que pode ter múltiplos valores para uma única entidade. Por exemplo, um 'aluno' pode ter vários 'números de telefone'.

Atenção a estes erros comuns

Erro comum

Uma classe e um objeto são a mesma coisa.

O que ensinar em alternativa

É comum confundir o molde com o produto. Através da analogia da planta de uma casa (classe) versus a casa construída (objeto), e da criação prática de múltiplas instâncias no código, os alunos percebem a distinção.

Erro comum

A herança deve ser usada para tudo o que pareça semelhante.

O que ensinar em alternativa

Muitos alunos forçam hierarquias desnecessárias. Discussões sobre o princípio 'é um' (is-a) ajudam a clarificar que a herança só deve ser usada quando existe uma relação conceptual real, evitando código confuso e rígido.

Ideias de aprendizagem ativa

Dramatização: O Sistema de Objetos Vivo

Cada aluno assume o papel de um objeto (ex: num sistema escolar, temos o Aluno, o Professor, a Disciplina). Devem interagir enviando 'mensagens' (pedidos de métodos) uns aos outros, respeitando o encapsulamento (não podem ver os dados privados dos outros).

45 min·Turma inteira

Círculo de Investigação: Engenharia Inversa de Apps

Em grupos, os alunos escolhem uma aplicação comum (ex: Spotify ou Instagram) e tentam identificar as classes principais, os seus atributos e métodos. Devem desenhar um diagrama de classes simplificado no quadro para apresentar à turma.

60 min·Pequenos grupos

Pensar-Partilhar-Apresentar: O Desafio da Herança

O professor apresenta um problema de redundância de código. Individualmente, os alunos pensam como usar a herança para resolver; em pares, refinam a hierarquia de classes; e partilham a solução mais elegante com o grupo.

30 min·Pares

Ligações ao Mundo Real

• Bases de dados de sistemas de gestão de relacionamento com o cliente (CRM), como a Salesforce, utilizam a modelação de entidades e atributos para organizar informações sobre clientes, contactos e oportunidades de negócio.
• Sistemas de gestão de inventário em grandes superfícies comerciais, como o Continente ou o IKEA, modelam entidades como 'Produto', 'Fornecedor' e 'Stock', com atributos específicos para cada uma, permitindo o controlo rigoroso dos bens.
• Plataformas de redes sociais como o Facebook ou o Instagram modelam entidades como 'Utilizador', 'Publicação' e 'Comentário', definindo atributos para cada uma para gerir perfis, conteúdos e interações.

Ideias de Avaliação

Bilhete de Saída

Entregue aos alunos uma folha com a descrição de um cenário simples (ex: uma biblioteca). Peça-lhes para identificarem duas entidades principais e listarem três atributos para cada uma. Peça também para identificarem qual seria uma boa chave primária para uma das entidades.

Verificação Rápida

Projete no quadro um modelo entidade-atributo simplificado. Faça perguntas diretas aos alunos: 'Este atributo é uni-valorado ou multi-valorado?', 'Este atributo é composto? Se sim, quais são as suas partes?', 'Qual a função da chave primária neste modelo?'

Questão para Discussão

Coloque a seguinte questão para discussão em pequenos grupos: 'Imaginem que estão a projetar uma base de dados para uma loja de videojogos. Que entidades seriam importantes? Que atributos descreveriam cada uma? Como poderiam lidar com atributos como 'géneros' de um jogo, que podem ser vários?'

Perguntas frequentes

O que é o encapsulamento e para que serve?

O encapsulamento é a técnica de esconder os detalhes internos de um objeto, expondo apenas o que é necessário através de métodos públicos. Serve para proteger a integridade dos dados e facilitar alterações internas sem afetar quem usa o objeto.

Qual é a diferença entre um atributo e um método?

Um atributo representa uma característica ou estado do objeto (ex: cor, nome), funcionando como uma variável. Um método representa um comportamento ou ação que o objeto pode realizar (ex: acelerar, imprimir), funcionando como uma função.

Como explicar o polimorfismo de forma simples?

O polimorfismo permite que diferentes objetos respondam à mesma mensagem de formas distintas. Por exemplo, se enviarmos o comando 'falar' a um objeto 'Cão' e a um 'Gato', cada um emitirá o seu som específico, apesar de o comando ser o mesmo.

Por que razão a POO beneficia de métodos de aprendizagem ativa?

Sendo um conceito muito abstrato, a POO torna-se difícil de visualizar apenas com teoria. Atividades de simulação e modelação em grupo permitem que os alunos 'toquem' na estrutura do software, transformando conceitos como 'herança' em relações lógicas tangíveis e fáceis de memorizar.