¿Qué es el pensamiento computacional?
El Pensamiento computacional es resolver problemas, diseñar sistemas, y comprender la conducta humana haciendo uso de los conceptos fundamentales de la informática.
Puede ser aplicado a otras actividades de la vida más allá de la informática.
Características del pensamiento computacional:
- Busca observar la realidad, identificar un problema y pensar soluciones.
- Puede ser diseñado, es decir sigue cierto orden para ser aplicado.
- Utiliza procedimientos vinculados a la informática y por ende a la matemática.
- Puede aplicarse a diferentes situaciones y contextos siendo deseable el el uso de las computadoras entre otras herramientas para la resolución de un problema.
- Es una forma de pensar que implica la imaginación y la creatividad para resolver desafíos. No siendo útil el aprendizaje memorístico y mecánico.
- En el pensamiento computacional lo importante son las ideas, es decir si bien es enriquecedor y lógico el uso de las computadoras en la resolución de un problema, en un contexto mundial mediado por las tecnologías de la información y la comunicación , no es el único camino, ya que las herramientas son subordinadas al pensamiento.
- Implica el trabajo colaborativo e integrado a equipos de trabajo, en un ambiente donde se aprende a través de el ensayo y el error en forma libre y creativa.
- El docente se conviertes en un facilitador, un mediador que acompaña el camino, siendo el propio alumno quien realiza los procesos de pensamiento y aprendizaje.
- Busca organizar lógicamente datos y analizarlos, representar datos a través de modelos, y siguiendo una secuencia de pasos automatizados para poder generalizar y transferir el proceso de resolución a problemas nuevos.
¿Qué Habilidades y competencias favorece el pensamiento computacional?
- Persistencia ante la búsqueda de soluciones
- Confianza en sus propias habilidades
- Tolerancia a las frustraciones que implica enfrentarnos a problemas difíciles
- Trabajar en equipo y en forma colaborativa en la búsqueda de soluciones
- Habilidades de comunicación que implica el trabajar con otros
- Pensamiento crítico y reflexivo.
- Cuatro partes para identificar el problema, pensar y formular soluciones
Descomposición de problemas
Descomponer un problema complejo en problemas más pequeños que pueden ser analizados en forma individual y más manejable. Dividir el problema original en subproblemas para luego de solucionarlos, combinando sus soluciones tener el problema original resuelto.
Ejemplos de pensamiento computacional
1) Ejercicios que implican la descomposición del problema para su resolución
Juan va con su familia de vacaciones.
Lleva 15.000 pesos que ha ahorrado.
Los pasajes le salen 1200 pesos por persona.
Son cuatro y deben decidir si visitarán el parque acuático o el parque de juegos electrónicos. La entrada del parque acuático vale 800 pesos por persona y la del parque de juegos la mitad. Juan se decide por la más barata.
En medio del paseo Juan reparte dinero para que cada uno pueda comprar un recuerdo. Le da 500 pesos a cada uno de sus dos hijos y se quedan con 700 pesos para cada uno él y su esposa.
Cuando están por volver de las vacaciones Juan calcula que en comida ha gastado 4800 pesos.
¿Le ha alcanzado el dinero a Juan?
Para resolver este problema lo descomponemos o dividimos en pequeños problemas:
- ¿Cuánto gastó Juan en los pasajes?
- ¿Cuánto gastó en las entradas del parque?
- ¿Qué cantidad de dinero utilizó para comprar recuerdos?
Luego combinamos la resolución de todos estos problemas o sub problemas el problema final: ¿Le ha alcanzado el dinero a Juan?
2) Juegos de estrategia
Vamos a plantear un desafío con fósforos
El objetivo de este juego es mover el mínimo de fósforos posible para que el botón quede fuera de la copa.
Reglas:
No se puede mover el botón
La copa puede quedar en cualquier orientación.
El maestro propone la actividad en equipos, durante la resolución observa las estrategias utilizadas por los grupos.
Una vez finalizada la actividad compartimos las diferentes estrategias de resolución y las observaciones realizadas por el docente.
Escribimos un listado de los principales puntos como recomendaciones hacia la resolución de problemas:
- Entender el objetivo del juego en este caso.
- Entender las reglas
- Evaluar las diferentes alternativas.(por ensayo y error, simplificar)
- Resolver el problema
- Verificar.
3) Reconocimiento de patrones
Es el reconocimiento de situaciones anteriores similares.
Cuando nos enfrentamos a un problema podemos pensar o investigar cómo se han resuelto problemas similares anteriormente.
Así vamos a reconocer patrones o regularidades.
Es muy importante ya que los problemas son más fáciles de resolver cuando comparten patrones: aplicamos al misma solución cada vez que encontramos un patrón.
A partir de reconocer patrones se pueden hacer predicciones, crear reglas y generalizarlas.
Crear patrones es buscar características similares entre problemas.
Ejercicios de reconocimiento de patrones
Contar de dos en dos, de cinco en cinco son ejemplos de patrones.
Escribe el número que continúa la serie:
109 - 106- 103- 100- 97 - 94 …
5- 10 - 15 - 25 - 40 - 65 …
¿Cuál es el patrón en este último caso?
5 + 5 = 10
10 + 5= 15
15 + 10 = 25
25 + 15 = 40
40 + 25 = 65
65 + 40 = 105
Aquí descubrimos que el patrón consiste en sumar el número anterior en la serie a cada número.
Reconocer patrones e identificar la secuencia de colores y formas.
Continúa la secuencia:
El juego del Ta Te Ti es otro ejemplo que utiliza patrones para ganar el juego. Exige además concentración y la capacidad de anticipar la jugada del oponente.
4) Abstracción
Seleccionamos solo lo importante.
Esto implica concentrarse en los hechos y datos importantes descartando aquellos que no lo son para nuestro problema, es decir ignorar lo irrelevante.
Actividades en el aula para favorecer la abstracción
Geometría
Jugamos a adivinar una figura geométrica elegida.
Mostramos un conjunto de figuras de distintos tipos, colores, tamaños.
Un grupo elige una figura y el otro debe adivinarla.
Para dar pistas que lleven a descubrir cuál es la figura elegida deberán ir seleccionando aquellas propiedades que definen a la figura y no otras que sean en este caso datos irrelevantes.
Por ejemplo si la figura seleccionada es un cuadrado, las pistas que abstraen los datos relevantes o importantes serían:
- Tiene cuatro lados
- Sus lados son opuestos y paralelos 2 a 2.
- Todos los lados son de igual medida
Datos irrelevantes en este caso podrían ser:
- Es de color rojo
- Es grande
- Está dibujado con tiza.
Adivina el personaje
Este juego consiste en seleccionar la imagen de un personaje famoso y dar pistas a un compañero para que adivine quién es.
Un ejemplo: Luis Suárez
Debemos pensar en pistas que definen al personaje dejando de lado datos que no sean relevantes.
Datos relevantes o características principales:
- Es un futbolista
- Es Uruguayo
- Juega en el club Real de Madrid
- Es goleador
Datos irrelevantes:
- Es casado
- Tiene tres hijos
- Tiene hermanos
Representar el nombre de una película a través de un dibujo
Fomenta la abstracción a través de tomar lo fundamental del nombre de la película y representarlo en un dibujo.
En equipos, se toma una tarjeta con el nombre de una película.
Un integrante del equipo deberá dibujar y el resto de los compañero intentará adivinar de qué película se trata.
Un ejemplo:
El planeta de los simios.
Pensar tres palabras que identifiquen a un compañero
En esta oportunidad debemos extraer tres características que definen a un compañero.
5) Diseño de algoritmos
Organizar o diseñar un plan paso a paso para resolver cada unos de esos problemas pequeños que identificamos en el primer paso de descomposición del problema. Seguir en forma ordenada instrucciones para resolver un problema.
Ejemplos de diseño de algoritmos
- La preparación de una receta es un ejemplo de pasos ordenados para resolver la elaboración de un producto. Si no sigo ordenadamente los pasos de la receta probablemente no pueda resolver la elaboración del producto (problema).
- Entregamos a nuestros alumnos sentados en equipos una lista de palabras, las mismas para cada equipo y pedimos que las ordenen utilizando un criterio lógico.
Una lista de palabras puede ser:
hormiga - sapo - gato - cebra - elefante
En este caso el criterio utilizado fue el tamaño.
grillo- sapo- serpiente - águila
En este caso puede haber más de un criterio, por tamaño y por eslabon en la cadena alimenticia por ejemplo.
Algoritmos con la aplicación tortugarte
Queremos darle indicaciones a la tortuga para crear un cuadrado.
Podemos utilizar diferentes instrucciones:
- Adelante
- Derecha
- Izquierda
- Repetir
Por ensayo y error los alumnos prueban diferentes combinaciones de bloques hasta encontrar la secuencia de pasos adecuada para crear el cuadrado.
Otra opción es darles la secuencia armada para crear un rectángulo y pedirles que a partir de la misma, modifiquen los pasos para obtener un cuadrado o un triángulo.
Proyecto de centro con pensamiento computacional
Son diversos los contenidos, los campos y áreas del conocimiento que se pueden abordar al integrar un proyecto institucional o del aula y el pensamiento computacional como forma y estrategia para visualizar un problema y buscar soluciones.
En esta oportunidad se enfatizará su importancia en el fortalecimiento de vínculos entre la escuela y la comunidad educativa y la posibilidad de integrar un problema real a la búsqueda de soluciones a través del pensamiento computacional y las habilidades que puedan desarrollarse.
Buscaremos actividades que involucren a la comunidad desde un rol socio-comunitario y pedagógico.
Las escuelas públicas, ubicadas en diversos contextos, tienen la responsabilidad de generar proyectos integradores, que tengan en cuenta la realidad social, económica y cultural de sus comunidades y puedan brindar herramientas educativas y culturales para los niños, pero también para las familias, ya sea mediante la reproducción de los alumnos en sus casas o con la participación directa de todos los actores sociales en las propuestas institucionales.
A partir de prácticas educativas tendientes al mejoramiento de un problema de la escuela y la comunidad, se coloca a la escuela en un rol protagónico como institución cultural, promotora de herramientas para el desarrollo social y educativo de su población, inclusiva, democrática, formadora de ciudadanos críticos, responsables y capaces de generar alternativas. Además de garantizar el ejercicio de derechos fundamentales, transformando desde la Educación situaciones adversas.
Objetivos:
- Partir de una problemática real que involucra a nuestro centro educativo para pensar soluciones.
- Generar estrategias de pensamiento computacional que favorezcan la reflexión, el trabajo en equipo y la convivencia respetuosa de las personas y hacia el medio que los rodea encontrando soluciones al problema planteado.
- Generar instancias que involucren a la comunidad educativa y todos sus actores en un proyecto común
- Integrar a la comunidad en prácticas educativas orientadas al fortaleciendo vínculos escuela-comunidad., mediante un proyecto que tiene como base la solución de un problema.
Aprendizaje basado en problemas. La búsqueda del problema de investigación
El problema a resolver, base de un proyecto en que se involucre el pensamiento computacional debe tener algunas características:
- Partir de una inquietud o observación de los propios alumnos.
- Pertenecientes a un contexto real y al entorno al que el niño pertenece.
- Tener la posibilidad de aplicar una solución real, ya sea que se lleve a cabo al finalizar el proyecto o quede registrada por medio de simulaciones como maquetas, prototipos,programación a través de la XO, etc
- Es deseable que el problema pueda generar soluciones innovadoras.
- Debe ser adaptado a la comprensión de los alumnos acorde al nivel,
- Organizar y analizar lógicamente datos.
- Plantear soluciones como una serie ordenada de pasos (pensamiento algorítmico)
- Permitir soluciones que permitan aplicar la más eficiente combinación de pasos y recursos.
- Generar y transferir este proceso de resolución a una variedad amplia de problemas futuros.
Si bien el problema debe surgir de los alumnos y sus intereses, la capacidad para identificar un problema también se aprende y es el docente quien guía o colabora en ese proceso. Es por ello que la observación dirigida , las encuestas, la investigación de fuentes de información, el planteo de preguntas, la formulación de hipótesis son herramientas que el maestro puede utilizar para facilitar la identificación del problema.
El pensamiento computacional adaptado a lo educativo implica que el problema tenga estas características de cercanía al contexto de vida del niño, para posteriormente avanzar en el proceso de pensamiento y la abstracción.
Si aprendo los pasos que este pensamiento implica, estaré desarrollando habilidades que le permitan al niño en un futuro identificar y crear soluciones innovadoras para cualquier problema que se presente en diferentes contextos (reconocimiento de patrones).
Problemas en el entorno que involucran a la escuela y la comunidad.
Encontrar un problema, plantear un reto.
Se aprende durante el proceso de solucionar el problema: tendrán que buscar información, seleccionarla, conectarla para luego lo más importante aplicarla a la solución del problema en el mundo real.
Un ejemplo es pensar en el cuidado del medio ambiente. A partir del mismo serán los propios alumnos quienes deban formularse las preguntas.
- ¿Cómo puedo yo cuidar el medio ambiente?
- ¿En el barrio cuáles son los principales problemas ambientales que tenemos?
- ¿dónde van los residuos de las casas?
- ¿hay basurales?
- ¿Se clasifican los residuos?
- ¿Hay arroyos o ríos contaminados por la basura que dejan los vecinos?
A partir de estas preguntas reflexionamos que la basura es un gran problema para el cuidado del medio ambiente en nuestro barrio. A partir de ahí debe surgir nuestro problema de investigación.
¿Cómo puede colaborar la escuela en reducir la contaminación producida por la basura en el barrio? Un problema real que tenemos que intentar solucionar.
Preguntas guías para empezar a pensar en la solución del problema:
- ¿Cuánta basura se desperdicia en una casa?
- ¿Qué es el reciclado?
- ...
A partir de estas preguntas el docente diseña actividades que le permitan al alumno descomponer el problema, adquirir toda la información necesaria para pensar soluciones y valerse de fuentes diversas incluida el estudio de casos similares de tratamiento de la basura en otros barrio o ciudades.
Una vez que elaboramos soluciones al problema planteado:
- Comenzar una campaña de concientización a la comunidad.
- Crear en la escuela contenedores de residuos para clasificar la basura.
- Elaborar un proyecto para presentar al centro comunal sobre reciclado.
- Crear juegos con botellas y latas para reutilizar materiales de desecho atc.
- Lo importante ahora es llevar a la práctica estas soluciones.
En el ejemplo que se acaba de narrar, observamos la realidad, identificamos un problema y diseñamos soluciones. Es posible también plantear soluciones innovadoras para reciclar.
Una vez que seleccionamos el problema lo descompusimos en problemas más pequeños y manejables para buscar soluciones.
Investigamos patrones o regularidades en el tratamiento de la basura para buscar soluciones.
Acorde a cada problema planteado pensamos en pasos a seguir para solucionarlo.
Combinamos las diferentes soluciones propuestas y llevadas a la práctica para obtener una solución global: Mejorar el tratamiento de la basura en el barrio favoreciendo el cuidado del medio en que vivimos.
Es importante también la forma en que presentamos y llevamos a cabo estas soluciones:
- Crear videos
- Presentaciones en power point
- Simulaciones en Scratch
- Crear maquetas
- Crear con los lego WeDo (robótica) un diseño para la extracción de basura en un arroyo por ejemplo.
- Presentar gráficos y tablas de datos a partir de las encuestas realizadas.
