Myślenie Komputacyjne

Wyróżnia się pięć obszarów myślenia komputacyjnego:

• Abstrakcja
• Dekompozycja
• Rozpoznawanie wzorców
• Algorytmy
• Debugowanie

Abstrakcja przechodzi przez analizę konkretnego problemu, tworząc odpowiednią abstrakcję i model obliczeniowy problemu. Abstrakcja ma na celu zmniejszenie złożoności zadania lub problemu, lub zidentyfikowanie ogólnych zasad, które można zastosować do podobnych sytuacji lub problemów.

Dekompozycja to umiejętność rozłożenia problemu na zestaw składników lub wyzwań, które mogą być modelowane i traktowane niezależnie. Uczniowie mogą wykorzystać dekompozycję do rozwiązania problemów, które na pierwszy rzut oka mogą wydawać się trudne.

Wzory są wszędzie. Widzimy je każdego dnia i wszędzie. Rozpoznawanie wzorów polega na rozpoznawaniu regularności i związków.

Algorytm to sekwencja jednoznacznych i zdefiniowanych kroków, które pozwalają wykonać pewne zadanie.

Debugowanie to szukanie i naprawianie błędów. Czasami może również zająć się testowaniem, udoskonalaniem i optymalizacją przedstawionego rozwiązania.

Strategie myślenia komputacyjnego

Niektóre strategie dekompozycji, które mogą być realizowane to:

1. Zachęć uczniów do zidentyfikowania ważnych elementów i uporządkowania ich.

2. Stwórz uczniom okazje do rozłożenia zjawiska lub obiektu na części.

3. Wybieraj zadania, w których uczniowie mogą rozłożyć problem na wiele sposobów.

Dekompozycja polega na dzieleniu problemów lub procesów na prostsze lub mniejsze problemy. Przykładem tego są mapy myśli, linie czasu, itp.

Oprogramowanie Mindmap:

https://www.popplet.com/

https://www.mindmaps.app/

https://www.mindmeister.com/

https://app.mindmup.com/

Timeline software:

https://monday.com/

https://my.visme.co/templates/SDRVejJWcU4zTzFGVWVJNTR5emNYUT09OjrjNKHmOXNH-7mrKqA-itoj/createProject#/infographics?type=timeline

https://spark.adobe.com/express-apps/timeline/

https://creately.com/lp/timeline-maker-online/

Rozpoznawanie wzorców

Rozpoznawanie wzorców polega na obserwowaniu wzorców w próbce lub prawidłowości w danych, którymi dysponujemy. Dzięki rozpoznaniu pewnych wzorców będziemy mogli podjąć określoną decyzję lub stworzyć reguły ułatwiające rozwiązywanie problemów. Jako przykłady mamy rozpoznawanie wzorców melodii, które powtarzają się w muzyce lub w matematyce wzorce, które istnieją w celu rozwiązania problemu, na przykład obwód kwadratu jest zawsze razy jeden z jego boków.

Niektóre strategie rozpoznawania wzorców, które mogą być realizowane to:

1. Poproś uczniów, by szukali i omawiali wzory podczas zajęć.

2. Stwarzaj uczniom okazje do generowania i opisywania wzorów.

3. Poproś uczniów o dokonanie przewidywań na podstawie zidentyfikowanych wzorców.

Abstrakcja

Abstrakcja polega na określeniu ogólnych zasad, które identyfikują wzorce. Powinna upraszczać sprawy, czyli identyfikować to, co ważne, nie przejmując się szczegółami.

Na przykład harmonogram szkolny jest abstrakcją tego, co dzieje się w tygodniu szkolnym, nie informuje o tym, co będzie nauczane na poszczególnych przedmiotach ani jakie zajęcia będą wykonywane.

Jeśli poprosimy ucznia, by opisał dla nas cykl wodny, narysuje on lub zidentyfikuje główne etapy i zignoruje większość złożonych procesów zachodzących w świecie rzeczywistym.

Niektóre strategie abstrakcji, które można wdrożyć to:

1. Zachęcanie uczniów do skupienia się na najważniejszych informacjach nad zbędnymi szczegółami.

2. Stwórz uczniom możliwości przedstawienia problemów/wyzwań w uproszczony sposób.

3. Zachęcaj uczniów do określenia zasad, które można zastosować we wszystkich sytuacjach/problemach.

Debugowanie

Niektóre strategie debugowania, które można wdrożyć, to:

1. Zachęcanie uczniów do testowania i "debugowania" (lub naprawiania), gdy coś nie działa zgodnie z oczekiwaniami lub planem albo ma jakąś nieścisłość.

2. Unikaj poprawiania błędów w rozwiązaniach uczniów. Zachęcaj ich do samodzielnego myślenia i określania strategii znajdowania błędów i poprawiania swoich konstrukcji.

Logika

Logika opisuje, jak coś się dzieje. W nauce używamy logiki do wyjaśniania wniosków poprzez wyniki eksperymentów. W projektowaniu, używają logiki, aby wybrać materiały do użycia w każdej sytuacji w zależności od końcowego wyniku, który jest oczekiwany.

Projektowanie algorytmów

Algorytm to ciąg instrukcji mających jakiś cel. Przykładami algorytmów są przepisy kulinarne, plany lekcji, metody wykonywania eksperymentów, w matematyce techniki dodawania, odejmowania, twierdzenia itp. A następny filmik to przykład algorytmu wystawionego na próbę:

Myślenie komputacyjne rozwija u uczniów umiejętności radzenia sobie z coraz bardziej złożonymi, niejednoznacznymi problemami, pomaga im radzić sobie z uczuciem frustracji, umożliwia aktywne uczenie się, które sprzyja zdobywaniu przez nich multidyscyplinarnej wiedzy.

Bibliografia: Práticas do Pensamento Computacional. 2021. MatemaTIC. Centro de Formação da Associação de Professores de Matemática.