Objetivos

Objetivo Principal:

1. Fornecer aos alunos uma compreensão clara e conceitual de Orientação a Objetos em Python, abrangendo Classes, Objetos, Herança e Polimorfismo, para que possam aplicá-la efetivamente na resolução de problemas de programação.

Objetivos Secundários:

2. Garantir que os alunos compreendam a importância da Orientação a Objetos na escrita de código Python mais eficiente, robusto e reutilizável.
3. Habilitar os alunos a projetar, implementar e utilizar Classes e Objetos, compreender a relação entre superclasses e subclasses através da herança, e aplicar o polimorfismo para obter flexibilidade no código.

Estimativa de tempo para esta etapa: (10 - 15 minutos)

Introdução

• Começaremos a aula refrescando nossas mentes sobre os conceitos básicos da Orientação a Objetos em Python que foram discutidos na aula anterior. Iremos relembrar o que são classes, objetos e como eles funcionam em Python. Precisamos ter certeza de que todos estão confortáveis com esses conceitos antes de avançarmos para tópicos mais avançados.

• Para introduzir o tópico de hoje, vamos pensar em duas situações problemas:

  • Primeiramente, imagine que você está construindo um jogo de RPG. Você tem diferentes tipos de personagens, como guerreiros, magos e arqueiros. Cada um desses personagens tem habilidades e características diferentes, mas todos eles compartilham algumas características comuns, como pontos de vida e nível. Como você organizaria seu código para lidar com essa situação de maneira eficiente?
  • Em segundo lugar, imagine que você está trabalhando em um software de gerenciamento de uma escola. Você precisa lidar com diferentes tipos de pessoas, como estudantes, professores e funcionários administrativos. Todos eles têm algumas características comuns, mas também têm algumas características exclusivas. Como você organizaria seu código para lidar com essa situação?

• Os conceitos de Classes, Objetos, Herança e Polimorfismo são fundamentais na criação de aplicações em Python e são amplamente utilizados em diversas aplicações reais, tais como desenvolvimento de jogos, sistemas web, inteligência artificial, entre outros.

• Finalmente, vamos compartilhar duas curiosidades para despertar o interesse dos alunos:

  • Você sabia que a Orientação a Objetos foi desenvolvida na década de 1960 como uma maneira de aumentar a eficiência e reduzir o custo do desenvolvimento de software? No entanto, só se tornou popular nos anos 80 com a linguagem de programação Smalltalk.
  • Você sabia que a Orientação a Objetos é tão importante que algumas das linguagens de programação mais populares, como Java, C++ e Python, são totalmente orientadas a objetos? Isso significa que você não pode escrever um código nessas linguagens sem usar algum conceito de Orientação a Objetos.

Estimativa de tempo para esta etapa: (10 - 15 minutos)

Desenvolvimento

1. Revisão dos Conceitos Básicos

   • O professor começará por revisar os conceitos básicos de Orientação a Objetos, incluindo o que são classes e objetos, e como eles são definidos em Python.

   • Poderá fazer isso através de perguntas interativas e debates em sala de aula para assegurar que os alunos estão confortáveis com os conceitos básicos.

   Estimativa de tempo para esta etapa: (10 - 15 minutos)

2. Teoria

   • Após a revisão dos conceitos básicos, o professor entrará no cerne da aula, começando por explicar o conceito de herança em Orientação a Objetos em Python.

   • O professor explicará que a herança é um mecanismo que permite que novas classes adquiram as propriedades e funcionalidades das classes já existentes.

   • Em seguida, o professor abordará o conceito de polimorfismo, explicando que é um mecanismo que permite que objetos de diferentes classes sejam tratados como objetos de uma classe comum.

   Estimativa de tempo para esta etapa: (15 - 20 minutos)

3. Atividades Práticas

   • Para ilustrar o conceito de herança, o professor poderá propor uma atividade prática onde os alunos serão encarregados de criar uma estrutura de classes para um jogo de RPG.

   • Cada aluno ou grupo de alunos deverá criar uma classe base para um personagem do jogo, e depois criar classes derivadas para diferentes tipos de personagens (como guerreiros, magos e arqueiros).

   • Para ilustrar o conceito de polimorfismo, o professor poderá propor uma atividade prática onde os alunos deverão criar uma estrutura de classes para um software de gerenciamento de escola.

   • Cada aluno ou grupo deverá criar uma classe base para uma pessoa, e depois criar classes derivadas para diferentes tipos de pessoas (como estudantes, professores e administradores).

   • Em seguida, os alunos devem criar uma função que aceite um objeto de qualquer uma dessas classes como argumento, demonstrando assim o polimorfismo.

   Estimativa de tempo para esta etapa: (30 - 40 minutos)

4. Materiais Necessários

   • Para a realização das atividades práticas, será necessário um computador com Python instalado e um editor de código de sua preferência.

   Estimativa de tempo para esta etapa: (5 - 10 minutos)

Retorno

• Após a conclusão das atividades práticas, o professor irá revisar o trabalho dos alunos, fornecer feedback e esclarecer quaisquer dúvidas que possam ter surgido. Isso permitirá que eles vejam como os conceitos teóricos de herança e polimorfismo são aplicados na prática.

  Estimativa de tempo para esta etapa: (10 - 15 minutos)

• Em seguida, a turma será incentivada a refletir sobre o que aprenderam na aula. Eles serão convidados a escrever em um papel, em um minuto, respostas para as seguintes perguntas:

  1. Qual foi o conceito mais importante aprendido hoje?
  2. Quais questões ainda não foram respondidas?

  Essa atividade proporcionará aos alunos uma oportunidade de consolidar seu aprendizado e identificar quaisquer áreas que possam precisar de mais estudo ou prática.

  Estimativa de tempo para esta etapa: (5 - 10 minutos)

• Para finalizar, o professor fornecerá uma lista de exercícios sobre Orientação a Objetos em Python, para que os alunos possam praticar em casa o que aprenderam na aula. Esses exercícios ajudarão os alunos a solidificar seu entendimento dos conceitos de Classes, Objetos, Herança e Polimorfismo, e a ganhar mais confiança em sua capacidade de aplicar esses conceitos em situações do mundo real.

  Estimativa de tempo para esta etapa: (5 - 10 minutos)

Conclusão

• O professor fará um resumo dos principais pontos abordados na aula, reforçando o entendimento sobre Classes, Objetos, Herança e Polimorfismo em Python. Será feita uma recapitulação sobre a definição de classe como estrutura básica para criação de objetos, a relação de herança entre superclasses e subclasses, e a importância do polimorfismo para tornar o código mais flexível.

• Em seguida, será feita uma conexão entre a teoria apresentada e a prática realizada durante a aula, destacando como a compreensão desses conceitos pode ser aplicada na resolução de problemas e desenvolvimento de softwares eficientes e de fácil manutenção.

• O professor poderá sugerir materiais de leitura adicionais, como livros e artigos online, para que os alunos possam aprofundar seus conhecimentos sobre Orientação a Objetos em Python. Além disso, poderão ser indicados tutoriais e vídeos online que apresentem exemplos práticos e exercícios para prática extra.

• Por fim, será discutida a relevância dos conceitos aprendidos para o dia a dia de um programador, destacando como a Orientação a Objetos é amplamente usada no desenvolvimento de softwares, desde aplicações web até jogos e sistemas de gerenciamento de banco de dados. A importância da Orientação a Objetos na organização do código, na reutilização de componentes e na manutenção de softwares será enfatizada.

Estimativa de tempo para esta etapa: (10 - 15 minutos)