Η αναφορά στον όρο υπολογιστική σκέψη τι
σημαίνει ;
Οι ηλεκτρονικοί υπολογιστές μπορούν να χρησιμοποιηθούν προκειμένου να μας βοηθήσουν να λύσουμε εύκολα ή δύσκολα προβλήματα. Πριν όμως αντιμετωπιστεί ένα οποιοδήποτε πρόβλημα, πρέπει να γίνει κατανοητό το ίδιο το πρόβλημα και στη συνέχεια να αναζητηθούν οι τρόποι με τους οποίους θα μπορούσε αυτό να επιλυθεί.
Η υπολογιστική σκέψη μας δίνει τη δυνατότητα
να το κάνουμε αυτό.
Η υπολογιστική σκέψη μας επιτρέπει να αναλύσουμε ένα πολύπλοκο
πρόβλημα, να το κατανοήσουμε και να αναπτύξουμε ενδεχόμενες λύσεις. Έτσι
λοιπόν καταφέρνουμε να παρουσιάσουμε αυτές τις λύσεις με έναν τρόπο που ο
υπολογιστής αλλά και ο χειριστής του να μπορούν να καταλάβουν το πρόβλημα
προκειμένου να αναζητηθούν τρόποι επίλυσης.
Τα τέσσερα βασικά στάδια της
διαδικασίας εφαρμογής της υπολογιστικής σκέψης είναι:
Αποσύνθεση –
η διάσπαση ενός δύσκολου και πολύπλοκου προβλήματος σε μικρότερα που μπορούν να
είναι περισσότερο διαχειρίσιμα.
Αναγνώριση
ομοιοτήτων – η αναζήτηση ομοιοτήτων μεταξύ
των μικρών προβλημάτων.
Αφαιρετική
διαδικασία – εστίαση μόνο σε σημαντικές
πληροφορίες, αγνόηση άσχετων λεπτομερειών.
Αλγόριθμοι -
ανάπτυξη λύσης του προβλήματος (βήμα προς βήμα) ή κατάταξη των κανόνων που
πρέπει να ακολουθηθούν για την επίλυση αυτού.
Κάθε στάδιο από τα παραπάνω είναι
σημαντικότατο για να συνεχίσουμε στο επόμενο. Η σωστή εφαρμογή και των τεσσάρων
σταδίων θα βοηθήσει στην επίλυση του σύνθετου προβλήματος με τον καλύτερο
τρόπο...
Η υπολογιστική σκέψη δεν είναι προγραμματισμός υπολογιστών, ούτε βέβαια είναι να
σκεφτόμαστε όπως οι υπολογιστές. Ο προγραμματισμός μαθαίνει στον υπολογιστή τι
να κάνει και με ποιο τρόπο να το κάνει. Η υπολογιστική σκέψη μας δίνει τη
δυνατότητα να εργαστούμε στον υπολογιστή, όπως ακριβώς θα λέγαμε, τι επιθυμούμε αυτός να κάνει.
Ο όρος Υπολογιστική σκέψη
“Computational Thinking” χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά από
τον Seymont Papert το 1980. Από το εκπαιδευτικό υλικό “η
υπολογιστική επιστήμη και το STEM στην εκπαίδευση” (Ψυχάρης, 2015)
διαβάζουμε:
Τα βασικά χαρακτηριστικά του Computational Thinker είναι τα εξής:
Ο σχηματισμός-δόμηση εννοιών.
Ο συνδυασμός μαθηματικής σκέψης και τεχνικών από
την επιστήμη των μηχανικών.
Ο υπολογιστικός τρόπος σκέψης που
οδηγεί σε «ιδέες» και όχι σε «τεχνουργήματα».
Σύμφωνα με την εργασία των Μαυρουδή κ.ά.,
(2014) στην επιστημονική έκδοση «Υπολογιστική Σκέψη: Εννοιολογική εξέλιξη,
διεθνείς πρωτοβουλίες και προγράμματα σπουδών» (σ.119):
«Η ανάπτυξη της ικανότητας της υπολογιστικής σκέψης θεωρείται κλειδί για την αξιοποίηση των υπολογιστικών πόρων από τους πολίτες, στη δημιουργική επίλυση προβλημάτων και την καινοτομία. Επιπλέον, η υπολογιστική σκέψη θεωρείται σημαντική για την προσέγγιση οποιουδήποτε άλλου επιστημονικού και τεχνολογικού αντικειμένου, δεδομένης της επίδρασης της πληροφορικής στην επιστημολογία και τη μεθοδολογία των γνωστικών αντικειμένων. Η υπολογιστική σκέψη έγινε το εννοιολογικό όχημα με το οποίο η Πληροφορική θα αποκτήσει τον πραγματικό της ρόλο στην εκπαίδευση...».
Η STEM προσέγγιση που ακολουθείται
στην εκπαιδευτική διαδικασία, είναι σημαντικότατο βήμα για τη σύνδεση της υπολογιστικής σκέψης με την
επίλυση προβλημάτων. Η στρατηγική αυτή επιτρέπει στους μαθητές να
μετατρέψουν σύνθετα προβλήματα σε ευκολότερη διαδικασία, ακολουθώντας βήμα-βήμα
τα στάδια των φάσεων ενός διδακτικού σεναρίου (Wing, 2006). Οι εκπαιδευτικοί που χρησιμοποιούν
τεχνικές STEM στη διδακτική διαδικασία, συμπεριλαμβάνοντας την
υπολογιστική σκέψη, επιτρέπουν στους μαθητές να εξασκηθούν στην επίλυση
προβλήματος προσπαθώντας και κάνοντας λάθη, (Barr, κ.ά., 2011).
Διαβάζουμε στην
ιστοσελίδα Computational Thinking for Educators: «η υπολογιστική σκέψη είναι μια διαδικασία
επίλυσης προβλημάτων που περιλαμβάνει μια σειρά από χαρακτηριστικά και
διαθέσεις, είναι επίσης απαραίτητη για την ανάπτυξη των εφαρμογών της
πληροφορικής. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να υποστηρίξει την επίλυση
προβλημάτων σε όλους τους κλάδους, συμπεριλαμβανομένων των ανθρωπιστικών
σπουδών, των μαθηματικών και των επιστημών. Οι μαθητές που εξασκούν την
υπολογιστική σκέψη, μέσα από τη διδακτέα ύλη τους, θα αρχίσουν να διαβλέπουν
σχέση μεταξύ των ακαδημαϊκών θεμάτων και της ζωής μέσα και έξω από την τάξη».
Από το European Schoolent διαβάζουμε:
"Μπορούμε να περιγράψουμε ένα υπολογιστικό σκεπτόμενο στοχαστή (Computational Thinking Person) ως ένα άτομο που ακολουθεί αυτά τα βήματα:
Διασπά = αποσυνθέτει ένα σύνθετο πρόβλημα σε μικρότερα, απλούστερα τμήματα.
Αναζητά μοτίβα και βρίσκει ομοιότητες και κοινές τάσεις στα δεδομένα.
Προσδιορίζει τις γενικές αρχές που δημιουργούν αυτά τα μοτίβα και αφαιρεί τις άσχετες λεπτομέρειες.
Καθορίζει βήμα προς βήμα οδηγίες για την επίλυση αυτού του προβλήματος και άλλων παρόμοιων προβλημάτων.
Η βασική αρχή του Computational Thinking είναι η αποσύνθεση ή διάσπαση ενός σύνθετου προβλήματος ή συστήματος σε μικρότερα, πιο διαχειρίσιμα μέρη".
Για να γίνει περισσότερο κατανοητό τι είναι η υπολογιστική σκέψη σε συνδυασμένη εφαρμογή με το STEM μπορείτε να επισκεφθείτε την ανάρτησή μας: https://sv1ahh1.blogspot.com/2022/06/cs-first-google.html
Πολύδωρος Σταυρόπουλος, Μηχανολόγος
Εκπαιδευτικός, MSc STEM in Education (Παιδαγωγικό Τμήμα ΑΣΠΑΙΤΕ), Επιθεωρητής
Ασφάλειας, Υγείας και Ποιοτικού Ελέγχου, Συγγραφέας, Αmbassador STEM Scientix.
