Aplicações Informáticas B · 12.º Ano

Ideias de aprendizagem ativa

Testes e Depuração de Software

A aprendizagem ativa funciona especialmente bem neste tópico porque os conceitos de testes e depuração requerem prática constante e visualização imediata dos erros. Quando os alunos interagem diretamente com código real, seja em pares ou em estações rotativas, compreendem melhor como os bugs se manifestam e como as ferramentas auxiliam na sua resolução, transformando teoria em competências aplicadas.

• Aprendizagens Essenciais
• DGE: Secundário - Algoritmia e Programação
• DGE: Secundário - Pensamento Computacional

• 25–45 min
• Pares → Turma inteira
• 4 atividades

Atividade 01

• Aprendizagem Baseada em Problemas
• 30 min · Pares

Par Programming: Depuração Colaborativa

Os alunos trabalham em pares num código com bugs intencionais. Um escreve testes unitários, o outro depura usando breakpoints no IDE. Trocam papéis a meio e discutem correções. Registam o tempo gasto em cada bug.

Como os diferentes tipos de testes (unitários, integração) contribuem para a qualidade do software?

Sugestão de Facilitação

Durante a programação em pares, forneça um código com bugs lógicos não óbvios para forçar discussões detalhadas sobre estratégias de depuração.

O que observar

Apresente aos alunos um pequeno trecho de código com um bug intencional. Peça para utilizarem um debugger para identificar a linha exata onde o erro ocorre e explicar a causa do bug em uma frase.

• Analisar
• Avaliar
• Criar
• Tomada de Decisão
• Autogestão
• Competências Relacionais

Atividade 02

• Aprendizagem Baseada em Problemas
• 45 min · Pequenos grupos

Rotação de Estações: Tipos de Testes

Crie quatro estações: testes unitários (ferramentas como JUnit), integração (APIs mock), plano de testes (elaboração de casos) e depuração (simulador de bugs). Grupos rotacionam a cada 10 minutos, testando e documentando resultados.

Analise a importância de um plano de testes abrangente para garantir a robustez da aplicação.

Sugestão de Facilitação

Na rotação de estações, prepare cada estação com um exemplo de teste diferente e peça aos alunos para documentarem os resultados imediatamente após cada ciclo.

O que observar

Divida a turma em pares. Um aluno fornece um módulo de código simples com um bug, o outro tenta depurá-lo e corrigi-lo. Em seguida, trocam de papéis. Cada dupla discute as estratégias de depuração utilizadas e a eficácia das mesmas.

• Analisar
• Avaliar
• Criar
• Tomada de Decisão
• Autogestão
• Competências Relacionais

Atividade 03

• Aprendizagem Baseada em Problemas
• 40 min · Pequenos grupos

Desafio em Aula: Caça aos Bugs

Apresente um programa com erros múltiplos à turma. Em grupos, identifiquem bugs via testes e depurem coletivamente num ecrã partilhado. Vote na melhor correção e implemente-a.

Explique como as ferramentas de depuração podem acelerar a identificação e correção de bugs.

Sugestão de Facilitação

No desafio 'Caça aos Bugs', defina um limite de tempo apertado para incentivar a priorização de testes e a eficácia das ferramentas.

O que observar

Peça aos alunos para escreverem dois tipos de testes (unitário, integração) e, para cada um, descreverem um cenário específico onde seriam aplicados e qual o benefício principal para a qualidade do software.

• Analisar
• Avaliar
• Criar
• Tomada de Decisão
• Autogestão
• Competências Relacionais

Atividade 04

• Aprendizagem Baseada em Problemas
• 25 min · Individual

Individual: Plano de Testes Pessoal

Cada aluno analisa o seu projeto anterior e cria um plano de testes abrangente com casos unitários e de integração. Executa e regista falhas, propondo correções.

Como os diferentes tipos de testes (unitários, integração) contribuem para a qualidade do software?

Sugestão de Facilitação

No plano de testes pessoal, exija que cada aluno apresente o seu plano a um colega para feedback imediato antes de submeter a versão final.

O que observar

Apresente aos alunos um pequeno trecho de código com um bug intencional. Peça para utilizarem um debugger para identificar a linha exata onde o erro ocorre e explicar a causa do bug em uma frase.

• Analisar
• Avaliar
• Criar
• Tomada de Decisão
• Autogestão
• Competências Relacionais

Algumas notas sobre lecionar esta unidade

Ensine testes e depuração como um processo cíclico: primeiro, os alunos devem planear os testes antes de escrever código, depois executar testes frequentes durante a implementação, e finalmente, depurar sistematicamente quando os erros surgirem. Evite abordagens teóricas longas; em vez disso, use exemplos práticos e incentive os alunos a partilharem as suas próprias descobertas. Pesquisas mostram que a prática guiada com feedback imediato melhora significativamente a retenção destas competências.

No final destas atividades, espera-se que os alunos consigam explicar por que razão os testes unitários e de integração são essenciais para a qualidade do software, usar um debugger para localizar e corrigir bugs de forma sistemática, e elaborar um plano de testes coerente para um módulo de código simples. O sucesso é visível quando aplicam estas técnicas em situações novas sem apoio constante.

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Atenção a estes erros comuns

• Durante a Rotação de Estações, alguns alunos podem assumir que os testes só devem ser feitos no final do desenvolvimento.

  Use a estação de testes de integração para mostrar como a deteção precoce de conflitos entre módulos reduz o tempo de correção mais tarde. Peça aos alunos para compararem o esforço de depuração entre um teste feito no início e outro feito no final de um pequeno projeto.

• Durante a programação em pares, alguns alunos podem acreditar que todos os bugs são erros de sintaxe simples.

  Proponha um código com bugs lógicos ou de fronteira na estação de testes unitários. Incentive os pares a discutirem por que razão um teste unitário pode passar sem detetar um erro de lógica, levando-os a considerar testes mais abrangentes.

• Durante o Desafio 'Caça aos Bugs', alguns alunos podem pensar que as ferramentas de depuração substituem o pensamento lógico.

  Peça aos alunos para registarem cada passo da depuração num caderno, explicando por que razão escolheram um breakpoint ou uma variável para inspecionar. Compare os registos entre pares para destacar como a ferramenta guia, mas não substitui, o raciocínio.

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Metodologias usadas neste resumo

• Aprendizagem Baseada em Problemas