Na czym polega myślenie komputacyjne?

Pojęcie myślenie komputacyjne (computational thinking) ma swoje początki w informatyce, ale od kilku lat pojawia się w kontekście rozwiązywania problemów z różnych dziedzin. Posiadanie świadomości informatycznej, która nie oznacza samej umiejętności korzystania z nowinek technologicznych, ale jest znajomością metod komputerowych służących rozwiązaniu problemu, ułatwia funkcjonowanie w coraz szybciej zmieniającym się świecie.

Czym jest myślenie komputacyjne?

Chociaż nazwa pochodzi z dziedziny IT, to myślenie komputacyjne (Jeannette Wing, 2006) określa użyteczne postawy i umiejętności, jakie każdy, nie tylko informatyk, może wykształcić i stosować. Programowanie może być narzędziem, które umożliwi rozwijanie myślenia kreatywnego. Stąd też, myślenie komputacyjne jest procesem znajdowania rozwiązań do problemów różnych dziedzin przy świadomym wykorzystaniu metod i narzędzi informatycznych. 

Na jego proces składają się następujące etapy:

1.  Rozłożenie problemu na części składowe.
2.  Analiza, czyli rozpoznanie prawidłowości.
3.  Eliminowanie nieistotnych elementów przez uogólnianie.
4.  Tworzenie algorytmu: rozwiązanie problemu.

Wśród podejść do rozwiązywania problemów zaliczających się do myślenia komputacyjnego możemy wymienić chociażby rozpoznawanie wzorców, rozłożenie problemu na mniejsze, których rozwiązania są znane, czy bazowanie na trafnej intuicji. Tak rozumiane myślenie komputacyjne jest odzwierciedleniem niemal każdego procesu myślowego ukierunkowanego na rozwiązanie problemu.

Myślenie komputacyjne w polskiej szkole

Polscy nauczyciele mają za zadanie wdrażać ideę myślenia komputacyjnego, bowiem główne założenia podstawy programowej z 2017 roku w znacznej mierze uwzględniają realizację zadań i problemów edukacyjnych w sposób logiczno-matematyczny. Odchodzi się od metod podających na rzecz aktywizujących, a uczniowie są zachęcani do eksperymentowania. Oznacza to, że uczniowie nie powinni mieć podawanych gotowych rozwiązań, a raczej sami do nich dotrzeć. Aby tak się stało, to szkoła musi stworzyć odpowiednie środowisko do wdrożenia tego procesu. W rozporządzeniu, wśród celów kształcenia ogólnego znajdziemy m.in. rozwijanie kreatywności i innowacyjności, co sprzyja procesowi tworzenia i testowania różnych rozwiązań. Naturalną konsekwencją podejmowania prób przy samodzielnym rozwiązywaniu problemów jest popełnianie błędów. Jest ono nieodłączną częścią procesu kształcenia, który zezwala na eksperymentowanie i naukę na doświadczeniach. 

Dlaczego warto uczyć myślenia komputacyjnego?

W dobie tak szybko zmieniających się czasów nauka informatyki wydaje się być naturalnym procesem służącym nadążeniu za postępem technologicznym. Oczywistym staje się, że to, czego nauczymy się dzisiaj będzie już przestarzałe w przyszłości, dlatego należy nauczyć się nie gotowych wzorów i rozwiązań, a raczej wypracować umiejętność analizowania, testowania i wyciągania wniosków. Nie chodzi o to, aby wykształcić pokolenie informatyków, ale o to, aby nauczyć sposobu myślenia, który pozwoli na osiągnięcie sukcesu w różnych dziedzinach. Popełnianie błędów nie powinno być demotywujące, a jedynie pokazać, że należy poszukać innego rozwiązania. Dzięki myśleniu komputacyjnemu w uczniach kształtują się również postawy prospołeczne. Aby rozwiązać problem klasa pracuje w grupach lub zespole, co wymaga współpracy i myślenia o drugim człowieku.

Od kiedy zacząć uczyć myślenia komputacyjnego?

Aby zacząć uczyć myślenia komputacyjnego najpierw samemu trzeba posiąść tę umiejętność, a także uzbroić się w cierpliwość. Niewielu obecnych pedagogów było uczonych w taki sposób, więc przekazanie uczniom wiedzy w sposób naturalny może być nie lada wyzwaniem, a chęć podania gotowego rozwiązania zbyt silna. Na szczęście na rynku znaleźć można wiele szkoleń przygotowujących nauczycieli do pracy w nowym trybie. Taka wiedza jest też dostępna za darmo i online, a wiele firm oferuje narzędzia dydaktyczne, które sprawiają, że już dzieci w wieku przedszkolnym mogą rozwijać umiejętność myślenia komputacyjnego, co jest zdecydowanym ułatwieniem dla nauczycieli różnych przedmiotów. 

Pedagog w procesie nauczania powinien aranżować zadanie i stać obok, aby uczniowie mogli aktywnie uczestniczyć w rozwiązywaniu problemu. Dzieci w wieku przedszkolnym są z natury ciekawe świata i chętne do tworzenia. We wczesnych etapach edukacji można zrezygnować z narzędzi informatycznych i na bazie materiałów dydaktycznych rozwijać logiczne myślenie komputerowymi metodami. Doskonale sprawdzają się tutaj zadania z klockami, labirynty, maty do kodowania, czy gra w szachy.  Świadomi pedagodzy już w przedszkolu uczą dzieci podstaw kodowania, korzystają z rozwiązań STEAMowych, zestawów Lego Education Coding Express,  a nawet 6-latkom pozwalają na kreatywność na zajęciach robotyki. 

***

Dzisiejsi uczniowie przyzwyczajeni są do dostawania gotowych wzorów i odpowiedzi na zadania przygotowane przez nauczyciela. W obliczu problemu często gubią się stosując wcześniej poznane modele. Dzięki umiejętności myślenia komputacyjnego uczniowie są w stanie testować rozwiązania, analizować je i dokonać wyboru właściwego wniosku. Taka umiejętność zdecydowanie przyda się na dalszych etapach edukacji i w dorosłym życiu. 

O autorce - Daria Powałowska:
Z wykształcenia amerykanistka i nauczycielka języka angielskiego. Obecnie pracuje na stanowisku dyrektora niepublicznego przedszkola dwujęzycznego w Warszawie, gdziewdraża programy LEGO® Education i kodowania; pełni również funkcję koordynatora programu Ambasador Przyjaznej Edukacji. Prowadzi bloga metodycznego z inspiracjami dla nauczycieli języka angielskiego.