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Os estudantes deverão ser capazes de projetar, programar e avaliar algoritmos estruturados para problemas que requeiram uma abordagem top-down.
Após as primeiras experiências com o projeto e a programação de algoritmos simples na unidade P l - Introdução a Programação -, os alunos aprenderão a usar a abordagem top-down, utilizando as mesmas ferramentas de projeto e ambiente de programação. Quando os problemas começarem a ficar mais complexos, a necessidade da abordagem top-down tornar-se-á evidente. A programação top-down é o método normal pelo qual os programas comerciais são projetados e produzidos.
A unidade contém três atividades principais: o projeto de algoritmos pelo método top-down, tradução do projeto em um programa e dar vida ao programa (implementação). Da mesma forma que na unidade P1 - Introdução a Programação -, essas três atividades irão aparecer sempre de forma sucessiva e estreitamente ligadas. Apesar das descrições seguintes tratarem de cada atividade separadamente, a ordem de apresentação não necessariamente dita a ordem em que elas serão ensinadas.
1. PROJETO TOP-DOWN DE ALGORITMO
Os estudantes deverão estar aptos a:
1.descrever e especificar o problema a ser resolvido;
2.desenvolver um algoritmo efetivo e eficiente para solução de um problema, usando a abordagem top-down, através de um refinamento sucessivo.
Primeiramente, o professor coleciona alguns problemas complexos para serem resolvidos, no contexto de procedimentos já implementados e disponíveis no sistema (correspondentes aos subproblemas do problema original). Num segundo momento, esses procedimentos serão analisados e reconstruídos pelos estudantes.
Alguns problemas poderiam ser direcionados ao processamento de cadeias de caracteres (strings), com o uso das ferramentas oferecidas pela linguagem de programação disponível. Algoritmos desse tipo são importantes, pois tornam evidente que apenas o processamento formal é esperado dos computadores. Exemplos de problemas adequados são: concatenação, contagem do numero de palavras em um texto, escrita do texto em seqüência invertida, mudança de todas as vogais no texto, procura de palavras no texto.
É importante chamar a atenção para problemas que fogem ao escopo dessas abordagens formais, como, por exemplo: tradução, correção ou resumo de textos.
2.TRADUÇÃO DO PROJETO EM UM PROGRAMA
Os estudantes deverão ser capazes de:
1.entender que o computador processa apenas "objetos formais";
2.transformar os seus algoritmos em programas de computador com uma linguagem procedural, usando funções e procedimentos formais;
3.produzir um programa legível, de fácil entendimento, que use interação com o usuário.
É importante que o projeto de algoritmos na forma top-down seja transformado em um programa que tenha procedimentos e funções, para que os estudantes possam apreciar a necessidade dessas construções.
Antes que o programa seja escrito, os alunos devem avaliar, passo a passo, o seu algoritmo em partes, eliminando os erros de cada módulo. Eles deverão criar o seu próprio conjunto de dados para teste, de modo que explorem não apenas as diferentes partes do algoritmo, mas também o algoritmo como um todo.
Os alunos devem usar as seguintes construções de programação: procedimentos, funções, variáveis locais, globais e parâmetros. Devem ser oferecidos procedimentos e funções de manipulação de strings, capazes de agir como ferramentas para a resolução de problemas de processamento de texto.
3. DAR VIDA AO PROGRAMA (IMPLEMENTAÇÃO)
Os estudantes deverão estar aptos a:
1.usar um ambiente de programação padrão para editar, compilar, corrigir os erros e executar os programas construídos;
2.fornecer uma descrição útil e significativa sobre o funcionamento interno e externo dos programas.
Os estudantes devem armazenar e recuperar os programas em disco, para uso futuro e modificações. Eles devem aprender a diferenciar erros de sintaxe e erros de execução, identificando as possíveis causas de cada tipo de erro.
Os alunos devem testar os seus próprios programas com massa de dados fornecida ou criada para determinar a correção e as limitações dos programas, aprendendo como obter saídas impressas e cópia em disco do código de fonte.
Os professores devem assegurar-se de que a documentação produzida para todos os programas seja clara e adequada, de forma que outros usuários estejam aptos a entender o funcionamento dos programas e a efetuar futuras modificações.
Recursos mínimos necessários:
Recursos extras opcionais
Esta unidade é uma preparação essencial para os Módulos Geral e Profissionalizante no Nível Avançado.
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