Objetivos

(10 - 15 minutos)

1. Apresentar a importância e a aplicação de expressões regulares em Python, permitindo que os alunos entendam seu uso e eficácia na manipulação e busca de padrões em strings de texto.

2. Explicar o conceito básico de expressões regulares, incluindo sua sintaxe, caracteres especiais e como se pode formar um padrão de pesquisa com eles.

3. Descrever os principais métodos do módulo re e como eles são usados em expressões regulares, incluindo re.match(), re.search(), re.findall(), re.split(), e re.sub().

Objetivos Secundários

1. Iniciar uma discussão sobre a habilidade de pensar em termos de padrões, que é fundamental para o uso eficaz de expressões regulares, e como essa habilidade pode ser desenvolvida.

2. Ilustrar brevemente alguns dos conceitos avançados de expressões regulares, como grupos e grupos de captura, compilação de expressões regulares, símbolos de escape, uso de flags, correspondências greedy e non-greedy, e assertions lookahead e lookbehind.

3. Estabelecer a base para a próxima fase da aula, onde os alunos terão a oportunidade de interagir com expressões regulares através de exercícios práticos.

Introdução

(15 - 20 minutos)

Para começar a aula, é importante revisar brevemente o conteúdo da aula anterior que focou em "Testes em Python". Os alunos devem ser lembrados da importância de testar seus códigos para garantir que eles funcionem corretamente em todas as situações esperadas e inesperadas. E como saberemos, as expressões regulares são uma ferramenta poderosa que pode ser usada para melhorar a eficácia dos testes.

Para introduzir o conceito de expressões regulares, o professor pode começar apresentando duas situações problema. A primeira situação poderia ser a necessidade de extrair todos os endereços de e-mail de uma grande massa de texto ou mesmo de um site. A segunda situação poderia envolver a validação de uma senha para garantir que ela atenda a certos requisitos, como ter pelo menos uma letra maiúscula, um número e um caractere especial.

Em seguida, o professor pode contextualizar a importância das expressões regulares apresentando exemplos de suas aplicações reais. Por exemplo, elas são usadas em motores de busca para encontrar correspondências de palavras-chave, em editores de texto para encontrar e substituir palavras, em validações de formulários na web e muito mais.

Para chamar a atenção dos alunos, o professor pode compartilhar algumas curiosidades. Por exemplo, as expressões regulares têm suas raízes na teoria dos autômatos e na teoria das linguagens formais, que são ramos da ciência da computação e da matemática. Além disso, o termo "expressões regulares" pode ser um pouco enganoso, pois elas não são apenas usadas para expressar regularidade. Na verdade, as expressões regulares são uma linguagem de programação em si, com suas próprias regras e sintaxe, que é usada para manipular texto.

Desenvolvimento

(60 - 70 minutos)

Revisão de conhecimentos prévios

(10 - 15 minutos)

Para uma compreensão adequada de expressões regulares, é crucial ter um sólido entendimento de strings em Python, incluindo operações de string como concatenação, fatiamento, acesso a caracteres individuais, métodos de string incorporados (como upper(), lower(), find(), replace()) e formatação de strings. O professor deve revisar esses conceitos antes de mergulhar nas expressões regulares.

Teoria de Expressões Regulares

(15 - 20 minutos)

Depois de revisar os conceitos de string, o professor deve apresentar a teoria por trás das expressões regulares. Isso inclui a descrição dos caracteres especiais e sua sintaxe, os principais métodos do módulo re (como re.match(), re.search(), re.findall(), re.split(), e re.sub()), a ideia de grupos e grupos de captura, a compilação de expressões regulares, o uso de símbolos de escape, a aplicação de flags, a diferença entre correspondências greedy e non-greedy, e as assertions lookahead e lookbehind.

O professor deve destacar que, embora as expressões regulares possam parecer complicadas no início, elas são uma ferramenta muito poderosa que pode economizar muito tempo e esforço quando usadas corretamente.

Prática de Expressões Regulares

(30 - 35 minutos)

Atividade 1: Extração de e-mails

Para esta atividade, o professor deve fornecer aos alunos um texto contendo vários endereços de e-mail. O objetivo é escrever uma expressão regular que possa extrair todos os endereços de e-mail do texto. Esta atividade pode ser feita em um ambiente de desenvolvimento Python de sua escolha.

Atividade 2: Validação de Senhas

Esta atividade desafia os alunos a escrever uma expressão regular que possa validar uma senha de acordo com certos requisitos, como ter pelo menos uma letra maiúscula, um número e um caractere especial. Os alunos podem testar suas expressões regulares em várias senhas de exemplo para ver se elas são validadas corretamente.

Os materiais necessários para estas atividades incluem um ambiente de desenvolvimento Python, um texto contendo endereços de e-mail e várias senhas de exemplo para teste.

Ao final desta fase, os alunos devem ter um entendimento claro do poder e flexibilidade das expressões regulares, bem como uma apreciação de como elas podem ser usadas para resolver problemas complexos de manipulação de strings.

Retorno

(10 - 15 minutos)

Após a prática de expressões regulares, o professor deve promover uma discussão para verificar o que foi aprendido. Esta discussão pode se concentrar em como a atividade ou exercício se conecta com a teoria apresentada no início da aula.

Os alunos podem ser convidados a compartilhar suas soluções e explicar o raciocínio por trás delas. O professor deve encorajar os alunos a fazer perguntas e compartilhar suas dificuldades durante a execução das atividades.

Para avaliar o que os alunos entenderam, o professor pode propor que eles escrevam em um papel em um minuto respostas para perguntas como:

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

Essas perguntas não só ajudam a avaliar o que os alunos aprenderam, mas também fornecem feedback valioso ao professor sobre quais conceitos podem precisar de reforço em aulas futuras.

Por fim, o professor deve sugerir uma lista de exercícios sobre o tópico apresentado em sala de aula para que os alunos resolvam em casa. Estes exercícios devem cobrir os conceitos ensinados na aula e permitir que os alunos pratiquem suas habilidades de expressões regulares.

O retorno é uma parte crucial do processo de aprendizagem, pois permite que os alunos reflitam sobre o que aprenderam, identifiquem quaisquer lacunas em seu entendimento e pratiquem o que foi ensinado. Além disso, fornece ao professor feedback valioso sobre a eficácia de suas técnicas de ensino.

Conclusão

(10 - 15 minutos)

Para encerrar a aula, o professor deve fazer um resumo dos principais pontos abordados sobre expressões regulares em Python, reforçando os conceitos de caracteres especiais, métodos do módulo re, grupos e grupos de captura, compilação de expressões regulares, símbolos de escape, uso de flags, correspondências greedy e non-greedy, e assertions lookahead e lookbehind.

O professor deve também explicar como a aula conectou a teoria, a prática e as aplicações. A teoria foi apresentada por meio da explicação dos conceitos, a prática por meio das atividades de extração de e-mails e validação de senhas, e as aplicações foram demonstradas através das situações problema apresentadas no início da aula.

Para enriquecer ainda mais o aprendizado dos alunos, o professor pode sugerir materiais extras para leitura e estudo. Alguns exemplos são o capítulo de Expressões Regulares do livro "Aprenda Computação com Python" de Charles Severance, e o guia de Expressões Regulares do site Python Docs. Além disso, sites interativos como o RegExr e o Pythex permitem que os alunos testem e pratiquem suas expressões regulares.

Por fim, é importante destacar a relevância das expressões regulares no dia a dia. Elas são uma ferramenta indispensável para manipular e pesquisar padrões em textos, sendo amplamente utilizadas em diversos campos da programação, como mineração de dados, análise de sentimentos, processamento de linguagem natural, validação de formulários na web, entre outros. Dominar as expressões regulares pode abrir muitas portas para os alunos, pois é uma habilidade altamente valorizada no mercado de trabalho.