Instrução orientada por padrões e o aprimoramento do raciocínio analógico

Desenvolver soluções para problemas algorítmicos e de design recorrentes em vários contextos constituiu uma parte fundamental da ciência da computação (CS) e engenharia de software. Um princípio principal no desenvolvimento de software é a transferência de soluções de problemas previamente resolvidos para novos. A capacidade de abstrair semelhanças e aplicar experiências produtivas anteriores a novas situações está relacionada ao raciocínio analógico - uma das heurísticas mais importantes para a resolução de problemas. No entanto, algumas das principais dificuldades que os estudantes de CS encontram na resolução de problemas algorítmicos envolvem habilidades de raciocínio analógico precárias. Este artigo descreve uma abordagem de Instrução Orientada por Padrões (POI) para um curso de fundamentos da ciência da computação. Os principais princípios que governam a abordagem POI residem na definição de Padrões Algorítmicos - soluções para problemas algorítmicos básicos - e na organização das atividades de resolução de problemas do curso em torno deles. A abordagem POI está fundamentada em teorias cognitivas que lidam com a organização do conhecimento de um indivíduo na memória. Assume-se que a estrutura do conhecimento tem implicações em relação ao desempenho na resolução de problemas. O objetivo de nossa pesquisa é explorar como um curso projetado de acordo com a abordagem POI afeta o raciocínio analógico dos alunos quando eles analisam um problema algorítmico e projetam uma solução.