Ferramentas para desenvolvimento do pensamento computacional
COMPUTER-BASED TECHNOLOGY IN CLASSROOM
Must University/2018
Ferramentas para desenvolvimento do pensamento computacional
Conteúdo organizado por Cristiane Mendes Netto do livro Computer Science Teacher: Insight into the Computing Classroom, publicado em 2017 por
Beverly Clarke.
Objetivos de Aprendizagem
• Definir o conceito de pensamento computacional
• Conhecer ferramentas que podem favorecer o desenvolvimento do pensamento computacional.
• Refletir sobre estratégias para uso na educação.
Introdução
As tecnologias estão presentes em várias atividades do cotidiano e a expectativa é a de que cada vez mais as pessoas tenham que compreender as estratégias de comunicação com os computadores para gerenciar suas atividades pessoais e profissionais. Esse é um dos fatores que tem feito avançar a temática de ensino do pensamento computacional. O termo vem se popularizando nos últimos anos e gerando um grande número de iniciativas na educação, envolvendo, em geral, atividades de programação e robótica. Além disso, segundo Wing (2006), o
pensamento computacional pode representar estratégias importantes da ciência da computação para resolução de problemas e deve ser ensinado aos estudantes nas mais diversas disciplinas.
O pensamento computacional pode ser compreendido como uma metodologia para resolução de problemas que combina o pensamento crítico com os
fundamentos da computação. De acordo com Lee (2014) o pensamento computacional inclui características como: i) formulação de problemas; ii)
organização e análise lógica dos dados; iii) representação por meio de abstrações;
iv) soluções automatizadas por meio de algoritmos; v) identificação, análise e implementação de soluções; e vi) generalização e transferência do processo de
solução encontrado para resolução de outros problemas. Um dos primeiros usos do termo ocorreu pelo professor e pesquisador pela primeira vez por Seymour Papert em 1980.
Saiba Mais
Conheça mais sobre Seymour Papert aqui: https://pt.wikipedia.org/
wiki/Seymour_Papert
Conforme apresenta Brackmann et al (2017), o pensamento computacional se baseia em quatro processos que orientam o processo de solução de problemas. O primeiro deles é a
decomposição, se caracteriza pela quebra de um problema complexo em partes menores e mais simples de resolver. Em segundo lugar,
o reconhecimento de padrões se caracteriza pela identificação de similaridades em diferentes processos para solucioná-los de maneira mais eficiente e rápida. A mesma solução encontrada na primeira vez pode ser replicada em outras situações e facilitar o trabalho.
O terceiro é a abstração que envolve o processo de análise dos elementos relevantes e dos que podem ser ignorados. Assim, é
possível focar no necessário sem se distrair com outras informações. O quarto processo são os de algoritmos, que englobam todos os pilares anteriores e é o processo de criação de um conjunto de regras para a resolução do problema. A Figura 1 representa as atividades desse processo.
Figura 1 - Etapas do pensamento computacional
Fonte: Pipa Comunicação
Com o objetivo de favorecer o desenvolvimento de habilidades cognitivas do pensamento computacional aos estudantes, várias ferramentas podem ser indicadas para apoiar a aprendizagem que envolve conceitos de lógica de programação e raciocínio lógico.
Veja no vídeo abaixo como o pensamento computacional pode ajudar na resolução de problemas:
<https://youtu.be/VEwRsgAG8JE>
Ferramentas para desenvolvimento do pensamento computacional
Existem muitas formas de elaborar estratégias pedagógicas para o desenvolvimento do pensamento computacional. Há exemplos de atividades que envolvem o
uso de ferramentas digitais, assim como também existem as possibilidades de uso de materiais não tecnológicos, geralmente envolvendo dinâmicas e jogos de estratégias, que avaliadas em pesquisas acadêmicas, comprovam a sua contribuição na aprendizagem dos estudantes. A seguir são apresentadas as características de duas ferramentas digitais.
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Veja outros exemplos de ferramentas e ideias aqui: < http://programae.
org.br/ >
Scratch
O Scratch é um programa desenvolvido pelo Instituto Tecnológico de
Massachusetts (MIT), e pelo grupo KIDS da Universidade de Califórnia, Los Angeles. O seu objetivo é a criação e promoção de sequências animadas para a aprendizagem de programação de forma simplificada. Oferece uma interface intuitiva e fácil de compreender pois a programação é feita de maneira visual. Os seus recursos permitem várias construções, possibilitando o desenvolvimento de trabalhos interdisciplinares ou projetos específicos que permitam o aprendizado de criativa. É uma ferramenta gratuita e pode ser usada nesse link: < https://scratch.mit.
edu/ >. A Figura 2 apresenta a interface desta ferramenta.
Fonte: https://scratch.mit.edu/
Blockly Games
O Blockly Games trata-se de um projeto do Google para incentivar o aprendizado de programação de computadores. É uma ferramenta on-line e gratuita e está
baseado em uma série de jogos educativos que favorecem o desenvolvimento do raciocínio lógico para programação. No final desses jogos, os jogadores estão prontos para usar linguagens convencionais baseadas em texto. A ferramenta pode ser testada através do link: < https://blockly.games/?lang=pt > e a interface é apresentada conforme a Figura 3, onde cada uma das imagens representam os jogos disponíveis.
Fonte: https://blockly-games.appspot.com/
Além dessas ferramentas apresentadas, existem outras soluções que também devem ser pesquisadas. Cada solução permite atender a um contexto e as especificidades devem ser consideradas. Uma forma de desenvolvimento do pensamento
computacional sem o uso de recursos digitais é chamado de computação
desplugada também chamada de Computer Science Unplugged. Um exemplo apresentado por Silva, Souza e Morais (2016) envolve o uso de cartas impressas que possuem valores de um, dois, quatro, oito e dezesseis, na ordem da direita para a esquerda. Essas cartas podem ser utilizadas para desenvolver o estudo de números binários. O método dos números binários funciona da seguinte forma: as cartas voltadas para baixo representam o “zero” em binário e as cartas para cima representam o “um” em binário, desenvolvendo sequências binárias variadas. Com cinco cartas é possível representar 32 números em decimal, somando a quantidades de pontos nas cartas que estão viradas para cima. Essa atividade auxilia a construção de habilidades, como a realização de contas e a ordenação.
Como forma de divulgar estratégias para o desenvolvimento do pensamento computacional alguns materiais podem ser encontrados disponíveis na internet por organizações que visam promover o assunto. Um exemplo em português é o site Pensamento Computacional (disponível em http://www.computacional.com.
br) e também o Guia do Pensamento Computacional (disponível em: http://lite.
acad.univali.br/pt/pensamento-computacional). Em inglês tem-se o CS Unplugged (disponível em https://csunplugged.org/en/). Conhecer esses ambientes e os
materiais compartilhados favorece as suas adaptações e uso em diferentes contextos.
Saiba Mais
Conheça vários exemplos de códigos aqui: https://desafiodocodigo.
com.br/
Conceitos Fundamentais:
Pensamento computacional:uma metodologia para resolução de problemas que combina o pensamento crítico com os fundamentos da computação.
Decomposição de problema: se caracteriza pela quebra de um problema complexo em partes menores e mais simples de resolver, aumentando a atenção a detalhes.
Materiais Complementares:
1. PENSAMENTO COMPUTACIONAL – Um conjunto de atitudes e habilidades que todos, não só cientistas da computação, ficaram ansiosos para aprender e usar. Disponível em: https://periodicos.
utfpr.edu.br/rbect/article/view/4711/pdf
2. Pensamento Computacional: transformando ideias em jogos digitais usando o Scratch. Disponível em: http://br-ie.org/pub/
index.php/wie/article/view/4992/3403
3. Prática de ensino de Programação de Computadores com
Robótica Pedagógica e aplicação de Pensamento Computacional.
Disponível em: http://br-ie.org/pub/index.php/wcbie/article/
view/6268/4389
Em Resumo
O pensamento computacional pode ser compreendido como uma metodologia para resolução de problemas que combina o pensamento crítico com os
fundamentos da computação. Com o objetivo de favorecer o desenvolvimento de habilidades cognitivas do pensamento computacional aos estudantes, várias ferramentas podem ser indicadas para apoiar a aprendizagem que envolve
conceitos de lógica de programação e raciocínio lógico. Há exemplos de atividades que envolvem o uso de ferramentas digitais, assim como também existem as
possibilidades de uso de materiais não tecnológicos, geralmente envolvendo dinâmicas e jogos de estratégias, que avaliadas em pesquisas acadêmicas, comprovam a sua contribuição na aprendizagem dos estudantes.
Estudo de Caso
Conheça um exemplo de uso e avaliação de atividades com materiais não digitais para o desenvolvimento do pensamento computacional em uma escola primária da Espanha relatadono trabalho Pensamento Computacional Desplugado: Ensino e Avaliação na Educação Primária da Espanha, disponível aqui: http://br-ie.org/pub/index.php/wcbie/article/view/7487/5282
Na ponta da língua
Referências Bibliográficas
Brackmann, C. et al. 2017. Pensamento Computacional Desplugado: Ensino e
Avaliação na Educação Primária Espanhola. In: Anais dos Workshops do Congresso Brasileiro de Informática na Educação.
Lee, I. et al. 2011. Computational thinking for youth in practice. Acm Inroads, v. 2, n. 1, p. 32-37.
Silva, V.; Souza, A.; Morais, D. 2016. Pensamento Computacional no Ensino de
Computação em Escolas: Um Relato de Experiência de Estágio em Licenciatura em Computação em Escolas Públicas. In: Congresso Regional Sobre Tecnologias na Educação.
Wing, J. M. 2006. Computational thinking. t, v. 49, n. 3, p. 33-35.
ATIVIDADES DE AUTOESTUDO
1. São benefícios de habilidades desenvolvidas com o ensino do pensamento computacional, exceto:
a) Abstração
b) Resolução de problemas c) Raciocínio lógico
d) Expressão corporal
2. Sobre o pensamento computacional, analise as assertivas a seguir:
a) Apenas I.
b) Apenas II.
c) Apenas III.
d) Apenas I e II.
I. O pensamento computacional pode ser uma competência fundamental para qualquer pessoa, não somente para cientistas de computação.
II. O pensamento computacional aborda alguns fundamentos da ciência da computação que podem ser aplicações no dia a dia para a resolução de problemas em diversas áreas do conhecimento.
III. Para o desenvolvimento do pensamento computacional é essencial o uso de ferramentas digitais e internet.
Estão corretas:
3. As características que fazem parte do pensamen- to computacional são:
a) expressionismo, abstração e algoritmos.
b) psicomotricidade, abstração e algoritmos.
c) decomposição, reconhecimento de padrões, generalização e abstração e algoritmos.
d) literatura, artes e desenvolvimento motor.
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Computer Science Teacher: Insight into the Computing Classroom
Beverly Clarke BCS © 2017