Pensamento computacional: pensar como um computador desenvolve habilidades para o sucesso?

O pensamento computacional é o passo que vem antes da programação. É o processo de dividir um problema em etapas simples o suficiente para que até um computador entenda. Afinal, sabemos que os computadores interpretam as instruções de forma muito literal e, às vezes, até geram resultados cômicos.

Se não fornecermos instruções precisas e detalhadas aos computadores, seu algoritmo pode esquecer ações vitais que a maioria das pessoas considera certas.

Por exemplo, considere uma atividade simples como escovar os dentes. A princípio, parece uma tarefa bastante simples, mas, na verdade, escovar os dentes envolve muitos passos.

Primeiro, você precisará de uma escova de dentes e creme dental. Você vai precisar de uma pia. Precisará colocar a pasta de dente na escova. Depois, não se esqueça de ligar a água e passar a escova por baixo antes de levá-la até a boca para fazer os movimentos de escovação corretos.

Como você pode perceber, uma atividade tão simples, na verdade, envolve várias etapas e, se você perder uma etapa ou colocá-la fora de ordem, poderá acabar com uma enorme bagunça!

O mesmo acontece dentro da área educacional, inclusive quando pensamos no ensino de inglês. Nesse sentido, é possível afirmar que desenvolver o pensamento computacional é fundamental para diversas outras áreas da educação.

No contexto do ensino bilíngue, por exemplo, é válido ressaltar que o ensino da língua inglesa também estimula o desenvolvimento do pensamento computacional, uma vez que as estruturas gramaticais do inglês exigem que os alunos aprendam e utilizem sequências linguísticas lógicas para construírem sua comunicação.

O que é Pensamento Computacional?

O pensamento computacional é uma habilidade crucial que precede a programação e desempenha um papel fundamental no desenvolvimento de habilidades para o sucesso em diversas áreas da vida. Trata-se do processo de decompor problemas complexos em etapas compreensíveis, de modo que até mesmo um computador possa entendê-las. Considerando a natureza literal da interpretação de instruções por computadores, é essencial fornecer orientações precisas e detalhadas para evitar resultados inesperados e, por vezes, cômicos.

Analisando uma atividade aparentemente simples, como escovar os dentes, podemos perceber a complexidade subjacente. Como vimos, desde a escolha da escova e pasta de dentes até a execução dos movimentos adequados, cada passo é crucial. A falha em seguir uma etapa ou alterar a ordem pode resultar em uma situação caótica. Analogamente, na educação, especialmente no ensino bilíngue, o pensamento computacional também desempenha um papel vital, pois as estruturas gramaticais do inglês exigem uma abordagem lógica diferente em comparação com o português.

Inserir o pensamento computacional no ambiente escolar é justificado pelo impacto significativo que essa habilidade tem no desenvolvimento de competências essenciais para futuras profissões. À medida que o campo da ciência da computação se expande, a capacidade de codificação se torna cada vez mais valiosa, proporcionando aos alunos habilidades de raciocínio e resolução de problemas fundamentais para o futuro do trabalho.

Além dos benefícios diretos para o emprego, é crucial reconhecer que o pensamento computacional contribui para o desenvolvimento do pensamento crítico e das competências socioemocionais. Estas são as verdadeiras chaves para o sucesso a longo prazo, capacitando os alunos a enfrentar desafios complexos não apenas em disciplinas exatas, mas também nas ciências sociais e nas artes da linguagem.

O pensamento computacional é composto por quatro habilidades-chave: decomposição, reconhecimento de padrões, abstração de padrões e projeto de algoritmo. A decomposição envolve a divisão de problemas complexos em partes gerenciáveis, ensinando os alunos a avaliar e entender todas as etapas necessárias. O reconhecimento de padrões, por sua vez, incentiva a busca por soluções com base em experiências passadas, promovendo eficiência e aprendizado com erros.

A generalização e abstração de padrões são habilidades cruciais para identificar detalhes relevantes em um problema e ignorar informações irrelevantes. Este conceito é exemplificado em atividades como salas de fuga, onde a capacidade de generalizar e abstrair é fundamental para resolver quebra-cabeças complexos.

O projeto de algoritmo consiste em definir as etapas e regras necessárias para alcançar um resultado desejado. Essa habilidade pode ser ensinada de maneira prática, como instruir os alunos a escreverem os passos para fazer um sanduíche de manteiga de amendoim e geleia. Isso destaca a importância de incluir instruções precisas, ilustrando de maneira humorística as consequências de omitir detalhes cruciais.

O pensamento computacional é uma técnica poderosa de resolução de problemas que permeia diversas áreas da vida, desde a tomada de decisões baseada em algoritmos até a solução de problemas complexos. Integrar essa habilidade no currículo educacional não apenas prepara os alunos para carreiras futuras, mas também desenvolve habilidades cognitivas essenciais para o sucesso a longo prazo.

Por que inserir o pensamento computacional na escola?

O pensamento computacional ajuda os alunos a desenvolver habilidades que são altamente relevantes para futuras oportunidades em novas profissões que estão surgindo no mercado.

A ciência da computação, por exemplo, é um mercado de trabalho em expansão e os alunos que possuem conhecimentos em codificação desenvolverão essas habilidades de raciocínio e resolução de problemas, que serão fundamentais para o futuro do trabalho.

Essas habilidades para o sucesso são a chave para entender por que o pensamento computacional é tão valioso. Embora existam benefícios óbvios para empregos futuros, é o desenvolvimento de pensamento crítico e competências socioemocionais que preparam os alunos para o sucesso a longo prazo.

Quando as crianças aprendem habilidades de pensamento computacional, possuem mais facilidade para desenvolver habilidades importantes não apenas para as disciplinas exatas, mas também para as ciências sociais e as artes da linguagem. De fato, um estudo recente demonstrou que as habilidades de pensamento computacional estavam altamente relacionadas com uma medida não verbal de inteligência.

Quando as crianças desenvolvem habilidades computacionais, elas são capazes de articular um problema e pensar logicamente. Isso as ajuda a analisar os problemas em questão e prever o que pode acontecer no futuro. Ajuda a explorar causa e efeito, assim como analisar como suas ações ou as ações de outras pessoas afetam a situação.

Essas habilidades podem ter impactos poderosos sobre as crianças e como elas gerenciam seus relacionamentos com as pessoas ao seu redor.

Aproveite e leia depois: O que é metaverso e qual sua influência e impacto na educação?

Habilidades-chave para o pensamento computacional

Quando pensamos em pensamento computacional, é válido saber que existem quatro habilidades-chave:

• Decomposição;
• Reconhecimento de padrões;
• Abstração de padrões;
• Projeto de Algoritmo.

Decomposição

O conceito de decomposição é dividir problemas complexos em fragmentos menores e mais gerenciáveis.

Com crianças pequenas, é possível ensinar a decomposição fazendo com que elas ensinem como realizar uma tarefa simples. Qualquer atividade simples, como escovar os dentes, fazer o café da manhã ou ler um livro. Os alunos precisarão dividir a tarefa em pequenos passos simples.

Certifique-se de dar-lhes um desafio e só fazer o que foi pedido! Com esta atividade, as crianças verão rapidamente como é importante dar as instruções EXATAS. A decomposição permite que os alunos avaliem o problema em questão e descubram todas as etapas necessárias para que a tarefa aconteça.

Uma maneira de ensinar a habilidade de decomposição aos alunos mais velhos é fazer com que eles construam algo mostrando apenas o projeto finalizado. Dê a eles os suprimentos necessários e faça com que eles realizem isso sem instruções. Os alunos precisarão descobrir as etapas necessárias para concluir o projeto final.

A decomposição é uma habilidade importante para o futuro da educação, uma vez que ensina aos estudantes que eles precisam assumir tarefas maiores. Dessa forma, eles aprenderão maneiras de delegar em projetos em grupo e desenvolver habilidades de gerenciamento de tempo.

Reconhecimento de padrões

O reconhecimento de padrões é simplesmente procurar padrões nos quebra-cabeças e determinar se algum dos problemas ou soluções que encontramos no passado se aplica no cenário que se tem em mãos.

O que aprendemos no passado que pode nos ajudar a resolver esse problema? Se você já construiu um quebra-cabeça de mais de mil peças, sem dúvidas, entende a importância dos padrões.

Quando repetimos etapas, aprendemos a resolver os problemas mais rapidamente e aprendemos com nossos erros. O meticuloso processo de montagem do quebra-cabeça nos ensina as habilidades para realizar cada etapa de forma mais eficiente no futuro.

Com crianças pequenas, podemos usar exemplos da vida cotidiana para ensinar o conceito de padrões (e loops), bons exemplos são comer, a repetição de levar cada porção ou pedaço à boca, mastigar e engolir. Há muitas maneiras de ensinar o reconhecimento de padrões na sala de aula.

Os alunos do ensino infantil podem se beneficiar explorando padrões usando música ou blocos coloridos. Os alunos do Ensino Fundamental podem aprender sobre padrões olhando para a tabela periódica ou explorando os padrões vistos em gráficos de multiplicação.

Os alunos que amam LEGO podem usar suas habilidades de construção para explorar padrões. Nos conjuntos LEGO, muitas vezes há padrões repetidos para partes semelhantes de uma construção. Por exemplo, um conjunto LEGO pode exigir que 4 rodas sejam construídas da mesma maneira.

E os professores podem dar aos alunos um objeto para construir com vários padrões repetidos e apenas dar instruções para a primeira parte.

Generalização e abstração de padrões

A generalização de padrões ajuda os alunos a aprender a identificar os detalhes que são relevantes para resolver o problema e a ignorar os detalhes que não são relevantes para o problema em questão.

Identificar as informações cruciais em um problema e desconsiderar as informações irrelevantes é uma das partes mais difíceis do aprendizado computacional.

As salas de fuga são um exemplo de uma atividade popular que ajuda a desenvolver os conceitos de generalização e abstração de padrões. Os participantes terão que resolver uma série de quebra-cabeças, enigmas e cadeados para escapar de seu quarto em tempo recorde.

As salas de fuga geralmente têm muitos detalhes e adereços irrelevantes projetados para tirar os participantes do curso. Somente os melhores abstratores serão capazes de resolver os detalhes relevantes para resolver seu quebra-cabeça.

Uma atividade de sala de fuga em sala de aula é uma maneira perfeita de fazer as crianças usarem suas habilidades de abstração enquanto se divertem.

Os alunos mais jovens podem se beneficiar de uma atividade de construção em que uma variedade de peças e objetos extras, que não fazem parte do projeto, são fornecidos. Os alunos terão que entender quais peças são importantes para o design e quais são irrelevantes.

Projeto de algoritmo

O design do algoritmo está definindo as etapas e regras necessárias a serem seguidas para alcançar o mesmo resultado desejado todas às vezes. Uma maneira fácil de ensinar este conceito a jovens alunos é dar uma tarefa e dizer para eles escreverem os passos. Por exemplo: passos para fazer um sanduíche de manteiga de amendoim e geleia.

Peça a cada aluno que escreva todos os passos e depois negocie com outro aluno. Usando apenas as instruções na frente deles, faça com que eles façam seus sanduíches. Isso ilustrará comicamente a importância de incluir pequenas instruções como “usar uma faca” ou “juntar os pedaços de pão” para formar o sanduíche.

Atividades e Lições de Pensamento Computacional

O pensamento computacional é definido como o processo de formular e resolver problemas, dividindo-os em etapas simples. É uma poderosa técnica de resolução de problemas que nos equipa para resolver problemas complexos no mundo moderno.

O pensamento computacional pode ser observado na forma como as pessoas tomam decisões, usando a matemática básica e resolvendo problemas.

Um exemplo prático da vida real é usar um algoritmo para encontrar a melhor rota entre dois lugares, com base no tráfego e outros fatores, como construção ou bloqueios de estradas. Nesse caso, os professores podem solicitar aos alunos que utilizem habilidades de pensamento computacional ao decidir se devem planejar essa rota com base em previsões de um aplicativo de mapa, como o Google Maps.

Há uma grande variedade de recursos disponíveis para ajudar os educadores a planejar aulas para alunos para melhorar suas habilidades de aprendizado computacional. Esses recursos variam desde conceitos básicos para iniciantes (pré-escolares) a conceitos de pensamento computacional mais avançados para alunos do Ensino Fundamental e Ensino Médio.

Precisamos ressaltar também a importância do pensamento computacional no contexto do programa bilíngue, uma vez que é interessante relacionar o ensino de programação com o ensino de inglês.

Afinal, a linguagem de códigos que surgiu em meados do século passado (e que foi fundamental para chegarmos ao nível tecnológico que temos disponível hoje) foi toda pensada com base na língua inglesa. Não é a toa que o maior polo tecnológico do mundo, o Vale do Silício, fica na Califórnia, onde se concentram as sedes das maiores empresas do ramo, como o Google, a Apple e a Microsoft.

O Edify oferece uma ferramenta completa que une essas duas vertentes para as escolas que desejam oferecer um ensino inovador e diferenciado para seus alunos. Com a nossa solução Edify Premium Plus, as instituições podem implementar aulas de programação em inglês, letramento midiático, segurança digital e muito mais com um programa bilíngue que vai de encontro com as metodologias ativas.

Essa é uma tendência real na área da educação, visto que os pais estão buscando cada vez mais investir em um ensino inovador para preparar seus filhos para o futuro!

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Referências:

BOUCINHA, R. M. APRENDIZAGEM DO PENSAMENTO COMPUTACIONAL E DESENVOLVIMENTO DO RACIOCÍNIO. Universidade Federal do Rio Grande do Sul Centro Interdisciplinar de Novas Tecnologias na Educação Programa de Pós-graduação em Informática na Educação. Porto Alegre, 2017.

CAVAZIN, J.; SILVEIRA, S. R.; BERTOLINI, C.; MACEDO, R. T. Um Estudo de Caso Envolvendo o Pensamento Computacional e o uso do Scratch no Aprendizado de Programação no Ensino Fundamental. Educação Básica No Brasil: Reflexões e Desafios. p.137–155, 2021. Uniedusul Editora.