Pensamento computacional

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Processo de três estágios que descreve o pensamento computacional

Pensamento Computacional é o processo de pensamento envolvido na formulação de um problema e na expressão de sua solução de forma que um computador — humano ou máquina — possa efetivamente realizar.[1] Diferentes definições e enfoques para o termo podem ser encontradas na literatura e um robusto corpo de pesquisas está em desenvolvimento em diferentes lugares do mundo.

Recentemente, o Pensamento Computacional, juntamente com os eixos Mundo Digital e Cultura Digital foram inseridas na Base Nacional Comum Curricular.[2]

O pensamento computacional é um processo iterativo baseado em três estágios (capturados pela figura à direita):

  1. Formulação do problema (abstração);
  2. Expressão da solução (automação);
  3. Execução da solução e avaliação (análise).

A história do pensamento computacional remonta, pelo menos, à década de 1950, mas a maioria das ideias é muito mais antiga.[3] O termo "pensamento computacional" foi usado pela primeira vez por Seymour Papert em 1980[4] e novamente em 1996[5]. Mas, lendo o artigo "Twenty things to do with a computer" de Seymour Papert e Cynthia Solomon, escrito no ano de 1971[6], pode-se perceber que as ideias do Pensamento Computacional já existiam, porém não tinham sido denominados com esse termo [7]. O pensamento computacional pode ser usado para resolver algoritmicamente problemas complexos e é frequentemente usado para realizar grandes melhorias na eficiência.[8]

Visão Geral[editar | editar código-fonte]

As características que definem o pensamento computacional são decomposição, reconhecimento de padrões / representação de dados, generalização/abstração e algoritmos.[7][9][10] Decompondo um problema, identificando as variáveis envolvidas utilizando representação de dados e criando algoritmos, uma solução genérica é produzida. A solução genérica é a generalização ou abstração que pode ser utilizada para resolver diversas variações do problema inicial. A expressão pensamento computacional foi colocada em evidência na comunidade de ciência da computação como o resultado de um artigo da ACM Communications escrito por Jeannette Wing. O artigo propõe que o pensamento computacional seja uma competência fundamental para qualquer pessoa, não somente para cientistas de computação e argumenta sobre a importância da integração do pensamento computacional em outras disciplinas.[11]

De acordo com Raabe, o simples fato de ensinar a programar não garante o desenvolvimento de habilidades relacionadas ao Pensamento Computacional nos estudantes. Ele defende que deve ocorrer uma mudança nos hábitos e métodos de ensino, baseando-se no Construcionismo, de maneira a permitir que o estudante utilize a computação como forma de compreender e modelar os problemas que vivencia, passando a ser o protagonista de sua aprendizagem [12][13]

Pensamento computacional no ensino fundamental[editar | editar código-fonte]

O pensamento computacional deveria ser parte essencial da educação de crianças e jovens.[11] Entretanto, desde as primeiras afirmações nesse sentido a integração do ensino do pensamento computacional no ensino fundamental e médio (K-12) sofreu diversas mudanças, incluindo a convergência em torno da definição de pensamento computacional.[14][15] Atualmente o pensamento computacional pode ser definido como um conjunto de competências cognitivas e o processo de resolução de problemas que inclui (mas não limitado a) as seguintes características:[15][16]

  • Organização lógica e análise dos dados
  • Divisão do problema em partes menores
  • Abordagem do problema utilizando técnicas de pensamento programático, como iteração, representação simbólica e operações lógicas
  • Reformulação do problema em uma série de etapas ordenadas (pensamento algorítmico)
  • Identificação, análise e implementação de possíveis soluções com o objetivo de alcançar a combinação mais eficiente e efetiva de etapas e recursos
  • Generalização deste processo de solução de problemas para uma grande variedade

Atualmente a integração do pensamento computacional ao currículo do ensino fundamental e médio tem sido realizada de duas formas: diretamente em aulas de computação ou por meio do uso do pensamento computacional em outras áreas. Professores de ciência, tecnologia, engenharia e matemática (STEM) tem incluído o pensamento computacional no conteúdo de suas aulas, possibilitando os alunos praticarem competências relacionadas a resolução de problemas, tais como tentativa e erro[17][14]. Entretanto, Conrad Wolfram argumenta que o pensamento computacional deve ser ensinado como um assunto distinto[18]. A BNCC prevê o aprendizado de rudimentos do Pensamento Computacional integrado à disciplina de Matemática, possivelmente devido às fortes relações[19] que há entre ambas as áreas. Exemplos estão disponíveis no Currículo de Referência em Tecnologia e Computação.

Recursos sobre pensamento computacional[editar | editar código-fonte]

Existem diversas instituições que disponibilizam materiais sobre o pensamento computacional, como currículos, ferramentas e outros recursos para formar estudantes com o pensamento computacional, análise e resolução de problemas antes que eles entrem na universidade. Um dos mais importantes é Carnegie Mellon Robotics Academy, que oferece treinamento para professores e alunos. Outra fonte importante também é o legoengineering.com.[20]

No Brasil diversas iniciativas têm promovido o pensamento computacional, como o Pensamento Computacional Brasil, ExpPC e a Computação na Escola, onde podem ser encontrados materiais e relatos de experiência para ajudar a implantar nas escolas brasileiras e o Guia do Pensamento Computacional que organiza os principais artigos, ferramentas e currículos sobre o tema.[21][22][7]

Críticas[editar | editar código-fonte]

O conceito de pensamento computacional tem sido criticado por ser muito vago e por raramente ser possível diferenciá-lo de outras formas de pensamento.[3][23] Alguns cientistas se preocupam com a promoção do pensamento computacional como um substituto de um ensino mais abrangente de ciência, pelo fato do pensamento computacional representar somente uma pequena parte da área.[24] Outros ainda se preocupam de que a ênfase no pensamento computacional possa encorajar cientistas da computação a pensar de maneira muito fechada e limitada sobre os problemas que eles podem resolver, esquecendo das implicações sociais, éticas e ambientais da aplicação das tecnologias que eles criam.[25][3]

Referências[editar | editar código-fonte]

  1. ↑ Wing, Jeannette (2014). «Computational Thinking Benefits Society». 40th Anniversary Blog of Social Issues in Computing 
  2. ↑ Computacional (2022). «Computação na Educação Básica». Consultado em 11 de julho de 2022 
  3. ↑ a b c Tedre, Matti; Denning, Peter J. (2016). «The Long Quest for Computational Thinking». Proceedings of the 16th Koli Calling Conference on Computing Education Research (PDF). [S.l.: s.n.] 
  4. ↑ Papert, Seymour. Mindstorms: Children, computers, and powerful ideas. Basic Books, Inc., 1980.
  5. ↑ Papert, Seymour (1996). «An exploration in the space of mathematics educations». International Journal of Computers for Mathematical Learning. 1. doi:10.1007/BF00191473 
  6. ↑ PAPERT, S.; SOLOMON, C. Twenty things to to with a Computer. Educational Technology Magazine, 1972. Disponível em: <http://www.stager.org/articles/twentythings.pdf>
  7. ↑ a b c Brackmann, Christian (2017). Desenvolvimento do Pensamento Computacional Através de Atividades Desplugadas na Educação Básica (Tese de Doutorado). Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) 
  8. ↑ Computational thinking:
  9. ↑ «Introduction to computational thinking». BBC Bitesize. Consultado em 25 de novembro de 2015 
  10. ↑ «Exploring Computational Thinking». Google for Education. Consultado em 25 de novembro de 2015 
  11. ↑ a b Wing, Jeanette M. (2006). «Computational thinking» (PDF). Communications of the ACM. 49 (3). 33 páginas. doi:10.1145/1118178.1118215 
  12. ↑ Raabe, André (2016). «Pensamento Computacional para educadores». Consultado em 8 de agosto de 2017 
  13. ↑ Raabe, André; Zorzo, Avelino F.; Blikstein, Paulo (2020). «Diferentes abordagens para a computação na educação básica». Computação na Educação Básica: Fundamentos e Experiências. [S.l.]: Penso editora 
  14. ↑ a b Barr, Valerie; Stephenson, Chris (2011). «Bringing computational thinking to K-12: what is Involved and what is the role of the computer science education community?». Acm Inroads. 2 
  15. ↑ a b Grover, Shuchi; Pea, Roy (2013). «Computational Thinking in K–12 A Review of the State of the Field». Educational Researcher. 42 
  16. ↑ Stephenson, Chris; Valerie Barr (maio de 2011). «Defining Computational Thinking for K-12». CSTA Voice. 7 (2): 3–4. ISSN 1555-2128. CT is a problem solving process... 
  17. ↑ Barr, David; Harrison, John; Leslie, Conery (1 de março de 2011). «Computational Thinking: A Digital Age Skill for Everyone». Learning & Leading with Technology. 38 (6): 20–23. ISSN 0278-9175 
  18. ↑ Computational thinking is the code to success Conrad Wolfram, The Times Educational Supplement
  19. ↑ Silveira, Ismar Frango; Acevedo, Rodolfo Villarroel; Muñoz, Roberto; Barcelos, Thiago (26 de outubro de 2015). «Relações entre o Pensamento Computacional e a Matemática: uma Revisão Sistemática da Literatura». Anais dos Workshops do Congresso Brasileiro de Informática na Educação. 4 (1). 1369 páginas. ISSN 2316-8889. doi:10.5753/cbie.wcbie.2015.1369 
  20. ↑ «LEGO Engineering». Consultado em 30 de dezembro de 2013 
  21. ↑ Alves, Nathalia da Cruz; Wangenheim, Christiane Gresse von; Rodrigues, Pedro Eurico; Hauck, Jean Carlo Rossa; Borgatto, Adriano Ferreti (31 de dezembro de 2016). «Teaching Computing in a Multidisciplinary Way in History Classes in Elementary Schools – A Case Study». Brazilian Journal of Computers in Education. 24 (3). 31 páginas. ISSN 2317-6121. doi:10.5753/rbie.2016.24.3.31 
  22. ↑ von Wangenheim, Christiane Gresse; von Wangenheim, Aldo; Pacheco, Fernando S.; Hauck, Jean C. R.; Ferreira, Miriam Nathalie F. (fevereiro de 2017). «Teaching Physical Computing in Family Workshops». ACM Inroads. 8 (1): 48–51. ISSN 2153-2184. doi:10.1145/3043950 
  23. ↑ Jones, Elizabeth. «The Trouble with Computational Thinking» (PDF). ACM. Consultado em 30 de novembro de 2016 
  24. ↑ Denning, Peter J. (1 de junho de 2009). «Beyond computational thinking». Communications of the ACM. 52 (6). 28 páginas. doi:10.1145/1516046.1516054 
  25. ↑ Easterbrook, Steve (2014). «From Computational Thinking to Systems Thinking: A conceptual toolkit for sustainability computing». Proceedings of the 2nd international conference ICT for Sustainability. doi:10.2991/ict4s-14.2014.28 

Ligações externas[editar | editar código-fonte]

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