Extensão do WOKDEX Schema e Validador de Padrões para Programação em Blocos (Scratch/Blockly) no Ensino Básico (ProgramAÇO/IPC)

Modelagem em JSON Schema e analisador estrutural de projetos .sb3/Blockly com detecção de misconceptions e pistas lúdicas

Código: TCC 12 · Trilha: Trilha 3: Análise Estática e Linguagens · Status: Disponível · Modalidade: Linguagens Educacionais + Extensão Computacional · Perfil: Individual · Complexidade: Média · Regime Ético: Sem CEP (Computacional; CEP só se testar com escolares)

1. Contexto e Problema

Tanto o projeto histórico IPC — Iniciação à Programação e Competições (2017–2020) quanto o novo projeto de extensão regional ProgramAÇO (Edital 614/2026 — oficinas para escolas públicas do Vale do Aço, OBI Iniciação e estímulo a meninas em STEM) utilizam ambientes visuais em blocos (Scratch e Google Blockly) como porta de entrada para estudantes do Ensino Fundamental II e início do Médio.

Contudo, o wok-scheme.json e o DOMjudge avaliam exclusivamente linguagens textuais via stdin/stdout. Projetos visuais (.sb3 / project.json no Scratch 3 ou AST XML/JSON no Blockly) não possuem hoje um validador WOKDEX capaz de identificar misconceptions típicas de blocos (ex.: laço sempre bloqueante, falta de inicialização de estado do ator, condição de parada ausente, eventos conflitantes quando bandeira verde).

2. O que será feito (Objetivos Técnicos e Escopo)

1. Estender o wok-scheme.json (Extended Profile) para suportar pacotes de programação visual: especificação de blocos obrigatórios/proibidos, estados iniciais de cenário e asserções comportamentais;
2. Implementar um analisador de .sb3 (Scratch 3 project.json) e/ou exportação JSON do Blockly capaz de detectar cenários FUNCTIONAL (simulação de estado/eventos ou testes unitários em Blockly) e padrões de MISCONCEPTION estrutural em blocos;
3. Aplicar o algoritmo HMD v1 adaptado para emitir pistas lúdicas, inclusivas e em linguagem acessível ao Ensino Fundamental II;
4. Validar tecnicamente com um catálogo de 15 a 20 desafios introdutórios baseados nas oficinas do IPC/ProgramAÇO (usando soluções modelo e projetos mutantes sintéticos, sem necessidade de CEP; qualquer aplicação futura com escolares exigirá CEP + TALE/TCLE).

3. Perguntas para você refletir

Se você se identifica com as questões abaixo, este tema pode ser uma boa escolha:

• Como representar formalmente um “caso de teste” ou uma “falha conceitual” quando a entrada não é texto em stdin, mas eventos gráficos, coordenadas de ator ou encadeamento de blocos?
• Como calibrar a linguagem do feedback HMD v1 para jovens iniciantes do Ensino Fundamental II evitando jargão técnico intimidador?
• Que lições da literatura de ferramentas como Dr. Scratch podem ser incorporadas diretamente ao esquema de cenários WOKDEX?

4. Divisão Sugerida (TCC 1 e TCC 2)

• TCC 1: Levantamento de misconceptions em Scratch/Blockly (ex.: literatura Dr. Scratch / ITiCSE), estudo da estrutura interna .sb3/Blockly JSON e extensão do schema WOKDEX.
• TCC 2: Implementação do avaliador/validador automatizado, curadoria de 15–20 desafios alinhados ao ProgramAÇO e avaliação técnica com soluções modelo e projetos mutantes.

5. Entregáveis e Métricas de Avaliação

• Extensão formal do wok-scheme.json (Extended Profile para blocos visuais)
• Analisador/validador .sb3 / Blockly JSON com emissão de pistas HMD v1 acessíveis
• Catálogo de 15–20 desafios do IPC/ProgramAÇO + avaliação de precisão/revocação na detecção de padrões de bloco sobre soluções modelo e mutantes
• Monografia de TCC

6. Pré-requisitos e Tecnologias Sugeridas

• Base necessária: parsing JSON/XML, Python ou JavaScript/TypeScript, interesse em Informática na Educação e ações de extensão do DECOM-TM.
• Tecnologias e conceitos envolvidos: Scratch 3 (project.json / .sb3), Google Blockly, JSON Schema Draft-07, testes automatizados.

7. Origem e Ponto de Partida

• Origem na pesquisa e extensão:
  • apendices/schema_json.tex (contrato textual stdin/stdout do WOKDEX);
  • apendices/extensao/propostas/02_projetos_614/ (ProgramAÇO — oficinas regionais Vale do Aço e ações afirmativas em STEM);
  • apendices/extensao/ipc/ (acervo e histórico do projeto IPC, 2017–2020);
  • apendices/extensao/propostas/tccs/propostas_tcc_wokdex.md.
• Consulte também o guia de Metodologia e Ética.

8. Como demonstrar interesse

Antes de agendarmos uma conversa, prepare respostas curtas para:

1. Por que esse tema chamou sua atenção?
2. Você prefere focar em Scratch 3 (.sb3), Google Blockly ou uma camada comum?
3. Você tem interesse em articular o TCC com as oficinas extensionistas do ProgramAÇO?