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El pensamiento computacional en la transición entre culturas epistemológicas

Miguel Zapata-Ros, Universidad de Alcalá

ISSN 2386-8562

Este artículo está bajo una licencia de Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0

 

 

 

Alfabetización digital y culturas epistemológicas

En este artículo veremos que el pensamiento computacional tiene varias formas de abordamiento. Una de ellas lo vincula a una nueva alfabetización digital:

Se entiende por alfabetización digital la capacidad de entender y utilizar eficientemente la información de una gran variedad de fuentes digitales.

Esta idea constituye la actualización per se de lo que se ha entendido hasta ahora por alfabetización.

En este caso se trata de  la capacidad de leer, escribir y realizar cualquier transacción con la información, pero ahora utilizando las tecnologías y los formatos de datos actuales, al igual que la alfabetización clásica utilizaba la tecnología de la información y los formatos de cada época (libros y cuadernos impresos para la lectura, escritura y cálculo, papiros, pergaminos, tablillas,…).

Se considera como un conjunto de habilidades esenciales para la vida.

En este contexto conceptual vamos a desarrollar las siguientes ideas:

Cultura digital.- Conjunto de concepciones y valores sobre cómo funcionan las cosas en la sociedad del conocimiento y pautas para vivir en ella. Es una nueva cultura epistemológica.

Alfabetización digital.- Un conjunto de habilidades esenciales para la vida, en la mayoría de los casos, en la cultura digital. Un talante especial para afrontar problemas científicos y tecnológicos.

Pensamiento computacional.- Competencia clave en la alfabetización digital. Como leer o escribir lo son para las culturas literales (o textuales).

Esa va a ser pues la tesis de nuestro trabajo. Y lo que vamos a desarrollar en él.

Por tanto, si el pensamiento computacional se va a definir como una nueva alfabetización digital, será importante que primero nos acerquemos a este concepto.

La idea más extendida sobre lo que es la alfabetización digital (Digital Literacy) es que consiste en una trasposición (UK Government, 2015 p.7) de lo que es tradicionalmente una alfabetización a la cultura digital, lo que hay de común en todas ellas:

So literacy in its fundamental sense is the sharing of meaning through language.

A lo largo de la historia de la Humanidad se han ido sucediendo distintas alfabetizaciones y todas han tenido una significación común y un mismo sentido: Han supuesto una adaptación, de la forma en que los humanos se comunican y representan la realidad, a los nuevos medios de comunicación, representación y proceso de la información que han dispuesto.

A grandes rasgos hay tres culturas epistemológicas, según el concepto acuñado por Stehr (2003 a través de Zapata-Ros, 2013), y tres grandes cambios que dan lugar a ellas.

Entre el año 3000 y 1500 aC se produce un cambio progresivo en distintas partes del mundo. Aparecen soportes que son capaces de llevar de forma móvil y personal la información y la representación del conocimiento, son las tabletas de arcilla o, de forma predominante para las culturas de la época, el papiro, los rollos de papiro, que son la base administrativa y cultural de los imperios egipcios. Su producción y comercio alcanza su auge en Biblos (Fenicia), nombre de ciudad que ha dado lugar a la palabra griega Byblos (βίβλος) y de allí la palabra griega también Biblion (βιβλιον) “libro”, que dará origen a los términos Biblia y Biblioteca. De hecho el nombre Biblia con el que se conoce al libro sagrado cristiano es atribuido a esta ciudad ya que la primera biblia se realizó en papiro proveniente de la misma

Este medio, que está en la base de una sociedad y de una cultura vastísima, continúa su expansión siendo el soporte para la difusión, la alfabetización y la inculturación de lospueblos y las gentes en la cultura griega y en la cultura romana, a través tanto del Imperio de Alejandro Magno como del Imperio Romano.

Aunque material y técnicamente es distinto, al pairo le sucede el pergamino y a los rollos los códices medievales. Pero es la misma forma de soporte y de medio de difusión: uno a uno, individual y móvil, como base material de información textual, gráfica o icónica. Siempre en entidades únicas e irrepetibles. es la que soporta la cultura en la Edad Media, en los monasterios y cenobios y la traslada hasta los albores del renacimiento y la Edad Moderna, cuando se produce el sigueinete cambio que da lugar a la siguiente cultura epistemológica.

La segunda revolución la produce la imprenta, y llega hasta nuestros días: la base es el libro impreso y constituye un gran paso, una democratización y una producción industrial de la cultura soportada por este medio. La característica esencial es que el soporte del conocimiento es repetible e ilimitado prácticamente, las tiradas de libros son tan extensas como lectores pueda haber, porque compran libros o porque los leen en bibliotecas u otras instituciones. Igual sucede con el material impreso educativo. Las primeras universidades a distancia lo son por correspondencia con paquetes postales y envios de libros. Y eso ha sido así hasta ahora en que las crisis disruptivas de la sociedad del conocimiento han tambaleado a instituciones tan sólidas como la UK Open University (Bates, 2018)

En ambos casos todas las manifestaciones sociales o individuales, el cómo la gente se expresa, cómo se produce el intercambio de bienes y servicios, como queda registrada la propiedad, las ciencias, la medicina, como la gente acccede al poder y a la riqueza, la promoción interclase queda fuertemente determinada por la forma en que circula el conocimiento y son registrados los datos.

La tercera revolución con la consiguiente aparición de la cultura epistemológica y con la alfabetización va vinculada al desarrollo y la generalización de los medios y de las redes digitales, apareció con la informática personal, la Internet, y continuará con la IA y el blockchain posiblemente, entre otros medios.

La principal característica de la ‘sociedad del conocimiento’ (Stehr, 2003 a través de Zapata-Ros, 2013) es la transformación radical y progresiva de la estructura económica de la ‘sociedad industrial’, en un sistema productivo basado en factores materiales hacia un sistema en el que los factores simbólicos basados en el conocimiento son dominantes. Factores cognitivos, de creatividad, de conocimiento y de información contribuyen cada vez más a la producción y a la distribución de la riqueza en las sociedades y al bienestar de los individuos. Otra característica clave es la progresiva adquisición de un carácter científico de áreas de actividad de la sociedad (Zapata-Ros, 2013).

Como en los casos anteriores no solo cambia cómo se representa, cómo circula el conocimiento, y cómo lo usan los individuos para relacionarse y para otras funciones básicas, sino que afecta a la naturaleza más profunda de las actividades humanas: Las económicas, las sociales, las científicas,… No hace falta extenderse. Pero en este caso el individuo no solo recibe, incorpora o gestiona el conocimiento, sino que lo crea. Y la realidad se escribe en códigos informáticos, no solo en códigos textuales o literarios. Para acceder a cualquier trabajo es imprescindible una serie de competencias nuevas. Son las competencias computacionales, o digitales. Pero no sólo de usuario, no basta con usar los medios, también hay que conformarlos, a algún nivel, aunque sólo sea para filtrar la información o para interrogar a las bases de datos, o para crear metainformación eficiente, hace halta un conocimiento de codificación, de programación. Esta es la nueva competencia clave en la nueva alfabetización, como antes lo eran la lectura, la escritura o el cálculo.

En todos los casos, en todas las culturas epistemológicas, y la digital es la última, hay una serie de rasgos que son conformados de forma diferente: Qué determina las competencias básicas que han de adquirir los individuos, qué sectores sociales, las adquieren y para qué, cuáles son esas competencias claves y básicas, y cuál es la tecnología de soporte y de comunicación del conocimiento. En la tabla siguiente ofrecemos el resultado del análisis de esos rasgos:

Cultura espistemológica Competencias básicas para Competencias claves y básicas Destinatarios Tecnología
Biblos, Mesopotamia, Egipto, Grecia, Roma,.. Edad Media

3000 aC

·  Ser un buen orador

·  Persuadir

·  Registrar datos, fechas y acontecimientos

·  Leer

·  Escribir

·  Hablar

·  Cálculo

·  Geometría

Una élite de funcionarios, políticos y sacerdotes Papiros, códices, tablillas
Imprenta

1450

·  Acceder a cualquier sector de la producción, los servicios y a las profesiones.

·  Acceder a cualquier conocimiento

Lectura

Escritura

Matemáticas

Aprender a aprender (metacognición[1])

Toda la sociedad como usufructuaria de algún tipo de conocimiento Libro impreso

La fotografía. el cine, la TV, el vídeo, la radiofonía,… no digital (aunque para algunos (cita) constituye una subcultura epistemológica que justifica una alfabetización propia: La audiovisual e icónica

Sociedad digital, sociedad del conocimiento

1981-…

·  Acceder a cualquier sector de la producción, los servicios y a las profesiones.

·  Para acceder a cualquier conocimiento. Son digitales y gobernados por programas o con interfaces de lenguaje estructurado.

·  Para la propia vida.

Lectoescritura

Matemáticas

Pensamiento computacional

Todos los individuos, como usuarios y como creadores Informática personal, Internet, tecnología ubicua y social, IA,  blockchain y  otros medios que se desconocen.

Tabla 1

 

Así, según esta idea, la Alfabetización Digital consiste en la adaptación y la capacitación de los individuos para esas funciones de comunicación, representación y proceso a las coordenadas de la revolución tecnológica y de la sociedad de la información, consideradas, en sentido no estrictamente tecnológico, como una revolución de medios de comunicación y de difusión de ideas.

Ésta es la idea del autor que pasó como el creador del concepto: Paul Gilster (1997). Sin embargo este autor no nos proporcionó una listas de habilidades, competencias o actitudes en la  definición de lo que es una cultura digital (a diferencia de como nosotros tratamos de hacer), lo cual la hace incompleta y sobre todo poco útil. Dio una explicación muy general e imprecisa, cuando la define como la capacidad de entender y utilizar la información de una gran variedad de fuentes digitales. Por tanto, se trata de la actualización per se de lo que se entiende de forma  tradicional por alfabetización. Sólo que en este caso se trata de  la capacidad de leer, escribir y realizar cualquier transacción con la información, pero ahora utilizando las tecnologías y los formatos de datos actuales, al igual que la alfabetización clásica utilizaba la tecnología de la información y los formatos de cada época (libros, papiros, pergaminos, tablillas,…). Pero sobre todo, lo importante en ambos casos y que recogemos, es que se considera como un conjunto de habilidades esenciales para la vida. La crítica es que ésta es una expresión genérica del concepto, sin ir ilustrada o acompañada “listas de competencias”. Limitación que intentamos superar en nuestro trabajo (Zapata-Ros, 2015)

A lo largo de los años noventa, otros autores utilizaron y explicaron el concepto. Así:

Bawden (2001) la define como la capacidad de leer y comprender  elementos de información en los formatos de hipertexto o multimedia

Lanham (1995) la considera como una especie de “alfabetización multimedia”. Se basaba, de forma débil, en que desde una fuente digital se podrían generar muchas formas de texto, de informaciones, imágenes, sonidos, etc.  Esto justificaba la necesidad de una nueva forma de alfabetización, con el fin de interpretar, de  dar sentido a estas nuevas formas de presentación, obviamente una alfabetización entraña muchas más operaciones y ámbitos de desarrollo que las técnicas interpretativas. Obviamente se trataba además de un planteamiento restrictivo al centrarse en el multimedia, frente al concepto más amplio de la alfabetización digital, demasiado focalizado en una tecnología concreta de una época concreta.

Esto coincide con lo que en el la tabla 1 hemos considerado como una subcultura epistemológica dentro de la cultura de la imprenta: La de los medios audiovisuales analógicos. Que según estos autores demandaba una nueva alfabetización: la de la lectura gráfica, visual e icónica. Esta conceptualización carece, desde nuestra perspectiva actual de entidad suficiente para ser considerada como una cultura epistemológica y además, en esencia , tiene los mismos rasgos de la cultura de la imprenta: Un solo creador para muchos usuarios, incapacidad de interacción, y por tanto unidireccional en el flujo de comunicación y de circulación del conocimiento.

Distintas concepciones de este tipo son revisadas ​​por Eshet (2002) revisa estas concepciones ye llega a la conclusión de que la alfabetización digital debe considerarse  más como  la capacidad de utilizar las fuentes digitales de forma eficaz. Se trata pues  de un tipo especial de mentalidad o pensamiento. Esta conceptualización está bastante más próxima a lo que planteamos en este trabajo, solo que se refiere a la forma de procesar la información no a organizar la resolución de problemas. El pensamiento computacional es más una resolución de problemas.

Pero un gran mérito de la definición de Gilster, en su libro de 1997, es que rechaza de plano la idea que dio lugar al mito de los “nativos digitales”.  Afirma explícitamente que “la alfabetización digital tiene que ver con  el dominio de las ideas, no con las pulsaciones en el teclado”. Dice claramente, en su concepción, lo limitado de las “habilidades técnicas” desde la perspectiva de la alfabetización digital. Señala que “no sólo hay que adquirir la habilidad de encontrar las cosas, sobre todo se debe adquirir la capacidad de utilizar esas cosas en la vida del individuo”(pp. 1-2).

Un fuerte impulso de esta idea sobre lo establecido por Gilster (1997) lo imprime David Bawden (2008, Capítulo 1), que afirma  que la alfabetización digital implica una forma de distinguir una variedad creciente de conceptos y de hechos, para delimitar los que son relevantes en orden a conseguir  el dominio de las ideas. Este es un gran rasgo de la nueva alfabetización, donde se incluye la metacognición, como se hace en las versiones últimas de la cultura anterior, y como lo hace zapata-Ros (2018) al incluirla en sus elementos definitorios del pensamiento computacional. Bawden insiste en lo necesario para ello de una evaluación cuidadosa de la información, en el análisis inteligente y en la síntesis. Todo ello como vemos tiene que ver con la metacognición. Para ello  proporciona listas de habilidades específicas y de técnicas que se consideran necesarias para estos objetivos, y  que en conjunto constituyen  lo que califica como una cultura digital. Es importante señalar que los auténticos avances sobre estas ideas siempre son las mismas, provienen de listas de competencias, donde resaltan los aspectos metacognitivos.

Sobre estas competencias Bawden (2008) remite a las expuestas en otro trabajo anterior (Bawden, 2001). En las habilidades que señalan se constatan ideas como la de construir un “bagaje de información fiable” de diversas fuentes, la importancia de las habilidades de recuperación (como por otro lado señala Merrill (2009) con el principio de activación), utilizando una forma de “pensamiento crítico” para hacer juicios informados sobre la información recuperada, y para asegurar la validez e integridad de las fuentes de Internet, leer y comprender de forma dinámica y cambiante material no secuencial. Y así una serie de habilidades donde como novedad se introducen las affordances de conocimiento en entornos sociales y de comunicación en redes, y la idea de relevancia.

Llegados a este punto hay una segunda línea de delimitación conceptual, estudiada por Eshet-Alkalai (2004): A partir de su reflexión  advierte sobre la incompatibilidad entre los planteamientos de aquellos que conciben la alfabetización digital como “principalmente constituida por habilidades técnicas —que no es propiamente una alfabetización, porque no tiene aspectos propiamente de inculturación—, y los que la ven centrada en aspectos cognitivos y socio-emocionales del trabajo en entornos digitales”.

Otro criterio, en este mismo sentido, que se ha tenido en cuenta, en la creación progresiva al concepto de Alfabetización Digital, fue el de clasificar (Lankshear y Knobel, 2006) los contenidos y las habilidades según se tratase de un enfoque conceptual o de un enfoque “operacional”.

Es importante esta última tendencia, la de definiciones basadas en operaciones,  porque implica una estandarización. Y esto confiere un carácter “funcional” a  la Alfabetización Digital. Estamos pues en presencia de un enfoque de índole cultura digital, centrando en el estudio en la naturaleza de las  tareas, presentaciones, demostraciones de habilidades, etc. que se realizan, que progresan en la construcción de estándares  para definir qué es o no es Alfabetización Digital.

Por último hay una variante extremadamente estandarizada de la Alfabetización Digital, que consiste en una certificación de competencias. Es la acreditación conocida como Internet and Computing Core Certificación (IC³) (www.certiport.com). Su página web  afirma que la “certificación IC³ ayuda a aprender y demostrar a Internet y la alfabetización digital a través de un estándar de evaluación del aprendizaje válido para la industria en todo el mundo”. Se basa en un sistema de formación y de certificación a través de un examen que abarca contenidos sobre Fundamentos de  Informática, en aplicaciones básicas y clave para la vida,  y en lo que llaman la “vida conectada”.

Hasta aquí un resumen de las ideas más importantes o significativas de la Alfabetización digital coincidentes con el patrón propuesto de adaptación a una nueva cultura epistemológica.

Partimos de la idea del pensamiento computacional como conjunto de elementos o de formas específicas de pensamiento que sirven para resolver problemas en diversos ámbitos como son la ciencia, el trabajo personal o profesional y en la vida cotidiana.

Lo que se propone en este trabajo, y el de los trabajos precedentes, con la construcción de esa idea del pensamiento computacional, está fuertemente relacionado con la Alfabetización Digital en que aquéle está constituido por competencias clave que sirven para aprender y comprender ideas, procesos y fenómenos no sólo en el ámbito de la programación de ordenadores o incluso del mundo de la computación, de Internet o de la nueva sociedad del conocimiento, sino que es sobre todo útil para emprender operaciones cognitivas y  elaboración complejas que de otra forma sería más complejo, o imposible, realizar. O bien, porque sin estos elementos de conocimiento, sería más difícil resolver ciertos problemas de cualquier ámbito no solo de la vida científica o tecnológica sino de la vida común. Como dijimos se considera como un conjunto de habilidades esenciales para la vida en la mayoría de los casos y como un talante especial para afrontar problemas científicos y tecnológicos. Señalamos en relación con esta última acepción algunos ejemplos que veremos después, o hemos visto, en este trabajo, como son el de la  determinación de los génesis de los contagios, en el caso que cuestiona teorías generales como la teoría miasmática del origen de las enfermedades, o la secuencia de llenado de los asientos en el embarque de aeronaves.

El pensamiento computacional en el contexto de las alfabetizaciones digitales

Tras lo visto sobre Alfabetización Digital y conceptos asociados podemos analizar la idea de pensamiento computacional, y las propuestas que se han presentado, en relación con ella, de forma ciertamente crítica.

Una primera aproximación a ese concepto ques e hizo fue el de la informática Tasneem Raja (2014) en el post We Can Code It! , de la revista-blog Mother Jones:

“El enfoque computacional se basa en ver el mundo como una serie de puzzles, a los que se puede romper en trozos más pequeños y resolver poco a poco a través de la lógica y el razonamiento deductivo”.

Ésta es una forma intuitiva en la que una autora, que proviene del mundo computacional, aborda una serie de métodos ampliamente conocidos en el mundo de la psicología del aprendizaje. Implícitamente está hablando de análisis descendente y de elaboración: Puzzles —problemas— que se pueden dividir en puzzles—problemas— más pequeños, para ir resolviéndolos. También, en el mismo párrafo, vemos una alusión implícita a la recursividad, falta la cláusula de parada y la vuelta atrás, pero evidentemente después de armar los puzzles pequeños cada uno hay que ensamblarlo en el puzzle general. Y también habrá que decir en qué nivel habrá que parar y dar marcha atrás.

Sin embargo, aunque todo el mundo la cita, no es  una buena definición. Más propiamente se puede decir que no es una definición es simplemente una cercamiento, eso sí afortunado, al problema. Tampoco aborda la cuestión de una forma mínimamente estructurada o sistemática, ni con la complejidad que requiere, como veremos. Y por supuesto no incardina el concepto en el momento de desarrollo social y cultural actual, con las implicaciones que tiene. Eso podría haberlo dicho con relación a los programadores de Fortran en los años sesenta y setenta del siglo pasado, sin embargo eso mismo carecía de relevancia y de impacto social en esa época. Era algo extremadamente limitado a una minoría de individuos, como eran los programadores de mainframes.

Igualmente, en la actualidad, hay otros procedimientos diferenciados por el desarrollo de ciencias colaterales como son las del aprendizaje, para abordar tareas complejas que  se pueden considerar como propias de este pensamiento, estre las que están el análisis ascendente, y todo lo que constituye la heurística, el pensamiento divergente o lateral, la creatividad, la resolución de problemas, el pensamiento abstracto, la recursividad, la iteración, los métodos por aproximaciones sucesivas, el ensayo-error, los métodos colaborativos, el entender cosas juntos, etc. que veremos en lo que sigue.

La definición de pensamiento computacional que se considera la más apropiada, en el sentido que planteamos como necesidad de una alfabetización cultural, y la que a falta de otra utilizaremos como canónica, es la que dió Jeannette Wing (Wing, March 2006), vicepresidente corporativo de Microsoft Research y profesora de Computer Science Department Carnegie Mellon University , que fue quien popularizó el término en su artículo “Computational Thinking. It represents a universally applicable attitude and skill set everyone, not just computer scientists, would be eager to learn and use”, cuyo título es en sí mismo una definición.

Wing dice que el “pensamiento computacional” es una forma de pensar que no es sólo para programadores. Y lo define:

“El pensamiento computacional consiste en la resolución de problemas, el diseño de los sistemas, y la comprensión de la conducta humana haciendo uso de los conceptos fundamentales de la informática”.

Aquí vemos aspectos netamente culturales, como son el diseño, general no específicamente informático, de los sistemas, y sobre todo la comprensión de la conducta humana.

En ese mismo artículo continúa diciendo que

“esas son habilidades útiles para todo el mundo, no sólo para los científicos de la computación”.

Pero lo más interesante y lo que nos dio el método para trabajar en el artículo precedente de este trabajo (Zapata-Ros, 2015), es que describe una serie de rasgos que nos van a ser muy útiles para continuar con el trabajo de construir un corpus curricular para el aprendizaje basado en el pensamiento computacional. Así por ejemplo se dice:

  • En el pensamiento computacional se conceptualiza, no se programa.- Es preciso pensar como un científico de la computación. Se requiere un pensamiento en múltiples niveles de abstracción;
  • En el pensamiento computacional  son fundamentales las habilidades no memorísticas o no mecánicas.– Memoria significa mecánico, aburrido, rutinario. Para programar los computadores hace falta una mente imaginativa e inteligente. Hace falta la emoción de la creatividad. Esto es muy parecido al pensamiento divergente, tal como lo concibieron Polya (1989) y Bono (1986).
  • En el pensamiento computacional se complementa y se combina el pensamiento matemático con la ingeniería.- Ya que, al igual que todas las ciencias, la computación tiene sus fundamentos formales en las matemáticas. La ingeniería nos proporciona la filosofía base de  que construimos sistemas que interactúan con el mundo real.
  • En el pensamiento computacional lo importante son las ideas, no los artefactos. Quedan descartados por tanto la fascinación y los espejismos por las novedades tecnológicas. Y mucho menos estos factores como elementos determinantes de la resolución de problemas o de la elección de caminos para resolverlos.

Wing (March 2006) continua con una serie de rasgos, pero lo interesante ahora, con ser importante, no es esta perspectiva en sí sino, en el contexto de un análisis y de una elaboración interdisciplinar, en la perspectiva de ver las implicaciones que tienen estas ideas para una redefinición de un dominio teórico específico como competencia clave en la nueva alfabetización. Y por otro encontrar un currículum adecuado, actividades, recursos, estrategias de enseñanza y formas de evaluación adecuados y concordantes con esa idea de competencia clave para las distintas etapas educativas y para la capacitación de maestros y profesores.

 

El pensamiento computacional como competencia clave en alfabetización digital es un hecho

Alguien pensará que lo desarrollado hasta aquí forma parte de un análisis de tendencias, muy argumentado y muy justificado, pero que no deja de ser un ensayo con una amplia carga de especulación.

Sin embargo no es así. En otros trabajos hemos descrito, lo más exhaustivamente que hemos podido, el estado del arte sobre iniciativas oficiales de integración en el curriculum oficial de educación infantil y primaria del pensamiento computacional en el sentido indicado: Como desarrollo de habilidades, no estrictamente ni siempre de programación, que son claves y pueden ser evocadas [cita] en un contexto de aprendizaje, ese sí, de competencias digitales en otros niveles, incluidos los profesionalizantes.

A continuación ofrecemos algunas referencias que son ejemplos significativos en ese sentido.

Las hemos obtenido en diversas fuentes, básicamente en el informe Computing our future Computer programming and coding Priorities, school curricula and initiatives across Europe, versiones de 2014 (Balanskat & Engelhardt, October, 2014) y de 2015 (Balanskat & Engelhardt, October, 2015), en el trabajo también de la Unión Europea (Bocconi et al, 2016) Developing Computational Thinking in Compulsory Education. Implications for policy and practice y la investigación, en preprint de ArXiv, de Lockwood & Mooney (2017) Computational Thinking in Education: Where does it Fit? A systematic literary review . En estos documentos hemos podido constatar la existencia de iniciativas en el marco de la educación formal, promovidas por instituciones o por profesores, individualmente o en grupos, asociaciones, etc., pero siempre con reconocimiento y con repercusión en la acreditación y en la certificación de estudios formales. En conjunto las hemos recogido en su mayoría y las hemos sistematizado en un trabajo anterior (Zapata-Ros, March 2018).

Es importante señalar lo que entendemos por iniciativas de Pensamiento Computacional: Son aquellas que lo integran en el sentido que señala Wing o en el que ponemos de relieve en trabajos  precedentes a éste (Zapata-Ros, 2015), es decir para promover un conjunto de competencias que, si bien son útiles y son utilizadoas por los programadores en la elaboración de los códigos, sobre todo son útiles a los individuos en general, en otros contextos que no son los informáticos, para resolver problemas en su vida personal o profesional, o que en general constituyen o forman parte de métodos eficaces para trabajar en otras ciencias, técnicas o servicios, o para resolver problemas en sus respectivos ámbitos de conocimientos y con los objetivos que tienen atribuidos. Por esa razón no tendremos en cuenta los casos en que se incluye en los currículos la programación pura y simple (la que sirve para hacer exclusivamente programas informáticos). Por eso hemos excluido los casos de España o de muchos países de la UE que sí están contenplados en los informes Computing our future Computer programming and coding Priorities, school curricula and initiatives across Europe. Aunque el debate sobre este particular está abierto.

Veamos primero casos de Educación Infantil, preescolar o Key stage 1

En esta etapa se pueden citar unas situaciones que son ya clásicas, dentro de lo reciente que es este tema (datan de 2013) y que por ello son las que siempre se citan: El curriculum nacional de Inglaterra o los restantes curricula de UK, que describimos y referenciamos muy escuetamente en este caso: Las orientaciones legales están en  “Curriculum Nacional. Currículo Nacional en Inglaterra: programas informáticos de estudio”, publicado el 11 de septiembre de 2013[2] y los correspondientes de Escocia, Gales e Irlanda del Norte, que con pocas diferencias vienen a ser una adaptación a los correspondientes curricula.

En ellos hay un desarrollo de competencias específicas como área transversal. Lo importante es que hay un tratamiento como competencias específicas y competencias claves, reconocidas como tales, y que están incluidas en el curriculum.

Singular interés merecen los casos de Nueva Zelanda, desarrollado por Computer Science Unplugged, y de Singapur, programa PlayMaker.

En Nueva Zelanda encontramos el programa “Computer science unplugged” reseñado, estudiado y analizado por Bell, T., Alexander, J., Freeman, I., & Grimley, M. (2009), Bell, T., Andreae, P., & Robins, A. (2014), Duncan, C., & Bell, T. (2015, November), y por Thompson, D., & Bell, T. (2013, November), reseñados en Computational Thinking in Education: Where does it fit?A systematic literary review, por James Lockwood, Aidan Mooney (2017).

El programa CS Unplegged es un programa completo de actividades desarrollado por CS Education Research Group en la Universidad de Canterbury, Nueva Zelanda. Básicamente está orientado a Educación Secundaria e informa al  Certificado Nacional de Secundaria que incluye Ciencias de la Computación entendidas en el sentido del Pensamiento Computacional. Pero esto implica actividades incluidas en el curriculum para etapas anteriores a partir de los cinco años.

CS Unplugged  consiste  en una colección de actividades de aprendizaje gratuitas que enseñan Ciencias de la Computación a través de interesantes juegos y acertijos, que usan tarjetas, cuerdas, lápices de colores y muchos juegos como los de Ikea o Montesori-Amazon, del tipo de los que explicamos en el artículo de referencia de este trabajo (Zapata-Ros, 2015). Fue desarrollado para que los jóvenes estudiantes puedan interactuar con la informática, experimentar los tipos de preguntas y desafíos que experimentan los científicos informáticos, pero lo que es clave: sin tener que aprender primero la programación.

Las actividades para las primeras etapas podemos verlas en https://www.csunplugged.org/en/topics/

Bell et al. (2009) son ​​los investigadores responsables del proyecto CS Unplugged y en este documento, dan una visión general inicial del proyecto y también exploran por qué se ha popularizado y describen las diferentes formas en que se ha adaptado, que son:

  • Videos de diferentes actividades
  • Hacer pulseras codificadas en binario
  • Competiciones
  • Adaptar las actividades de CS Unplugged a diferentes temas del currículo.
  • Actividades al aire libre
  • Actividad en línea

También analizan y justifican los principios de aprendizaje al diseñar las actividades y discuten sus planes futuros.

Por último en este resumen, o mejor en estas notas, citaremos el caso de en Singapur, y del programa piloto PlayMaker. Está descrito ampliamente por Sullivan y Bers (2017 p1-22) en  el artículo “Dancing robots: integrating art, music, and robotics in Singapore’s early childhood centers” de International Journal of Technology and Design Education,

El objetivo de PlayMaker, considerado como programa piloto de Singapur, es proporcionar ejemplos de éxitos y de áreas donde mejorar  el trabajo futuro en implementación del Pensamiento Computacional en las primeras etapas educativas. Estos ejemplos recopilados  se ofrecen como  resultados válidos de este año, 2016, en el que se ha llevado a cabo la experiencia piloto del programa. Ejemplos que pueden ser útiles no solo para el trabajo futuro en este país, sino también en otros países que están desarrollando nuevos programas para la educación de la primera infancia.

El programa PlayMaker se lanzó para abordar la creciente necesidad de nuevas propuestas de tecnología educativa (en este caso de Pensamiento Computacional, según el planteamiento que hemos presentado, a través fundamentalmente de robótica) en las aulas de primera infancia. Básicamente es un programa en línea destinado a los maestros, para que estos favorezcan la introducción a los niños más pequeños a la tecnología (Chambers 2015; Digital News Asia 2015). Según Steve Leonard, vicepresidente de la Autoridad de Desarrollo de Infocomm de Singapur (IDA), “a medida que Singapur se convierta en una nación inteligente, nuestros hijos necesitarán sentirse cómodos creando con tecnología” (IDA Singapur 2015).

Aprovechando el creciente movimiento STEM, el objetivo del programa Playmaker no es sólo promover el conocimiento técnico sino también brindar a los niños herramientas para divertirse, practicar la resolución de problemas y generar confianza y creatividad (Chambers 2015; Digital News Asia 2015).

Como parte del programa PlayMaker, 160 centros preescolares en Singapur fueron dotados de una gran variedad de juguetes tecnológicos manipulativos que implican a los niños en la robótica, la programación, la construcción y la ingeniería. Estos juguetes tecnológicos incluyen BeeBot, Circuit Stickers y el kit de robótica KIBO (Chambers, 2015). Además, coincidiendo con el lanzamiento de las nuevas herramientas, los educadores de Educación Infantil también recibieron una capacitación corta pero intensa, en un simposio de un día, sobre cómo usar y enseñar con cada una de estas herramientas (Chambers, 2015).

Las escuelas piloto seleccionadas  también recibieron apoyo técnico continuo y asistencia en, y para, la integración curricular como parte de este enfoque integral (IDA Singapur 2015).

El estudio de referencia (Sullivan & Bers, 2017) se centró en evaluar los resultados de aprendizaje y compromiso de una de las herramientas de Playmaker implementadas: el kit de robótica KIBO.

KIBO es un kit de construcción de robótica, diseñado específicamente para niños de 4 a 7 años de edad, con el fin de que estos aprendan habilidades básicas de ingeniería y programación (Sullivan y Bers 2015). Las características del kit KIBO, y cómo se utilizó en la experiencia, se describen en detalle en la sección ”Métodos’ del estudio’ del trabajo señalado. Además de evaluar los conceptos técnicos que los niños dominan con KIBO, este estudio también examina el potencial de la robótica KIBO para promover conductas personales y sociales positivas en niños pequeños. Finalmente el informe, describe la experiencia desde la perspectiva de los docentes.

Pasamos ahora a educación primaria.

Las experiencias reseñadas en Reino Unido, Nueva Zelanda y Singapur tienen su correlato y continuación en este nivel, por lo cual no es preciso describir de nuevo en este apartado estos programas.

En adición, podemos, con el carácter señalado al principio, reseñar otros casos en Reino Unido,  [decir cuales]

A lo señalado en el Reino Unido podríamos añadir lo reseñado por Sentance y McNicol  (2013, February) sobre la formación de los profesores en los cursos de capacitación de Python School, Digital Schoolhouse y Computing at School Master Teachers.

Los autores dicen que en Inglaterra y otras partes del Reino Unido, se ha asistido a una cantidad, y con un alcance, sin precedentes a cambios en la forma en que los planes de estudio cambian de un enfoque a otro en cómo se aprende con el uso de aplicaciones de software y a través de la introducción de la informática en las escuelas primarias y secundarias. En este documento describen algunos de los desafíos que enfrentamos, el progreso realizado en la integración de las Ciencias de la Computación y el apoyo brindado a los docentes en su desarrollo profesional. Pretenden como en otros casos apoyar a los docentes de una manera holística y proponen un modelo transformacional de desarrollo profesional para CC, tanto para maestros en servicio como formando la base de nuevos programas de capacitación docente.

Acompañan una investigación que describen:

Se distribuyó una encuesta a los maestros que deseaban asistir a cursos / capacitación de desarrollo profesional en CC. Concluyen que las áreas donde los docentes buscan apoyo son “orientación sobre las formas de enseñar informática” y la necesidad de recursos y herramientas.

También encontraron que los talleres de un día y el trabajo con un maestro experimentado eran el tipo de desarrollo más útil.

La administración de tiempos, y su consideración, fue el tema al que se dio más importancia con respecto a los maestros y a la voluntad de la escuela para participar en estos cambios.

Presentan algunos ejemplos de estos cursos de capacitación que incluyen Python School, Digital Schoolhouse y Computing at School Master Teachers.

Por último analizan dos temas a trabajar en el futuro: la acreditación y la investigación en la  acción.

En EE UU, en el contexto del Common Core, bajo la administración Obama, se puso en marcha una Iniciativa del Distrito Escolar Unificado Paradise Valley (PVUSD) para enseñar la codificación a los estudiantes de K-8, y el pensamiento computacional, mediante un modelo a través de las actividades de CC SS y de su programación. Tres maestros de Educación como dotación para el plan (En 1 ° / 2 °, 3 ° / 4 °, 5 ° / 6 ° años) y el Director de Tecnología de la Información del distrito lo articulan.

Hay que recordar que tras el acceso a la presidencia de Trump, o más bien tras la paralización de hecho, de lo que sólo fue expuesto como directrices por la administración Obama y por el CSTA, el panorama queda reducido a iniciativas aisladas como es la Iniciativa del Distrito Escolar Unificado Paradise Valley (PVUSD), en el contexto del Common Core de otras materias de Lengua o de Matemáticas, o en otro sentido por organizaciones privadas como es el caso de CODE.ORG.

Esta iniciativa está explicada y documentada ampliamente por Mensing y otros (2013, October)

Se pretende desarrollar competencias instrumentales de pensamiento Computacional y STEM, en el contexto del Common Core: Se basa en la evidencia de que el pensamiento computacional y su modelo pueden llevar a una práctica de uso de codificación donde se pueden incorporar muchos de los cambios necesarios para el aprendizaje de los estándares de English Language Arts (ELA) y Matemáticas (Mensing, K. et al, 2013, October).

No sólo en EE UU la organización CODE.ORG tiene como misión aprovechar las posibilidades y oportunidades que ofrece el curriculum oficial para integrar el pensamiento computacional en una orientación compatible a como lo hemos definido en el preámbulo de este punto. Los aspectos más importantes de esta orientación están en el documento “CODE.ORG curriculum for elementary school (Introducing code studio for grades K-5)”[3]. En este documento están los contenidos y criterios para organizar la programación (code) en Primaria (Elementary School) por Code.org. En EE UU la educación primaria (Elementary School o K-5) está regulada por las autoridades locales. Esta organización es pues una iniciativa privada, sin ánimo de lucro, que tiene establecido un curriculum compatible con el que tiene la administración nacional para Secundaria (K-12) y que también contiene directrices para primaria.

Lo que en general de forma oficial la administración de EE UU tiene establecido para la regulación de las Ciencias de la Computación, y por añadidura para el pensamiento Computacioneal en educación anterior a la universidad se cono ce como los Estándares de CSTA[4]. Y están recogidos en el documento y “Computer Science K–12 Learning Standards Adoption Statement” (Dorn, December, 2016). Como veremos, estos estándares determinan o influyen en gran medida lo que otras administraciones, como la francesa o la inglesa, tienen establecido sobre los mismos temas.

PACT es un acrónimo de Programming ^ Algorithms = Computational Thinking, un programa avalado por el Ministerio de Educación de Irlanda. Está ampliamente documentado en el trabajo PACT: An initiative to introduce computational thinking to second-level education in Ireland (Mooney et al, 2014), y como el rsto de iniciativas por James Lockwood y Aidan Mooney en  Computational Thinking in Education: Where does it fit? A systematic literary review.

Numerosas iniciativas transversales. Ninguna en el curriculum estatal.

La situación es que en la República de Irlanda, como en muchos otros países, la Ciencia de la Computación o la Informática todavía no es un tema que los estudiantes pueden realizar un examen estatal, es decir no hay estándares. Aunque se han tomado medidas para incluirlo, lo que se puede decir hasta ahora es que todo lo que está disponible para los estudiantes en el currículum es un curso corto de programación.

Como ejemplo y formando parte del debate propuesto, los investigadores del Departamento de Ciencias de la Computación de la Universidad de Maynooth, Irlanda, diseñaron el programa PACT. El objetivo era preparar a los estudiantes y profesores de secundaria irlandeses a la informática a través de programación y algoritmos, con la intención de mejorar la habilidad vital de CT en los estudiantes participantes. Este plan tiene repercusión sobre la primaria: El programa incluye material en cinco unidades diferentes para enseñar a los estudiantes del Año de Transición de Primaria a Secundaria. Estos fueron Programación 1, Programación 2, Algoritmos, Gráficos y Recursión.

Francia ha tomado recientemente, en 2016, decisiones políticas para integrar elementos de Educación Profesional y Técnica (CTE) en el plan de estudios nacional obligatorio en Primaria y en Secundaria. Asociaciones e institucionaes están elaborando propuestas de currículum. Ésta es una de ellas, quizá la más interesante en la línea que proponemos. Es una propuesta de curriculum para Primaria. Está documentada por los autores Chiprianov y Gallon (2016, July) en Introducing Computational Thinking to K-5 in a French Context. In Proceedings of the 2016 ACM.

En esta propuesta Chiprianov y Gallon (2016) presentan un resumen de un proyecto para integrar PC en la educación primaria francesa. Ofrecen una visión general del estado actual del PC en Educación en Francia y hablan sobre el desarrollo cognitivo y afectivo del niño.

En primer lugar discuten el marco teórico del currículum.

El nuevo plan de estudios francés incluyó la programación y está en línea con el estándar de la Computer Science Teachers Association (CSTA) (Dorn, R. I., December, 2016)), pero no incluye explícitamente las Ciencias de la Computación. A continuación, ofrecen una descripción general de las herramientas y actividades que planean usar para enseñar Pensamiento Computacional, que incluye juegos (en el sentido de code.org) y robots. Además, dan una visión general de cómo llevarlo a la práctica mediante el desarrollo de 10 lecciones. Además dan algunas estrategias de enseñanza que por lo general coinciden con las siguientes:

  • Discusiones y demostraciones de toda la clase, seguidas por
  • Aprendizaje colaborativo o individual, y finalmente
  • Reflexionar sobre las soluciones y discusión de estas estrategias

Por último, ofrecen una visión general de algunas de las conclusiones que obtuvieron, que incluían su creencia en que los maestros son importantes tanto para que se cree una actitud positiva como para adaptar los materiales a sus aulas. También encontraron que los niños adquirieron y aprendieron habilidades, como la ubicación del espacio, a partir de las tareas ejercitadas. Es la parte empírica del trabajo.

Otra experiencia interesante es la que se desarrolla en Macedonia y exponen Jovanov,  Stankov, Mihova, Ristov y Gusev (2016, April) en Computing as a new compulsory subject in the Macedonian primary schools curriculum.

En este documento tenemos constancia de que la situación y los presupuestos del pensamiento computacional en el sentido que se señala en este trabajo, o compatible con él, llevaron a los responsables políticos en Macedonia a incluir la programación como parte de una nueva asignatura obligatoria para los alumnos a la edad de 8 años.

Jovanov y otros (2016, April) en su documento y en la correspondiente investigación se centran en el cambio citado en el currículo macedonio: la introducción del curso “Trabajo con computadoras y conceptos básicos de programación”, que en breve se denominaría “Informática”, hablamos de 2015. Presentan el plan de estudios propuesto y aceptado, con énfasis en los temas sobre pensamiento computacional y programación. También discuten el software disponible y las herramientas adecuadas para la implementación de los temas mencionados en la propuesta, y presentan un juego recientemente desarrollado por un equipo vinculado a ellos (DigitMile). Al final explican la formación necesaria de los profesores,y el formato de la capacitación preliminar de todos los maestros de escuela primaria en el país. La investigación incluye las primeras impresiones de los capacitadores que realizaron la capacitación, y la elaboración de las opiniones de los maestros.

En el trabajo (Jovanov et al, 2016) ofrecen una descripción general del contenido que incluye siete unidades que se impartirán en dos clases por semana:

  • Primeros pasos para usar la computadora
  • Gráficos por computadora
  • Procesamiento de texto
  • Vida en línea
  • Concepto de algoritmos y programas
  • Pensamiento computacional a través de un juego
  • Creación de programas simples

De ellos, los últimos tres se centran explícitamente en pensamiento computacional en los términos que exponemos. Es decir, a los estudiantes se les enseña la noción de programación y aprenden a través de un juego que fue especialmente diseñado, el DigitMile, que está diseñado para ser utilizado en este plan de estudios junto con él. Finalmente, los estudiantes usan ScratchJr para desarrollar programas simples.

En esta línea y aunque no es reciente sí creemos conveniente reseñar una experiencia antigua, para que quede constancia de que esta visión está consolidada y hay experiencias desde una época anterior al periodo que se supone de eclosión del pensamiento computacional. Nos referimos al estudio que hicieron en Califormia EE UU Miller,  Kelly y Kelly (1988) titulado Effects of Logo computer programming experience on problem solving and spatial relations ability. Se trata pues de una experiencia muy antigua que no podríamos en propiedad referenciar a lo que tratamos con relación al estado actual del pensamiento computacional, pero que James Lockwood y Aidan Mooney (2017) la incluyen en su estudio, y nosotros también por ser en esencia una experiencia coincidente con el modelo que proponemos.

Miller et al. (1988) presentan un estudio sobre las habilidades de resolución de problemas y para establecer relaciones espaciales de los estudiantes de quinto y sexto grado tras un año académico de experiencia usando Logo. Se utilizaron dos programas, The Factory y Teasers de Tobbs para evaluar la capacidad de resolución de problemas y relaciones espaciales mediante subtests del CTMM (Prueba de Madurez Mental de California: Nivel 1) y PMA (Grados de habilidades mentales primarias 2-4). Se describen los dos programas, así como los datos de los participantes. Los resultados mostraron que hubo una diferencia significativa entre el grupo de tratamiento y los grupos control tanto en las medidas de resolución de problemas como en una de las tres pruebas espaciales. Sin embargo, no se realizaron pruebas previas, pretest, por lo que no se pudo probar que un grupo aprendió menos o más que el otro, en sentido estricto.

 

[1] Explicita hasta muy recientemente

[2] https://www.gov.uk/government/publications/national-curriculum-in-england-computing-programmes-of-study/national-curriculum-in-england-computing-programmes-of-study#key-stage-1

[3] https://code.org/educate/curriculum/elementary-school

[4] http://www.k12.wa.us/ComputerScience/pubdocs/ComputerScienceStandards.pdf

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Miguel Zapata Ros

Profesor Honorario en el Centro de Formación y Desarrollo Profesional de la Universidad de Murcia. Investigador en el Instituto Interuniversitario de Economía Internacional. Profesor Externo en la Universidad de Alcalá de Henares, miembro del programas de doctorado en Ingeniería de la Información y del Conocimiento, distinguido con Mención hacia la Excelencia por el Ministerio de Educación (Referencia: MEE2011-0159). Editor de RED, Revista de Educación a Distancia y de Docencia Universitaria. Miembro de INTCODE, agencia consultiva de ONU sobre educación a distancia, y representante en la sede de New York. Doctor en Ingeniería Informática.

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