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.

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.[2] O termo "pensamento computacional" foi usado pela primeira vez por Seymour Papert em 1980[3] e novamente em 1996[4]. Mas, lendo o artigo "Twenty things to do with a computer" de Seymour Papert e Cynthia Solomon, escrito no ano de 1971[5], pode-se perceber que as ideias do Pensamento Computacional já existiam, porém não tinham sido denominados com esse termo [6]. O pensamento computacional pode ser usado para resolver algoritmicamente problemas complicados de escala e é frequentemente usado para realizar grandes melhorias na eficiência.[7]

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.[8][9] 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.[10]

De acordo com Raabe, o simples fato de ensinar a programar ainda não basta para o desenvolvimento de habilidades relacionadas ao processo de Pensamento Computacional nos estudantes, mas sim uma completa mudança nos hábitos e métodos de ensino, baseando-se no Construcionismo, de maneira a permitir que o estudante passe a ser o protagonista de sua aprendizagem com a construção de um objeto de seu interesse[11]

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

O pensamento computacional deveria ser parte essencial da educação de crianças e jovens.[10] 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.[12][13] 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:[13][14]

  • 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[15][12]. Entretanto, Conrad Wolfram argumenta que o pensamento computacional deve ser ensinado como um assunto distinto[16]. A BNCC prevê o aprendizado de rudimentos do Pensamento Computacional integrado à disciplina de Matemática, possivelmente devido às fortes relações[17] 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.[18]

No Brasil diversas iniciativas têm promovido o pensamento computacional, como o Pensamento Computacional Brasil e a Computação na Escola, onde podem ser encontrados materiais e relatos de experiência para ajudar a implantar nas escolas brasileiras.[19][20][6]

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.[2][21] 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.[22] 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.[23][2]

Referências[editar | editar código-fonte]

  1. Wing, Jeannette (2014). «Computational Thinking Benefits Society». 40th Anniversary Blog of Social Issues in Computing 
  2. 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.] 
  3. Papert, Seymour. Mindstorms: Children, computers, and powerful ideas. Basic Books, Inc., 1980.
  4. Papert, Seymour (1996). «An exploration in the space of mathematics educations». International Journal of Computers for Mathematical Learning. 1. doi:10.1007/BF00191473 
  5. PAPERT, S.; SOLOMON, C. Twenty things to to with a Computer. Educational Technology Magazine, 1972. Disponível em: <http://www.stager.org/articles/twentythings.pdf>
  6. a b 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) 
  7. Computational thinking:
  8. «Introduction to computational thinking». BBC Bitesize. Consultado em 25 de novembro de 2015 
  9. «Exploring Computational Thinking». Google for Education. Consultado em 25 de novembro de 2015 
  10. a b Wing, Jeanette M. (2006). «Computational thinking» (PDF). Communications of the ACM. 49 (3). 33 páginas. doi:10.1145/1118178.1118215 
  11. Raabe, André (2016). «Pensamento Computacional para educadores». Consultado em 8 de agosto de 2017 
  12. 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 
  13. a b Grover, Shuchi; Pea, Roy (2013). «Computational Thinking in K–12 A Review of the State of the Field». Educational Researcher. 42 
  14. 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... 
  15. 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 
  16. Computational thinking is the code to success Conrad Wolfram, The Times Educational Supplement
  17. 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 
  18. «LEGO Engineering». Consultado em 30 de dezembro de 2013 
  19. 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 
  20. 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 
  21. Jones, Elizabeth. «The Trouble with Computational Thinking» (PDF). ACM. Consultado em 30 de novembro de 2016 
  22. Denning, Peter J. (1 de junho de 2009). «Beyond computational thinking». Communications of the ACM. 52 (6). 28 páginas. doi:10.1145/1516046.1516054 
  23. 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 

External links[editar | editar código-fonte]

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