Il pensiero computazionale, natura, concetti e ragionamento logico

Il pensiero computazionale è un concetto introdotto da Janette Wing nel 2006 che si propone come una competenza originale e tipica dell’informatica, utile a tutti.

Il pensiero computazionale nella scuola di oggi

Con la legge 107 del 2015 Buona Scuola, viene incluso pensiero computazionale tra gli obiettivi educativi della scuola, successivamente con il Piano Nazionale Scuola Digitale (PNSD) viene ribadito l’obiettivo e si ridefinisce la “competenza digitale”.

La natura del pensiero computazionale

Il pensiero computazionale fornisce un quadro molto potente per lo studio dell’informatica, ma la sua applicazione, va ben al di là dell’informatica: è il processo di riconoscere aspetti della computazione nel mondo che ci circonda, e nell’applicare strumenti e tecniche informatiche per capire e ragionare su sistemi e processi naturali, sociali e artificiali.

Pensiero computazionale

Permette quindi agli studenti di affrontare problemi, di scomporli in pezzi risolvibili e di elaborare gli algoritmi per risolverli. Wing nel 2006 ha definito il pensiero computazionale come:

“…I processi mentali coinvolti nel formulare problemi e le loro soluzioni in modo che le soluzioni possano essere rappresentate in una forma che può essere efficacemente eseguita da un agente di elaborazione dell’informazione. La soluzione può essere eseguita da un essere umano o da una macchina, o, più in generale, da combinazioni di uomini e macchine.”

Si concentra quindi su studenti che effettuano un processo di pensiero, non sulla produzione di artefatti o di prove. Il pensiero computazionale è lo sviluppo di capacità di pensiero che contribuiscono all’apprendimento e alla comprensione.

Concetti del pensiero computazionale

Il pensiero computazionale è un processo cognitivo che coinvolge il ragionamento logico attraverso cui i problemi sono risolti, gli artefatti, le procedure e i sistemi sono meglio compresi.

Il pensiero computazionale comprende la capacità di pensare in termini di:

  • algoritmi
  • scomposizione
  • generalizzazioni, individuando e facendo uso di schemi ricorrenti
  • astrazioni, scegliendo rappresentazioni appropriate
  • valutazione

Ragionamento logico nel pensiero computazionale

Il ragionamento logico permette agli alunni di dare un senso alle cose, analizzando e verificando i fatti attraverso un ragionamento chiaro e preciso. Esso consente agli alunni di disegnare sia sui propri modelli di conoscenza sia interni per fare e verificare previsioni e trarre conclusioni.

Valutazione

La valutazione è il processo per garantire che una soluzione, sia essa un algoritmo, un sistema, o un processo, è buona: cioè che sia adatta allo scopo. Varie proprietà delle soluzioni devono essere valutate. Sono corrette? Sono abbastanza veloci? Usano le risorse con parsimonia? Sono facili da utilizzare per le persone? Promuovono una esperienza adeguata? Bisogna fare compromessi, raramente vi è un’unica soluzione ideale per tutte le situazioni. Nella valutazione, come usata nel pensiero computazionale, c’è una particolare attenzione alla cura del dettaglio.

Tecniche associate al pensiero computazionale

Esiste un certo numero di tecniche utilizzate per dimostrare e valutare il pensiero computazionale. Pensate a questo come al “fare computazionale“. Questi sono l’equivalente informatico dei metodi scientifici, sono quindi gli strumenti con cui il pensiero computazionale viene reso operativo in aula, sul posto di lavoro, a casa.

Riflettere

Riflettere è la capacità di esprimere giudizi (quindi di valutare) che sono leali e onesti in situazioni complesse che non sono prive di valore. Nell’informatica questa valutazione si basa sui criteri utilizzati per specificare il prodotto, sull’euristica (o regole empiriche) e sulle esigenze dell’utente che indirizzano i giudizi.

Programmazione e coding

Un elemento essenziale dello sviluppo di qualsiasi sistema di computer è tradurre il progetto in forma di codice e valutarlo per garantirne il corretto funzionamento in tutte le condizioni previste. Programmazione e coding rappresentano quindi un aspetto fondamentale per pensiero computazionale.

Progettare

Progettare significa definire la struttura, l’aspetto e la funzionalità degli artefatti. Essa comporta la creazione di rappresentazioni del progetto, ivi incluse rappresentazioni leggibili da altre persone come diagrammi di flusso, storyboard, pseudo-codice, schemi di sistema, ecc. Questo implica ulteriori attività di scomposizione, astrazione e progettazione di algoritmi.

Analizzare

Analizzare, dividere in più parti (scomposizione), rimuovere complessità inutili (astrazione), individuare processi (algoritmi) e ricercare punti in comune o schemi ricorrenti (generalizzazione). Si tratta di utilizzare il pensiero logico sia per comprendere meglio le cose sia per valutarle come idonee allo scopo.

Applicare

Applicare è l’adozione di soluzioni preesistenti per soddisfare le esigenze di un altro contesto. È una generalizzazione – l’identificazione di schemi ricorrenti, somiglianze e connessioni – che utilizza le caratteristiche della struttura o di una funzione degli artefatti. Per esempio, lo sviluppo di un sottoprogramma o algoritmo in un contesto che può essere riutilizzato in un contesto diverso.

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