CONTRIBUIÇÕES DO PENSAMENTO COMPUTACIONAL PARA

O PC não se restringe à ciência da computação, pois pode ajudar as pessoas a pensar como um físico ou um artista, isto é, a compreender como usar a computação para resolver problemas específicos de suas áreas, assim como elaborar novos questionamentos. Desta forma, o PC pode ser usado para auxiliar a criação de novos medicamentos, modelar problemas matemáticos, proporcionar novas perspectivas para um artista, desenvolver soluções para problemas ambientais, entre outros contextos (VALENTE, 2016).

Furber (2012) argumenta que a computação é necessária para o desenvolvimento econômico e científico de um país. Valente (2016) relata que a influência da computação na economia foi um fator relevante para a inclusão da computação na Educação Básica da Inglaterra, uma das razões para essa decisão foi a falta de trabalhadores qualificados para o mercado de trabalho relacionado a esse campo.

Segundo Teixeira (2017) os problemas do século XXI farão com que surjam profissões que integram diversas áreas de conhecimento e são inexistentes atualmente. O autor sugere que a computação pode ser um meio para ligar essas áreas. Nesse sentido podemos supor que o PC é um caminho para preparar as gerações atuais e futuras para esse cenário.

Balanskat e Engelhart (2014) argumentam que o PC nos ajuda a perceber a influência das tecnologias digitais em nosso cotidiano e na sociedade, os autores também sugerem que o PC estimula competências essenciais para o século XXI como o pensamento lógico, a criatividade e a resolução de problemas.

Uma forma de desenvolver o PC é por meio da programação de computadores. Mannila et al. (2014) apontam alguns significados que podem ser atribuídos a programação na atualidade, são eles: meio de auto expressão e participação, instrumento criativo (porque permite projetar e criar produtos), ferramenta para desenvolver a metacognição8 e como um tipo emergente de alfabetização.

A programação também pode ser utilizada para desenvolver entendimento sobre as potencialidades das tecnologias digitais para a exploração de diversos problemas relacionadas com múltiplas disciplinas curriculares (MANNILA et al., 2014). Nesse sentido a codificação da solução de um problema seria um objetivo secundário, isto é, o foco principal estaria sobre o conteúdo da disciplina que se deseja ensinar e não sobre a programação. A programação pode ser usada para desenvolver projetos multi ou interdisciplinares (TEIXEIRA, 2017).

Barr e Stephenson (2011) corroboram com o entendimento de Teixeira, em seu trabalho elaboraram um quadro com exemplos de como conceitos do PC podem ser incorporados em várias disciplinas.

Em particular na matemática apresenta os seguintes exemplos: registrar os resultados no lançamento de moedas ou dados (coleta de dados); contar ocorrências no lançamento de dados e moedas (análise de dados); representar dados por meio de conjuntos, listas ou gráficos (representação de dados); aplicar a ordem de operações para calcular expressões (decomposição de problemas); usar variáveis, identificar informações essenciais para a solução de um problema, estudar funções e resolver problemas de forma iterativa (abstração); fazer divisões longa fatorando um número (algoritmos e procedimentos); usar ferramentas digitais ou analógicas para programar algoritmos de solução (automação); resolver sistemas lineares e multiplicar matrizes (paralelização); explorar o gráfico de uma função no plano cartesiano modificando os valores das variáveis envolvidas (simulação) (BARR; STEPHENSON, 2011).

Barr e Stephenson (2011) também propõem algumas estratégias pedagógicas para estimular o PC na cultura escolar, são elas: usar com frequência vocabulários ligados ao PC para descrever problemas e soluções, entender tentativas fracassadas de solução como um caminho para se obter um bom resultado, usar explicitamente a decomposição, abstração, negociação e construção de consenso em trabalhos em equipe.

Quanto à negociação os autores sugerem que as equipes sejam compostas por subgrupos que explorem partes menores do problema e depois trabalhem em conjunto para unir essas partes e solucionar o problema. Em relação à construção de consenso, os autores sugerem que a elaboração da solução conjunta pode estimular solidariedade entre os envolvidos (BARR; STEPHENSON, 2011).

Considerando a Matemática em particular, observamos que o uso de abstrações, lógica e a elaboração de algoritmos são comuns tanto ao desenvolvimento do PM quanto do PC (BARCELOS; SILVEIRA, 2012). Teixeira (2017) sugere que o PC pode servir como aplicação da Matemática e incentivo para os alunos se interessarem pela disciplina, nesse sentido, os professores de Matemática podem contribuir para o ensino do PC, desenvolvendo competências comuns aos dois campos de conhecimento.

Para além disso, Barcelos e Silveira (2012) correlacionaram as competências previstas pelos Parâmetros Curriculares Nacionais (PCN) do Brasil para a disciplina de Matemática no nível do Ensino Médio com algumas competências do PC. Seu trabalho apontou três competências que desenvolvem tanto competências matemáticas como competências relacionadas ao desenvolvimento do PC, sendo elas: articulação de símbolos, identificação de padrões e regularidades e construção de modelos representativos e explicativos.

Quanto à articulação dos símbolos e códigos os autores relatam que representar um problema como um algoritmo pode auxiliar os alunos a transpor informações representadas na linguagem materna para a linguagem Matemática, podendo contribuir para a compreensão da linguagem Matemática (BARCELOS; SILVEIRA, 2012).

Sobre a identificação de padrões e regularidades os autores destacam que para que os alunos estabeleçam padrões e outras relações Matemáticas eles devem ser estimulados a assumir uma postura exploratória (BARCELOS; SILVEIRA, 2012). Podemos correlacionar essa postura com as competências necessárias para o desenvolvimento do PC propostas por Brennan e Resnick (2012).

No tocante aos modelos explicativos e representativos, os autores apontam que

softwares podem ser utilizados para explorar e validar conceitos e objetos matemáticos, além

disso podem tornar esse processo dinâmico por meio da alteração de parâmetros dentro das próprias ferramentas. Barcelos e Silveira (2012) sugerem que os alunos devem ser estimulados

a elaborar seus próprios modelos matemáticos, isso pode ser feito através da modelagem matemática.

Vale ressaltar que a ênfase do PC e da programação como caracterizações da ciência da computação tem sido criticada por alguns pesquisadores (VALENTE, 2016). Hemmendinger (2010) argumenta que a proposta do PC vinculada à computação soa arrogante, segundo ele essa ideia transmite a mensagem de que cientistas da computação estão determinando como pessoas de outras áreas devem pensar. Entretanto, o autor ressalta que os cientistas da computação podem contribuir com outras áreas, e, sugere que talvez devêssemos concentrar mais esforços no fazer computacional que em discussões sobre o PC.

Denning (2009) entende que as descrições de PC remetem a práticas que são amplamente utilizadas por cientistas no geral, não se configurando como uma contribuição única da computação. O autor também argumenta que o PC é uma prática e não uma descrição dos princípios subjacentes da computação.

As críticas propostas por Hemmendinger (2010) e Denning (2009) não possuem grande relevância para esta pesquisa, visto que nosso entendimento de PC contempla também práticas computacionais que podem ser vistas como próximas ao fazer computacional, e nosso foco é a formação inicial de professores de Matemática. Essa formação prepara profissionais para atuar na Educação Básica, onde poderão executar abordagens sobre a Matemática orientadas pelo PC, sem a necessidade de uma correlação direta com a computação.

Além disso, entendemos que similar à forma com que o ensino de teatro nas escolas não implica que todos os estudantes serão atores, inserir o PC na educação não significa que desejamos preparar todos os discentes para serem programadores, mas sim, proporcionar a estes estudantes uma melhor compreensão sobre aspectos de seu cotidiano relacionados as tecnologias digitais.

1.4 ESTUDOS SOBRE O PENSAMENTO COMPUTACIONAL NA EDUCAÇÃO