En este artículo veremos las bases y fundamentos del pensamiento computacional. Después, se abarcará temas de cómo enseñar estos temas en el aula y a los niños a través de la robótica educativa. Asegúrate de tomar nota.
¿Qué es el pensamiento computacional?
El pensamiento computacional es una habilidad cognitiva y de resolución de problemas. Este tipo de pensamiento hace uso de conceptos y técnicas de la informática, matemáticas y lógica para abordar situaciones simples o complejas.
Dicho de otra manera, es una forma de pensar que se parece a la forma en que los ordenadores procesan la información. Esta habilidad presenta ventajas y desventajas como cualquier otra habilidad.
Las 4 etapas del pensamiento computacional
El pensamiento computacional presenta 4 fases para dar con las soluciones a problemas simples o con complejidad.
La descomposición:
El objetivo de esta etapa es dividir un problema grande en partes más pequeñas y manejables, de manera que sea más fácil entender y abordar cada parte por separado.
La descomposición consta de dos partes:
- Identificar los componentes principales del problema
- Separarlos en partes más pequeñas y manejables para que sea más fácil de entender.
Por ejemplo, si el problema es hacer que un robot siga una línea negra dibujada en el suelo, lo primero que se hace es identificar las partes de dicho problema. En este caso, las partes serían dos: hacer un robot (construcción del robot), y que dicho robot siga la línea negra dibujada en el suelo (programación).
A partir de estas dos partes, podemos empezar a separarlos en partes más pequeñas, es decir, descomponerlas.
La construcción del robot se dividirá en lo siguiente:
- Identificar los materiales necesarios para construir el robot
- Diseñar y planificar el modelo del robot
- Armar el cuerpo del robot y sus piezas individuales, como ruedas, motores, sensores, etc.
- Probar el robot para asegurarse de que todo funcione correctamente.
La programación del robot se dividirá así:
- Instalación u verificación de sensores en la parte inferior para que el robot sea capaz de seguir la línea.
- Programación del robot mediante la escritura de código para que el robot pueda leer la información de los sensores y determinar la dirección en la que debe moverse para seguir la línea.
Reconocimiento de patrones
El reconocimiento de patrones es la segunda etapa del pensamiento computacional. Aquí el objetivo es encontrar patrones en la información que se ha obtenido para tomar mejores decisiones a la hora de resolver los problemas o mejorar el sistema usado.
Los pasos para obtener esta información son los siguientes:
- Recopilar datos
- Organizar los datos
- Analizar los datos para detectar patrones y tendencias
- Usar los patrones identificados
En el ejemplo anterior, recordemos que el objetivo es que el robot siga la línea negra. Sin embargo, nos damos cuenta de que el robot construido y programado no sigue la línea negra.
Para resolver este problema necesitamos recopilar todos los datos como la forma y el color de la línea negra, la dirección en la que se dibuja la línea, la luz ambiental y otros factores que puedan influir en la capacidad del robot para dicha línea.
Organizamos los datos y procedemos a buscar patrones entre el comportamiento del robot y los datos recogidos. Por ejemplo, podemos entender que el robot no detecta la línea negra cuando hay poca iluminación. Una vez que se han identificado el patrón, podemos ajustar la luz para lograr que el robot se mueva.
La abstracción:
La abstracción es el proceso de reducir la complejidad de un problema al enfocarse solo en los detalles más importantes e ignorar los detalles irrelevantes. Al realizar esto, podemos simplificar su complejidad y hacer que sea más fácil de entender.
Los pasos de esta etapa son los siguientes:
- Identificar el problema y el objetivo final.
- Identificar los componentes, datos e información clave necesarios para lograr el objetivo.
- Simplificar el problema y eliminar detalles innecesarios o irrelevantes.
Por ejemplo, en el caso del robot que necesita seguir una línea negra en el suelo. En la etapa de abstracción podemos identificar que el robot necesita sensores para detectar la línea negra en el suelo, y que el robot debe estar programado para seguir la línea utilizando los datos recopilados por los sensores. Esta información resulta ser importante.
Por ende, se ignoran detalles como el tamaño y la forma del robot, la velocidad exacta, la marca y modelo de los sensores, etc.
La etapa de abstracción es un proceso que se repite de manera continua. Las abstracciones se revisan y ajustan las soluciones a medida que se avanza en las otras fases del pensamiento computacional.
El diseño de algoritmos
La fase de algoritmos es la última en el proceso de resolución de problemas mediante el pensamiento computacional. Aquí, nuestro objetivo es crear un conjunto de instrucciones lógicas y precisas que nos permitan resolver el problema de manera eficiente y efectiva.
Los pasos de esta etapa son los siguientes:
- Definir el problema específico y los resultados deseados
- Identificar los datos necesarios para resolver el problema
- Determinar el orden de los pasos necesarios para llegar al resultado deseado
- Diseñar el algoritmo paso a paso
En el ejemplo del robot que sigue la línea negra, este sería el diseño de algoritmos:
- Iniciar los sensores y asegurarse de que estén funcionando correctamente.
- Detectar la línea negra utilizando los sensores.
- Ajustar la dirección del robot en función de la posición de la línea negra detectada.
- Mover el robot en la dirección adecuada y ajustar la velocidad según sea necesario.
- Repetir el proceso hasta que el robot llegue al final de la línea negra.
Como verás, el diseño de algoritmos establece los pasos a ejecutar para dar solución a los problemas. Estos pasos tienen las características de ser precisos, detallados y organizados. Todo ello con tal de que sea de fácil entendimiento tanto para una computadora como para una persona.
¿Cómo enseñar el pensamiento computacional a los niños a través de la robótica educativa?
La mejor manera de enseñar y desarrollar el pensamiento computacional de los niños es a través de actividades prácticas, de la robótica educativa y mediante el uso de juegos de programación. Veamos su implementación en el aula:
Pensamiento computacional desenchufado: Actividades y ejercicios prácticos
En esta etapa, no usaremos la tecnología. Si no que enseñaremos las 4 fases del pensamiento computacional a través de ejercicios divertidos. Se recomienda trabjar en grupos.
Descomposición del problema:
Presentaremos problemas complejos al aula, como organizar un evento escolar, y pedir a los estudiantes que lo descompongan en tareas más pequeñas, como hacer una lista de tareas, establecer un presupuesto, asignar roles, etc.
Reconocimiento de patrones:
Daremos a los alumnos elementos como lapices, juguetes, cuadernos, etc. Les pediremos a los alumnos que organizen los objetos de acuerdo a un criterio que ellos vean. Este criterio puede ser el color, la función del objeto, el tipo, etc.
Al finalizar, cada grupo comparte su manera de organizar los objetos a los demás.
Abstracción
Proporcionamos a los alumnos una lista de problemas o situaciones del mundo real. Por ejemplo, problemas de tráfico. Luego les pediremos que realizen una lista con elementos esenciales del problema y elementos irrelevantes.
En este caso, los componentes esenciales sonel número de vehículos, el tiempo que tardan en llegar a su destino y el número de accidentes de tráfico. Los irrelevantes son: el color de los coches, la música que se escucha en el coche.
Algoritmos:
Pedimos a lo estudiantes que planifiquen un viaje, los alumnos deben describir paso a paso un algoritmo para decidir dónde ir, reservar alojamiento, comprar boletos, etc.
Robots educativos
Usar a los robots educativos es el siguiente nivel para enseñar a los estudiantes la aplicación del pensamiento computacional.
Para implementarlo, el profesor deberá enseñar las bases de la robótica y lo básico de un lenguaje de programación como Scratch o Blockly.
Luego, se crearán desafíos como hacer que llegue a un determinado lugar el robot educativo. El alumno deberá usar programas sencillos para programar y dar solución a dicho problema, desarrollando el pensamiento computacional.
Juegos de programación online
La otra forma efectiva de enseñar estas destrezas a los niños es mediante juegos online. Para ello se debe dar el aprendizaje necesario sobre programación básica. Y luego elegir el juego adecuado para la edad.
Estas son las recomendaciones:
- Code.Org
- Scratch
- Lightbot
- CodinGame
Preguntas y respuestas sobre el pensamiento computacional infantil
¿Enseñar el pensamiento computacional requiere de una computadora?
No. Si bien el uso de computadoras y herramientas digitales son útiles para el uso del pensamiento computacional, existen diferentes actividades que permiten el desarrollo de esta habilidad sin usar computadoras. A esta forma de enseñanza se le denomida pensamiento computacional desenchufado.
¿Quién creó el pensamiento computacional?
La expresión pensamiento computacional se originó en la década de 1980, y se atribuye a Seymour Papert, un matemático y educador que trabajó en el MIT
¿Quién desarrolló el pensamiento computacional en la educación?
Jeannette Wing es la persona que promovió el desarrollo computacional en la educación general. Wing es una reconocida informática e investigadora de estados unidos que ha hecho importantes contribuciones en su campo.
En el año 2006, Wing publicó un artículo titulado “Computational Thinking” (Pensamiento Computacional) que es considerado un trabajo fundamental en el establecimiento y popularización del concepto del pensamiento computacional.
En este artículo, Jeannette Wing propone que el pensamiento computacional no se limita a la programación, sino que es un marco de pensamiento más amplio que puede aplicarse a una amplia variedad de campos y disciplinas.
¿Cuál es la importancia del pensamiento computacional?
Su importancia radica en que cada vez todos los sectores están más involucrados con la tecnología y programación. Por ende, tener esta capacidad será clave para poder resolver problemas relacionados.
Además que este pensamiento ofrece diversas ventajas del alumno como ya lo hemos visto.
