TIC · 9.º Ano

Ideias de aprendizagem ativa

Funções e Modularidade

Este tópico de funções e modularidade beneficia de abordagens ativas porque os alunos precisam de experienciar, em primeira mão, como o código organizado em blocos independentes facilita a leitura, a manutenção e a reutilização. Através de atividades práticas, os estudantes percebem que a modularidade não é apenas uma questão de estilo, mas uma ferramenta essencial para resolver problemas complexos de forma sistemática e escalável.

• Aprendizagens Essenciais
• DGE: 3o Ciclo - Algoritmia e Programação

• 30–50 min
• Pares → Turma inteira
• 4 atividades

Atividade 01

• Ensino pelos Pares
• 30 min · Pares

Ensino pelos Pares: Construção de Função Simples

Os alunos trabalham em pares para criar uma função que calcule o perímetro de retângulos, passando largura e altura como parâmetros. Testam-na com diferentes valores e integram-na num programa maior. Registam tempo gasto na depuração antes e depois da função.

De que forma a organização do código em funções transforma a manutenção e evolução de um programa ao longo do tempo?

Sugestão de Facilitação

Durante a atividade de pares, peça aos alunos que escrevam a função no papel antes de a implementar, forçando-os a pensar na sua assinatura e responsabilidade única.

O que observar

Entregue aos alunos um pequeno programa com um erro lógico numa função sobrecarregada. Peça-lhes para identificarem a função problemática, explicarem em uma frase qual é a sua principal responsabilidade e sugerirem como a poderiam dividir em funções menores e mais focadas.

• Compreender
• Aplicar
• Analisar
• Criar
• Autogestão
• Competências Relacionais

Atividade 02

• Flipped Classroom
• 45 min · Pequenos grupos

Grupos Pequenos: Refatoração Modular

Divida o código de um jogo simples sem funções entre grupos pequenos. Peça-lhes para identificar repetições e transformá-las em funções reutilizáveis. Os grupos partilham o código refatorado e simulam alterações futuras para medir melhorias.

Que problemas emergem quando uma função assume demasiadas responsabilidades, e como essa escolha afeta o futuro do projeto?

Sugestão de Facilitação

Na refatoração modular em grupos, forneça código não modular com pelo menos três problemas distintos para que os alunos identifiquem e resolvam cada um separadamente.

O que observar

Apresente aos alunos um cenário simples (ex: calcular a área de diferentes formas geométricas). Peça-lhes para, em pares, desenharem um diagrama que mostre como criariam funções separadas para cada forma e como chamariam essas funções a partir de um programa principal. Peça-lhes para identificarem os parâmetros necessários e os valores de retorno esperados.

• Compreender
• Aplicar
• Analisar
• Autogestão
• Autoconsciência

Atividade 03

• Flipped Classroom
• 50 min · Pequenos grupos

Rotação em Estações: Teste de Reutilização

Crie estações com tarefas: uma para criar função de validação de input, outra para somar listas com função, e uma terceira para depurar chamadas. Grupos rodam a cada 10 minutos, reutilizando funções de estações anteriores num programa final.

Por que razão a reutilização de código através de funções é considerada uma boa prática de engenharia, e não apenas uma preferência estilística?

Sugestão de Facilitação

Nas estações de rotação, inclua um desafio onde a mesma função deve ser adaptada para dois problemas similares mas não iguais, como calcular área de retângulo e triângulo.

O que observar

Coloque a seguinte questão no quadro: 'Porquê é que um programador experiente preferiria escrever 10 linhas de código em 5 funções pequenas e reutilizáveis em vez de 10 linhas de código repetidas 5 vezes num único bloco?'. Dê 2 minutos para reflexão individual e depois abra para discussão em pequenos grupos.

• Compreender
• Aplicar
• Analisar
• Autogestão
• Autoconsciência

Atividade 04

• Flipped Classroom
• 35 min · Turma inteira

Classe Inteira: Debate de Responsabilidades

Apresente código com funções sobrecarregadas. A classe discute em plenário e divide-o em funções focadas. Codifiquem coletivamente a versão modular e testem com inputs variados para observar ganhos em legibilidade.

De que forma a organização do código em funções transforma a manutenção e evolução de um programa ao longo do tempo?

Sugestão de Facilitação

No debate de responsabilidades, distribua cartões com diferentes funções (ex: 'calcular média', 'validar entrada', 'desenhar gráfico') e peça aos alunos que organizem o código de um programa completo com base na coesão.

O que observar

Entregue aos alunos um pequeno programa com um erro lógico numa função sobrecarregada. Peça-lhes para identificarem a função problemática, explicarem em uma frase qual é a sua principal responsabilidade e sugerirem como a poderiam dividir em funções menores e mais focadas.

• Compreender
• Aplicar
• Analisar
• Autogestão
• Autoconsciência

Algumas notas sobre lecionar esta unidade

O ensino de funções e modularidade deve focar-se em exemplos concretos e problemas reais, evitando abstrações prematuras. Comece por demonstrar como uma função mal projetada pode tornar o código difícil de modificar, comparando-a com uma versão modular. Evite ensinar sintaxe antes de conceptualizar a responsabilidade da função. Pesquisas mostram que os alunos aprendem melhor quando associam a modularidade a problemas que já resolveram sem funções, percebendo a vantagem prática da divisão de tarefas.

No final destas atividades, espera-se que os alunos consigam identificar responsabilidades claras para cada função, criar funções com parâmetros adequados e reutilizar código modular em diferentes contextos. A aprendizagem é bem-sucedida quando os alunos justificam as suas decisões de design com base em exemplos práticos e nas vantagens da modularidade observadas durante as tarefas.

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Atenção a estes erros comuns

• Durante a atividade 'Pares: Construção de Função Simples', alguns alunos podem pensar que as funções servem apenas para encurtar o código.

  Peça aos alunos que, após implementarem a função, a comentem e expliquem como a sua alteração afetaria o resto do programa. Mostre-lhes um exemplo onde uma mudança num cálculo dentro da função não exige alterações no código principal, contrastando com o mesmo cenário num bloco de código não modular.

• Durante a atividade 'Grupos Pequenos: Refatoração Modular', alguns alunos podem acreditar que qualquer bloco de código pode ser transformado numa função.

  Forneça-lhes um código com uma função que faz múltiplas tarefas (ex: validar entrada e calcular resultado) e peça-lhes para dividirem-na em funções menores com responsabilidades únicas. Discuta em grupo como esta divisão facilita a manutenção e os testes.

• Durante a atividade 'Rotação em Estações: Teste de Reutilização', alguns alunos podem pensar que funções não podem ser reutilizadas em contextos diferentes.

  Inclua uma estação onde a mesma função deve ser adaptada para dois problemas diferentes (ex: calcular área de quadrado e área de círculo). Peça-lhes que ajustem apenas os parâmetros e discutam como a função mantém a sua estrutura base.

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Metodologias usadas neste resumo

• Ensino pelos Pares
• Flipped Classroom