Explorando o pensamento computacional no International Baccalaureate (IB)

Explorando o pensamento computacional no International Baccalaureate (IB) 1

O que um chef que prepara uma nova receita, um alfaiate tecendo em um tear e um torcedor de esportes que analisa estatísticas de futebol têm em comum para criar um time dos sonhos? Todos estão usando o pensamento computacional.

Quando ouvimos sobre “pensamento computacional”, computadores e outras tecnologias digitais vêm à mente para a maioria de nós. Normalmente não pensamos nas atividades normais do dia a dia, como fazer uma lista de tarefas ou planejar o caminho mais rápido para fazer compras. O pensamento computacional usa métodos desenhados por cientistas da computação, mas seu funcionamento é baseado nos processos mentais que os humanos aplicam para decompor problemas, buscar semelhanças, identificar informações importantes e criar um plano lógico para resolvê-las. Inclui conceitos e técnicas de computação, como abstração, decomposição, reconhecimento de padrões, design algorítmico e iteração, mas pode ser aplicado em campos tão diversos como artes, ciências, humanidades e vida cotidiana.

Essas habilidades de pensamento não são produtos novos da era da informação; na verdade, eles estão conosco desde o alvorecer da engenhosidade humana. Em seu novo livro sobre a história dos têxteis, a tecnóloga Virginia Postel mostra que podemos ver técnicas de pensamento computacional em estampas de tecido usadas em todas as culturas humanas. O historiador James Burke vai um passo adiante e especula que “o processo sequencial preciso que foi usado para moldar os primeiros eixos deu origem ao pensamento sequencial preciso que mais tarde permitiria a criação da linguagem”. É uma especulação improvável, mas o pensamento computacional é algo que os humanos usam naturalmente.

Hoje, os humanos não são os únicos agentes computacionais. Smartphones, reuniões Zoom, computadores e tecnologias digitais, entre muitos outros avanços, estão presentes em todas as facetas do nosso mundo moderno. Nossas vidas são cada vez mais influenciadas pelos processos algorítmicos que essas tecnologias usam. Portanto, entender como eles funcionam e quais processos estão por trás deles é um componente fundamental da educação do século XXI. Portanto, seguindo os princípios da missão do IB, devemos dar um passo adiante e preparar os alunos para projetar e usar essas tecnologias para criar um mundo mais positivo. O perfil do aluno IB incentiva os alunos a pensar e desenvolver a capacidade de reconhecer e abordar problemas complexos de forma crítica e criativa. O pensamento computacional usa o pensamento crítico e criativo como meio de resolver problemas e projetar soluções por meio do raciocínio.

Elementos do pensamento computacional

Decomposição: divisão de um problema ou sistema complexo em partes menores e mais gerenciáveis ​​*.

Reconhecimento de padrões: procure semelhanças entre conjuntos de dados *.

Abstração: extração de informações importantes para a formulação de simulações ou modelos figurativos. Organização e análise dos dados dessas abstrações *.

Algoritmos: formulação de uma solução passo a passo para o problema ou as regras a serem seguidas para resolvê-lo *.

Depuração e iteração: verificar algoritmos para corrigir problemas e fazer modificações para alcançar maior eficácia e eficiência *.

Pensamento computacional em programas de IB

PEP -> PD / POP

  • Pesquisa de padrão
  • Decomposição de problemas em partes menores
  • Uso de quebra-cabeças e problemas
  • Matemática e jogos de números
  • Videogame
  • Usando mapas conceituais e fluxogramas
  • Robótica e programação fácil
  • Introdução aos algoritmos
  • PAI -> PD / POP

  • Integração de ambientes programáveis ​​e tecnologias de hardware
  • Integração da resolução de problemas numéricos e computacionais
  • Trabalho focado em algoritmo
  • Usando métodos de gerenciamento de dados na solução de problemas de projetos e processos
  • Implementação de processos de depuração e iteração
  • Conexão de design
  • Ênfase em projetos técnicos multidisciplinares e colaborativos
  • Por meio do ensino explícito de processos cognitivos, como o pensamento computacional, os professores do IB tornam os processos de pensamento visíveis para os alunos. Aqueles que estão mais conscientes de seu próprio pensamento tendem a lidar ativamente com o aprendizado e desenvolver um aprendizado mais profundo.

    Os processos de pensamento fundamentais usados ​​pelo pensamento computacional são os mesmos em todos os níveis; o que varia é a complexidade dos problemas e dos tipos de sistemas computacionais, que aumenta com o tempo. O pensamento computacional é um método importante no século 21 que os alunos podem usar para projetar e testar soluções.

    Recursos para usar em aula

    Aqui estão alguns recursos que você pode usar para facilitar as discussões sobre o pensamento computacional:

  • CS Unplugged – Uma coleção de materiais didáticos gratuitos que ensina ciência da computação por meio de jogos e quebra-cabeças interessantes com a ajuda de letras, cordas, lápis de cor e muita atividade física. Disponível em inglês.
  • Google for Education: explorando o pensamento computacional – um conjunto de recursos desenvolvidos para ajudar educadores e administradores a entender melhor o pensamento computacional e aqueles que desejam integrá-lo a seu conteúdo de ensino, práticas de ensino e aprendizagem. Está disponível em inglês e inclui uma série selecionada de planos de aula, vídeos e outros recursos.
  • Desafio Internacional em Informática e Pensamento Computacional: Os concursos de bebês são compostos por uma série de pequenos problemas chamados “Tarefas de bebês” e são desenvolvidos online. As tarefas são divertidas e interessantes e baseiam-se em problemas frequentemente apresentados a cientistas da computação. Este recurso está disponível em inglês.
  • O Projeto GUTS: Growing Up Thinking Scientifically (GUTS) é um programa integrado de ciência e informática para alunos do ensino fundamental de escolas e distritos de todo o mundo. Os recursos do professor, disponíveis em inglês, incluem uma grande variedade de aulas que podem ser usadas diretamente em sala de aula.
  • ScratchEd – Um arquivo de discussões, recursos e histórias sobre o uso da linguagem de programação de blocos Scratch na educação. Este recurso está disponível em inglês.
  • SageModeler – Um programa de computador gratuito, baseado na web e de código aberto que permite aos alunos usar o pensamento sistêmico ao projetar, criar e revisar modelos. Ele está disponível em inglês e inclui atividades e aulas que podem ser usadas diretamente em sala de aula.
  • MIT App Inventor: MIT App Inventor é um ambiente de programação visual e intuitivo com o qual até mesmo uma criança pode criar aplicativos totalmente funcionais para smartphones e tablets. Este recurso está disponível em inglês.