La exploración del pensamiento computacional en el Bachillerato Internacional (IB)

Shadrach Pilip-Florea, responsable del currículo de Diseño del Programa de los Años Intermedios (PAI) de IB (Bachillerato Internacional), explora la presencia del pensamiento computacional en las actividades cotidianas, explica por qué es tan importante que los alumnos posean esta habilidad en el mundo del siglo XXI y sugiere varios recursos para facilitar su desarrollo en el aula.

¿Qué tienen en común un cocinero que prepara una nueva receta, un sastre que teje en un telar y un aficionado a los deportes que analiza las estadísticas del fútbol para conformar un equipo de ensueño? Todos ellos están utilizando el pensamiento computacional.

Cuando oímos hablar de “pensamiento computacional”, a la mayoría de nosotros se nos vienen a la mente las computadoras y otras tecnologías digitales. No solemos pensar en actividades cotidianas normales como hacer una lista de tareas o planificar el recorrido más rápido para hacer la compra en el supermercado. El pensamiento computacional utiliza los métodos diseñados por los informáticos, pero su funcionamiento se basa en los procesos mentales que aplicamos los seres humanos para descomponer los problemas, buscar similitudes, identificar la información importante y crear un plan lógico para resolverlos. Incluye conceptos y técnicas de la informática, como la abstracción, la descomposición, el reconocimiento de patrones, el diseño algorítmico y la iteración, pero se puede aplicar en ámbitos tan diversos como las artes, las ciencias, las humanidades y la vida cotidiana.

Estas habilidades de pensamiento no son nuevos productos de la era de la información; de hecho, llevan con nosotros desde los albores del ingenio humano. En su nuevo libro sobre la historia de los textiles, la tecnóloga Virginia Postel demuestra que podemos ver técnicas de pensamiento computacional en los estampados de tela utilizados en todas las culturas humanas. El historiador James Burke va un paso más allá y especula que “el proceso secuencial preciso que se utilizó para dar forma a las primeras hachas dio lugar al pensamiento secuencial preciso que más tarde permitiría la creación del lenguaje”. Es una especulación imposible de demostrar, pero el pensamiento computacional es algo que los humanos utilizan de manera natural.

Hoy en día, los seres humanos no son los únicos agentes computacionales. Los teléfonos inteligentes, las reuniones de Zoom, las computadoras y las tecnologías digitales, entre otros muchos avances, están presentes en todas las facetas de nuestro mundo moderno. Nuestras vidas cada vez se ven más influenciadas por los procesos algorítmicos que utilizan esas tecnologías. Por lo tanto, comprender cómo funcionan y qué procesos hay detrás de ellas es un componente fundamental de la educación del siglo XXI. Así pues, siguiendo los principios de la misión del IB, debemos dar un paso más y preparar a los alumnos para que puedan diseñar y utilizar esas tecnologías con miras a crear un mundo más positivo. El perfil de la comunidad de aprendizaje del IB anima a los alumnos a pensar y desarrollar la capacidad de reconocer y abordar de manera crítica y creativa los problemas complejos. El pensamiento computacional utiliza el pensamiento crítico y creativo como un medio para resolver problemas y diseñar soluciones a través del razonamiento.

Elementos del pensamiento computacional

Descomposición: división de un problema o sistema complejo en partes más pequeñas y manejables*.

Reconocimiento de patrones: búsqueda de similitudes entre conjuntos de datos*.

Abstracción: extracción de la información importante para formular simulaciones o modelos figurativos. Organización y análisis de los datos a partir de esas abstracciones*.

Algoritmos: formulación de una solución paso a paso para el problema o de las reglas que se deben seguir para resolverlo*.

Depuración e iteración: comprobación de los algoritmos para corregir problemas y hacer modificaciones que permitan lograr una mayor efectividad y eficacia*.

El pensamiento computacional en los programas del IB

PEP –> PD/POP

• Búsqueda de patrones
• Descomposición de problemas en partes más pequeñas
• Uso de rompecabezas y problemas
• Matemáticas y juegos numéricos
• Videojuegos
• Uso de mapas conceptuales y diagramas de flujo
• Robótica y programación sencilla
• Introducción a los algoritmos

PAI –> PD/POP

• Integración de entornos programables y tecnologías de hardware
• Integración de la resolución de problemas numéricos y computacionales
• Trabajo centrado en algoritmos
• Uso de métodos de gestión de datos en proyectos y procesos de resolución de problemas
• Puesta en práctica de procesos de depuración e iteración
• Conexión con el diseño
• Énfasis en proyectos técnicos multidisciplinarios y de colaboración

A través de la enseñanza explícita de procesos cognitivos como el pensamiento computacional, los docentes del IB hacen visibles los procesos de pensamiento para los alumnos. Los que son más conscientes de su propio pensamiento suelen afrontar el aprendizaje de forma activa y desarrollar un aprendizaje más profundo.

Los procesos de pensamiento fundamentales que utiliza el pensamiento computacional son los mismos en todos los niveles; lo que varía es la complejidad de los problemas y los tipos de sistemas computacionales, la cual aumenta con el tiempo. El pensamiento computacional es un método importante en el siglo XXI que los alumnos pueden utilizar para diseñar y probar soluciones.

Recursos para utilizar en clase

A continuación, encontrará algunos recursos que puede utilizar para facilitar las discusiones en torno al pensamiento computacional:

• CS Unplugged: una colección de materiales didácticos gratuitos que enseña informática a través de interesantes juegos y rompecabezas con la ayuda de cartas, cuerdas, lápices de colores y mucha actividad física. Disponible en inglés.
• Google for Education: Exploring Computational Thinking: un conjunto de recursos diseñados para ayudar a educadores y personal de dirección a comprender mejor el pensamiento computacional, y a aquellos que quieran integrarlo en su contenido didáctico, sus prácticas docentes y el aprendizaje. Está disponible en inglés e incluye una serie seleccionada de planes de clases, videos y otros recursos.
• International Challenge on Informatics and Computational Thinking: los certámenes de Bebras se componen de una serie de problemas breves llamados “tareas de Bebras” y se desarrollan en línea. Las tareas son divertidas e interesantes, y están basadas en problemas que suelen plantearse a los informáticos. Este recurso está disponible en inglés.
• Project GUTS: Growing Up Thinking Scientifically (GUTS) es un programa de ciencias e informática integrado para alumnos de primer ciclo de secundaria de colegios y distritos de todo el mundo. Los recursos para docentes, disponibles en inglés, incluyen una amplia variedad de lecciones que se pueden utilizar directamente en clase.
• ScratchEd: un archivo que recoge discusiones, recursos e historias en torno al uso del lenguaje de programación por bloques Scratch en la educación. Este recurso está disponible en inglés.
• SageModeler: un programa informático de código abierto, gratuito y basado en web que permite a los alumnos utilizar el pensamiento sistémico mediante el diseño, la creación y la revisión de modelos. Está disponible en inglés e incluye actividades y lecciones que se pueden utilizar directamente en clase.
• MIT App Inventor: MIT App Inventor es un entorno de programación visual e intuitivo con el que hasta un niño puede crear aplicaciones totalmente funcionales para teléfonos inteligentes y tabletas. Este recurso está disponible en inglés.

Shadrach Pilip-Florea es el responsable del currículo de Diseño del Programa de los Años Intermedios (PAI). Antes de ser docente y miembro del departamento de diseño curricular del IB, trabajó como diseñador y gestor de proyectos profesionales. Cuenta con un máster en planificación urbana y regional por la Universidad de California en Los Ángeles. Nació en Portland, Oregón (EE. UU.), y ha vivido y trabajado en España, China y la Costa Oeste de Estados Unidos. Actualmente reside en La Haya (Países Bajos) junto a su pareja y sus dos divertidísimas hijas, que además son alumnas del Programa de la Escuela Primaria (PEP).