Pensamiento computacional sdc2012

DESARROLLO DEL PENSAMIENTO

COMPUTACIONALEN EL AULA

Juan Carlos López – EdutekaGonzalo Ulloa – Universidad Icesi

IntroducciónEn muchas ocasiones debemos

resolver problemas, así no los veamos como problemas o los resolvamos intuitivamente.

Ejemplo: ◦Quienes de ustedes han venido a

Cali antes?◦A la Universidad Icesi antes? ◦A este auditorio?

Etapas para la solución

Tomado de http://www.eduteka.org/pdfdir/AlgoritmosProgramacion.pdf Citando a Polya

IntroducciónLa naturaleza es sabia

resolviendo problemas, problemas complejos.

La evolución desarrolla mecanismos para resolver los problemas, las especies que no los logran se extinguen.

La vida misma es una competencia feroz..! Solo las mejores estrategias triunfan..!

Problemas biológicos

La avispa que parasita las avispas de los ficus.

Problemas biológicos

Hormigas y acaciasLa simbiosis que existe entre las

acacias y las hormigas, la acacia alimenta la hormiga y la hormiga protege la acacia de los insectos depredadores.

Problemas del mundo modernoPiensen en un escenario catastrófico de ciencia

ficción, una ciudad de dos millones de habitantes donde comienza una epidemia.

Esta dura ya dos años y ha muerto el 2,5% de la población. No se sabe cómo se propaga ni por qué afecta a todos por igual, ricos y pobres. Es la historia de una epidemia anunciada que ha infectado otros países en los últimos cinco años. Es una pandemia a escala mundial. Cómo atacar el problema?

No se sabe nada de la enfermedad que causa la pandemia. La enfermedad se dispersa mucho más rápidamente que la investigación sobre las causas. Se piensa que es una enfermedad que se propaga por el aire.

Problemas (2) A alguien se le ocurre llevar un

censo de los muertos y marcar sobre el mapa los lugares donde ocurrían y observa que los muertos se concentran en ciertos sectores

Problemas (3)Descubre que cuando aparecen

casos en un sector se propagan en todas direcciones (no en la dirección del viento). Se propaga alrededor de las fuentes de agua que se contaminan.

Esta fue la epidemia de cólera que azotó a Londres en 1854.

Problemas (4)John Snow – MD Anestesiólogo

fundó las bases de la Epidemiología

Problemas (5)Identificada la causa un ingeniero

británico Joseph Bazalguette diseña y construye todo un sistema de alcantarillado para evitar que las aguas se contaminen (1858) resolviendo de esta forma la epidemia y presentando un modelo de sistema sanitario para la ciudades modernas.

ProblemasSolo en 1883, 20 años después

de la epidemia, Robert Koch logró identificar la bacteria que ocasionaba el cólera.

Otro problema del mundo modernoPiensen en un mundo donde los

computadores están aislados, donde para comunicarme con el extranjero se debía enviar una carta que tomaban semanas.

La información solo estaba en las bibliotecas y había que ir a ellas físicamente para revisar los documentos.

Otro problema del mundo modernoAlguien soñó en tener una red

que interconectara a todos. Que la red fuera libre y gratuita.

Internet

Otro problema del mundo modernoMuchos de ustedes tienen ya

teléfonos celulares inteligentes que pueden ser usados no solo como teléfonos sino que son capaces de recibir correo electrónico, navegar por Internet o acceder a las redes sociales.

Habrían anticipado ustedes que esto sucedería?

Piensen en el mundo del futuro..!

El mundo de hoyVivimos en un mundo complejo y

globalizado, donde nuestros jóvenes deben adquirir nuevos conocimientos y habilidades a lo largo de la vida.

 ¿Cómo podemos aportar en la educación en la formación de nuestros niños y jóvenes a resolver problemas y a innovar?

Pensamiento computacional“El pensamiento computacional

son los procesos y la ideas relacionados con la formulación y la solución de un problema de manera que esta pueda ser realizada por un agente de procesamiento de información”

CMU Center for Computational Thinking – Cuny, Snyder, Wing – http://www.cs.cmu.edu/~CompThink/

Pensamiento computacional (2)En el mundo de hoy el pensamiento

computacional debe ser una parte como las personas piensan y entienden el mundo.

Es una forma de resolver problemas, diseñar sistemas y entender el comportamiento humano que deriva sus principios en la ciencia de la computación.

Significa crear y hacer uso de diferentes niveles de abstracción para entender y resolver problemas efectivamente.

CMU Center for Computational Thinking – http://www.cs.cmu.edu/~CompThink/

Pensamiento computacional

Pensamiento

Algorítmico

Pensamiento AlgorítmicoUn Algoritmo es una forma

ordenada y sistemática para descomponer y resolver un problema.Formular problemas para facilitar el uso de computadores y otras herramientas para solucionarlos

Pensamiento computacional

Pensamiento

Algorítmico

Pensamiento

Lógico

Pensamiento

Científico

Pensamiento Lógico y Científico

Buscar las relaciones entre las causas y los efectos. Demostrar las hipótesis. Analizar los datos, ser sistemático.

Pensamiento computacional

Pensamiento

Algorítmico

Pensamiento

Lógico

Soluciones

eficientes

Pensamiento

Científico

Soluciones eficientesUna vez se tiene una solución, es

tratar de buscar una solución que utilice menos recursos, sea más sencilla o pueda conducir a la solución más rápidamente..

Pensamiento computacional

Pensamiento

Algorítmico

Pensamiento

Lógico

Soluciones

eficientes

Pensamiento

Científico

Innovación y

Creatividad

Pensamiento creativo (Innovación)

Espiral de la creatividad – Michael Resnick- MIT Media Lab - Lifelong Kindergarten

Otras características y habilidades

Generalizar y transferir el proceso de solución de problemas a una gran diversidad de estos

Confianza en el manejo de la complejidadPersistencia al trabajar con problemas

difícilesTolerancia a la ambigüedad.Habilidad para lidiar con problemas no

estructurados (open-ended)Habilidad para comunicarse y trabajar con

otros para alcanzar una meta o solución común

Por qué usar Scratch para fortalecer el Pensamiento computacional?Facilidad de usoExige un estrategia precisa y un

método ordenado (lógica y algoritmica)

Todo lenguaje de programación exige una solución ordenada y precisa pues el computador no permite ambigüedades.

Puede ser optimizada.Permite resolver muchos

problemas de otro tipo.

Video de Pensamiento computacional

“DESARROLLO DEL PENSAMIENTO COMPUTACIONAL EN EL AULA”, Dr. Gonzalo Ulloa Villegas, decano Facultad Ingeniería, Universidad Icesi & Lic. Juan Carlos López García, Editor Eduteka, Fundación Gabriel Piedrahita Uribe. M

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POLÍGONOS

Dibujar un cuadrado en el reverso de esta hoja

¿Qué es un cuadrado?Determinar qué hacerElaborar un programa para dibujar un cuadrado en ScratchProbar el programa resultante

¿qué pasó? ¿Por qué no dibuja?Determinar qué hacerModificar el programa para lograr que dibuje el cuadradoProbar las modificaciones

¿Hay otra forma de dibujar un cuadrado con Scratch?Determinar qué hacerModificar el programa para optimizar el códigoProbar las modificaciones

¿Qué es pentágono?Determinar qué hacerModificar el programa para dibujar un pentágonoProbar las modificaciones

¿Cómo dibujar cualquier polígono regular?Determinar qué hacerModificar el programa para dibujar cualquier polígono regularProbar las modificaciones

¿Qué pasa en Scratch cuando el polígono tiene muchos lados?Determinar qué hacerModificar el programa para dibujar polígonos regularesProbar las modificaciones

¿Podemos mejorar el código?Determinar qué hacerModificar el programa para hacer más claro el códigoProbar las modificaciones

PENSAMIENTO COMPUTACIONAL CONCEPTOS DE PROGRAMACIÓN

¿Qué es un cuadrado?

Pensamiento simbólico Operación con modelos Memoria Comprensión Lenguaje

Memoria, pensamiento si

mbólico, signos

Formular problemas

(identificar una

meta)

Descomponer el

problema

Recopilar y

organizar datos

Estructuras de datos (tablas,

árboles,

redes)

Analizar datos

Formular un plan

Ejecutar un primer

intento

para

alcanzar la

meta

Representar

datos (abstracciones, si

mulaciones)

Algoritmos y procedimientos

Automatización

(pasos

ordenados)

Probar, evaluar y

compartir

resultados

Depurar, editar y

revisar

(retroalimentación)

Optimizar

códigos

Generalizar y

transferir

Estructura secuencial

Estructura

iterativa (ciclos)

Manejo de eventos

Estructuras condicionales

Proposiciones

(lógica booleana)

Operadores

Variables y

Listas

Coordinación y sincronización (enviar

mensajes)

Paralelismo (hilos)

Interacción dinámica (tiempo

real)

POLÍGONOS PENSAMIENTO COMPUTACIONAL CONCEPTOS DE PROGRAMACIÓNDibujar un cuadrado en el reverso de esta hoja Ö ¿Qué es un cuadrado? Ö Ö Ö Ö Determinar qué hacer Ö Elaborar un programa para dibujar un cuadrado en Scratch Ö Ö Ö Ö

Probar el programa resultante Ö Ö Ö Ö ¿qué pasó? ¿Por qué no dibuja? Ö Ö Ö Ö Determinar qué hacer Ö Modificar el programa para lograr que dibuje el cuadrado Ö Ö Ö Ö Ö

Probar las modificaciones Ö Ö Ö Ö

¿Qué es un pentágono?

“

Memoria, pensamiento si

mbólico, signos

Formular problemas

(identificar una

meta)

Descomponer el

problema

Recopilar y organizar datos

Estructuras de datos (tablas,

árboles,

redes)

Analizar datos

Formular un plan

Ejecutar un primer

intento

para

alcanzar la

meta

Representar

datos (abstracciones, si

mulaciones)

Algoritmos y procedimientos

Automatización

(pasos

ordenados)

Probar, evaluar y compartir

resultados

Depurar, editar y

revisar

(retroalimentación)

Optimizar

códigos

Generalizar y

transferir

Estructura secuencial

Estructura

iterativa (ciclos)

Manejo

de eventos

Estructuras condicionales

Proposiciones

(lógica

booleana)

Operadores

Variables y

Listas

Coordinación y sincronización (enviar

mensajes)

Paralelismo (hilos)

Interacción dinámica (tiempo

real)

POLÍGONOS PENSAMIENTO COMPUTACIONAL CONCEPTOS DE PROGRAMACIÓN

¿Qué es pentágono? Ö Ö Ö Ö

Determinar qué hacer Ö

Modificar el programa para dibujar un pentágono Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö

Probar las modificaciones Ö Ö Ö Ö Ö

¿Cómo dibujar cualquier polígono regular?

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Memoria,

pensamiento simbólico, signos

Formular

problemas

(identificar una meta)

Descomponer el problema

Recopilar y organizar datos

Estructuras

de datos

(tablas, árboles,

redes)

Analiza

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Formular un plan

Ejecutar un pri

mer intento para

alcanzar la

meta

Representar datos (abstracciones

, simulaciones

)

Algoritmos y procedimientos

Automatización (pasos ordenados

)

Probar, evaluar

y compartir resultados

Depurar, editar y revisar (retroalimentación)

Optimizar

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Generalizar y transfer

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Estructura secuencial

Estructura iterativa

(ciclos)

Manejo

de eventos

Estructuras

condicionales

Proposiciones (lógica booleana)

Operadores

Variables y

Listas

Coordinación y

sincronización (enviar mensajes)

Paralelismo

(hilos)

Interacción

dinámica (tiempo

real)

POLÍGONOS PENSAMIENTO COMPUTACIONAL CONCEPTOS DE PROGRAMACIÓN¿Cómo dibujar cualquier polígono regular? Ö Ö Ö Ö Determinar qué hacer Ö Modificar el programa para dibujar cualquier polígono regular Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö ÖProbar las modificaciones Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö

¿Qué pasa en Scratch cuando el polígono regular tiene muchos lados? Ö Ö Ö Ö Determinar qué hacer Ö Modificar el programa para dibujar polígonos regulares Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö ÖProbar las modificaciones Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö¿Podemos mejorar el código? Ö Ö Ö Ö Determinar qué hacer Ö Modificar el programa para hacer más claro el código Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö ÖProbar las modificaciones Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö

MUCHAS GRACIAS

Juan Carlos López – editor@eduteka.orgGonzalo Ulloa – gulloa@icesi.edu.co