TIC · 8.º Ano

Ideias de aprendizagem ativa

Depuração e Teste de Algoritmos

Neste tópico, os alunos aprendem a corrigir erros em algoritmos, uma competência que exige prática ativa e reflexão constante. A depuração não é apenas uma tarefa técnica, é um processo de raciocínio lógico que melhora quando os alunos trabalham em colaboração, testando e discutindo soluções uns com os outros.

• Aprendizagens Essenciais
• DGE: 3o Ciclo - Pensamento Computacional
• DGE: 3o Ciclo - Algoritmos e Programação

• 30–45 min
• Pares → Turma inteira
• 4 atividades

Atividade 01

• Resolução Colaborativa de Problemas
• 30 min · Pares

Parceria de Depuração: Caça ao Erro

Divida a turma em pares e forneça códigos com erros intencionais em Scratch. Cada par executa o código, identifica o erro usando pontos de paragem e corrige-o, registando os passos. Partilhem as soluções com a turma no final.

Analise diferentes técnicas de depuração para identificar a causa de um erro.

Sugestão de Facilitação

Durante a 'Parceria de Depuração: Caça ao Erro', peça aos alunos que troquem os seus códigos entre pares e sigam uma lista de verificação passo a passo para identificar erros lógicos.

O que observar

Apresente aos alunos um pequeno trecho de código com um erro lógico óbvio (ex: uma condição `if` incorreta). Peça-lhes para descreverem, em duas frases, como usariam a impressão de valores para encontrar a linha problemática.

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

Atividade 02

• Resolução Colaborativa de Problemas
• 45 min · Pequenos grupos

Grupo de Testes: Plano de Casos

Em pequenos grupos, os alunos criam um algoritmo simples para ordenar números e desenvolvem 10 casos de teste, incluindo valores extremos. Executam os testes e ajustam o algoritmo com base nos resultados falhados.

Explique a importância de testar um algoritmo com diferentes conjuntos de dados.

Sugestão de Facilitação

No 'Grupo de Testes: Plano de Casos', incentive os grupos a discutirem casos limite antes de definirem os seus planos de teste, garantindo que consideram cenários inválidos.

O que observar

Entregue a cada aluno um cartão com um cenário de teste (ex: 'introduzir um número negativo onde se espera um positivo'). Peça-lhes para escreverem qual o tipo de erro que este teste poderia ajudar a detetar e qual seria a saída esperada se o algoritmo funcionasse corretamente.

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

Atividade 03

• Resolução Colaborativa de Problemas
• 40 min · Pequenos grupos

Rotação de Estações: Técnicas de Debug

Crie estações com diferentes ferramentas de depuração: uma para print debugging, outra para execução passo a passo e outra para análise de pilha. Os grupos rotacionam, testando o mesmo algoritmo em cada estação e comparando resultados.

Avalie a eficácia de um plano de testes para garantir a robustez de um programa.

Sugestão de Facilitação

Na 'Rotação de Estações: Técnicas de Debug', coloque um erro sintático em cada estação e peça aos alunos que usem impressão de valores intermédios para o encontrar.

O que observar

Coloque a seguinte questão para discussão em pares: 'Porque é que testar um algoritmo apenas com dados 'normais' não é suficiente? Que tipos de dados adicionais devemos considerar e porquê?'

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

Atividade 04

• Resolução Colaborativa de Problemas
• 35 min · Turma inteira

Classe Toda: Debug Colaborativo

Projete um algoritmo com múltiplos erros na sala. A turma discute hipóteses em conjunto, vota em testes e corrige iterativamente, registando o processo num quadro partilhado.

Analise diferentes técnicas de depuração para identificar a causa de um erro.

Sugestão de Facilitação

Na 'Classe Toda: Debug Colaborativo', atribua diferentes funções a cada aluno (ex: quem executa o código, quem regista erros, quem sugere correções) para promover a responsabilidade partilhada.

O que observar

Apresente aos alunos um pequeno trecho de código com um erro lógico óbvio (ex: uma condição `if` incorreta). Peça-lhes para descreverem, em duas frases, como usariam a impressão de valores para encontrar a linha problemática.

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

Algumas notas sobre lecionar esta unidade

Ensine depuração e teste como um processo cíclico: identificar um erro, criar um plano de teste, executar e refletir sobre os resultados. Evite mostrar soluções prontas e, em vez disso, guie os alunos a descobrirem os erros por si mesmos. A investigação mostra que a aprendizagem ativa nestes tópicos melhora significativamente a retenção de conceitos de lógica e resolução de problemas.

No final destas atividades, espera-se que os alunos consigam identificar erros em algoritmos, planear testes exaustivos e justificar as suas correções com base em evidências. Os alunos demonstram compreensão ao explicar como diferentes técnicas de debug contribuem para a robustez do código.

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Atenção a estes erros comuns

• Durante a 'Parceria de Depuração: Caça ao Erro', alguns alunos podem pensar que todos os erros são óbvios e visíveis na primeira leitura. A correção é: peça aos pares que executem o código com valores específicos e comparem os resultados esperados com os obtidos, destacando que erros lógicos muitas vezes só aparecem nestes testes.

  Durante a 'Parceria de Depuração: Caça ao Erro', observe se os alunos estão a focar-se apenas em erros de sintaxe. Reoriente-os para usarem impressão de valores intermédios e execução passo a passo para revelar erros lógicos que não são visíveis a olho nu.

• Durante o 'Grupo de Testes: Plano de Casos', é comum os alunos assumirem que testar uma vez é suficiente. A correção é: peça aos grupos que apresentem os seus planos de teste e questione-os sobre a cobertura de casos limite, como valores negativos ou entradas vazias.

  Durante o 'Grupo de Testes: Plano de Casos', peça aos alunos que troquem os seus planos entre grupos e avaliem se cobrem casos limite e inválidos, corrigindo a ideia de que um único teste é suficiente.

• Durante a 'Rotação de Estações: Técnicas de Debug', alguns alunos podem tentar 'adivinhar' o erro em vez de o isolar metodicamente. A correção é: forneça uma folha de acompanhamento onde os alunos registem cada passo da depuração, desde a impressão de valores até à correção final.

  Durante a 'Rotação de Estações: Técnicas de Debug', observe se os alunos estão a saltar passos na depuração. Peça-lhes que preencham uma tabela com os valores impressos e as alterações que fizeram, reforçando a necessidade de um método sistemático.

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Metodologias usadas neste resumo

• Resolução Colaborativa de Problemas