Pensamiento Computacional

Resolver problemas utilizando las técnicas de la informática
Potencial de impacto: medio
Escala de tiempo: medio (2-5 años)

A medida que aprendemos Química, ampliamos y ampliamos nuestro conocimiento del método científico. Al estudiar Música, desarrollamos y perfeccionamos nuestro sentido de la oportunidad y del ritmo. Cada área del plan de estudios está asociado con un conjunto de habilidades que se pueden aplicar en toda nuestra vida, que nos da nuevas maneras de entender el mundo.

En el caso de Informática, a medida que aprendemos sus principios y lenguas, también adquirimos un conjunto de habilidades para resolver problemas. Juntos, estos son conocidos como Pensamiento Computacional. El valor de estas habilidades y sus conceptos asociados, prácticas y perspectivas, es ampliamente reconocida.

Los países están añadiendo pensamiento computacional a la lista de los temas clave de la escuela. En Inglaterra, el Currículo Nacional establece que los niños se les debe ofrecer la educación de computación de alta calidad que les dote de habilidades en el pensamiento computacional y la creatividad para entender y cambiar el mundo. Fuera de la educación, las grandes empresas como Google y Microsoft Research consideran pensamiento computacional como un conjunto esencial de habilidades y técnicas de resolución de problemas para los ingenieros de software.

Elementos del pensamiento computacional

Pensamiento computacional utiliza los mismos pasos para hacer frente a una variedad de problemas.

Descomposición - rompiendo un gran problema en otros más pequeños

El reconocimiento de patrones - reconocer cómo estos problemas más pequeños se refieren a los que se han resuelto en el pasado

Abstracción - identificar y dejando a un lado los detalles sin importancia

Diseño de algoritmos - Identificar y refinar los pasos necesarios para llegar a una solución

Depuración - Perfeccionamiento de esos pasos.

Un paso final que por lo general está implícito sin estar incluido en la lista principal es

La presentación de una solución en una forma utilizable.

Este método de resolución de problemas se puede trabajar a través de como una serie de pasos explícitos. En el proceso, puede ser internalizado de manera que la usamos de forma automática cuando se enfrentan a un nuevo problema.

'Computacional' no implica que los seres humanos se les enseña a pensar como máquinas sin imaginación que sólo puede resolver un problema cuando se suministra con un conjunto de instrucciones a seguir. Pensamiento computacional es una forma en que los seres humanos pueden pensar cuando están tratando de resolver los problemas. El enfoque se puede configurar como un conjunto de medidas claras, pero la separación y la navegación por estos pasos es una actividad humana creativa.

Aunque esta forma de pensar se desarrolló en el contexto de la programación de computadoras y Ciencias de la Computación, se puede aplicar más ampliamente. Algunas definiciones especifican que se utiliza para el desarrollo de los procedimientos de resolución de problemas que se pueden interpretar de forma mecánica. Esto parece ser una restricción innecesaria. Pensamiento computacional proporciona una manera de formular problemas y sus soluciones. Permite a las personas para hacer frente con confianza con la complejidad y los problemas de tipo abierto. Es esencial en el desarrollo de aplicaciones informáticas, pero también es valioso en cualquier disciplina.

Aprendizaje basado en problemas

En el aula, el pensamiento computacional puede estar relacionada con el uso del aprendizaje basado en problemas. Esta pedagogía fue desarrollado en respuesta a las necesidades de la práctica profesional, como una manera de asegurar que los estudiantes no sólo son capaces de pasar los exámenes, pero también se pueden aplicar en la práctica los conceptos que han aprendido.

Para que el aprendizaje basado en problemas para ser eficaces, los profesores tienen que asegurar que los estudiantes están familiarizados con las habilidades y conceptos relevantes, y que ellos son guiados que se aplican una estrategia de resolución de problemas. Es probable que esto implica trabajar juntos para:

  1. Examine un caso y aclarar términos
  2. Identificar el problema
  3. Analizar el problema
  4. Proyecto de un modelo explicativo
  5. Establecer metas de aprendizaje
  6. Trabajar de forma individual para recoger información adicional
  7. Aplicar y analizar información adicional

Por ejemplo, los estudiantes de medicina pueden ser presentados con un conjunto de información sobre un paciente. Habiendo aclarado los detalles, habrían mostrar síntomas clave y posibles causas, sugerir lo que podría estar equivocado, identificar lo que necesitan saber con el fin de comprobar si son correctos, realice algunas pruebas y luego utilizar estos datos adicionales para hacer un diagnóstico firme.

Este es un enfoque sistemático para la resolución de problemas, diseñado para el aula. Se centra en un solo problema, e incluye los objetivos de aprendizaje. Se cambia de trabajo en grupo para el estudio individual y de nuevo a una sesión plenaria. Aunque el trabajo individual puede ser extensa, se trata fundamentalmente de un enfoque de tiempo limitado. En un ambiente del mundo real, el proceso se extendería más allá, con soluciones probadas y refinado durante un largo período. En el aprendizaje basado en problemas, el proceso termina en el paso 7, momento en el que es probable que sea identificado en la discusión con un profesor una solución adecuada al problema.

Pensamiento computacional difiere de aprendizaje basado en problemas ya que surge de la necesidad de resolver problemas prácticos inmediatos en lugar de trabajo a través de ejercicios de pre-preparados. Se rompe un problema inicial en elementos más pequeños, a continuación, se refiere a éstos los que se han resuelto en el pasado. También asume que las soluciones serán probados y refinado hasta que se alcance uno aceptable. Por lo tanto, puede ser más útil en contextos prácticos que el enfoque de aprendizaje basado en problemas, pero puede no ser apropiado para resolver los problemas humanos y sociales que no pueden ser fácilmente descompuestos en sub-problemas.

Habilidades de pensamiento computacional

Aprender a resolver los problemas en el contexto de la computación se asocia con el desarrollo de un conjunto de habilidades. Los investigadores que han investigado cómo los niños se comprometen con el entorno de programación de Scratch han identificado habilidades y cambios de perspectiva en relación con el pensamiento computacional:
La experimentación y la iteración - desarrollar algo, probarlo, y luego desarrollar un poco más.

Pruebas y depuración - encontrar y resolver los problemas a medida que trabajan.

Reutilizando y remezclar - edificio en proyectos o ideas existentes

Haciendo abstracción y modularización - explorar las conexiones entre el todo y las partes

Expresando - reconociendo que el trabajo de esta manera es una actividad creativa.

Conexión - reconociendo el poder de crear con y para los demás.

Cuestionamiento - sentirse facultado para hacer preguntas sobre el mundo.

Estos resultados ponen de relieve que el pensamiento computacional es más que un conjunto de medidas para ser trabajadas a través. No es sólo una manera de pensar, sino también una forma de trabajar y de los problemas que se acercaban.

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Sección de código de Scratch para esconder y buscar juego

Conclusión

Estudiar Informática implica mucho más que aprender a código. Permite a los estudiantes a participar en la abstracción, mediante la definición de patrones y generalizar a partir de casos concretos. Introduce formas de tratamiento de la información y la representación de diferentes maneras. Se requiere a los estudiantes a trabajar sistemáticamente para identificar y eliminar errores. Tal vez lo más importante, se les proporciona una manera de romper problemas y trabajar para resolverlos a través de cada área de la vida.

Recursos

La importancia del pensamiento computacional y la forma en que se puede incorporar en el plan de estudios para los niños 5-11 años de edad:
Berry, M. (2013). Computing in the National Curriculum: a guide for primary teachers. Bedford, UK: Computing at School.
http://www.computingatschool.org.uk/data/uploads/CASPrimaryComputing.pdf

Pensamiento Computacional: Recursos para Profesores de la Sociedad Internacional para la Tecnología en la Educación (ISTE) y la Asociación de Maestros de Ciencias de la Computación (CSTA):
http://csta.acm.org/Curriculum/sub/CurrFiles/472.11CTTeacherResources_2ed-SP-vF.pdf

Google para educadores ofrece una colección curada de recursos relacionados con el pensamiento computacional:
https://www.google.com/edu/resources/programs/exploring-computational-thinking/index.html#!resources

¿Qué es el pensamiento computacional? Un marco elaborado por la Universidad de Harvard sobre la base de estudios realizados en el contexto del entorno de programación Scratch:
http://scratched.gse.harvard.edu/ct/defining.html

Entorno de programación de Scratch para niños:
http://scratch.mit.edu/

Un marco que incluye la planificación de lecciones, técnicas de aula y los métodos de evaluación:
Curzon, P., Dorling, M., Ng, T., Selby, C., & Woollard, J. (2014). Developing computational thinking in the classroom: a framework. Computing at School.
http://community.computingatschool.org.uk/files/3517/original.pdf

Una revisión detallada de las publicaciones sobre el pensamiento computacional:
Grover, S., & Pea, R. (2013). Computational thinking in K–12: a review of the state of the field. Educational Researcher, 42(1), 38-43.

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