¿Programación, robótica o pensamiento computacional?

Jorge García Ochoa de Aspuru,
Coordinador TIC en el Colegio El Salvador - Maristas (Bilbao)
15/12/2016

La revolución industrial de la segunda mitad del siglo XVIII marcó un nuevo modelo educativo inserto en las necesidades productivas de la época. En este modelo se requería un gran volumen de trabajadores altamente especializados en la realización de tareas propias de cadenas de montaje, que sustentasen la producción en masa característica del nuevo modelo productivo surgido en dicho período. La repetición de tareas era la clave para conseguir una mayor eficiencia en el trabajo. El pensamiento crítico y la creatividad quedaban reservados sólo a unos pocos destinados a innovar.
 
Nuestro modelo educativo actual sigue inserto en este tipo de pensamiento, anacrónico respecto al momento histórico en el que nos desenvolvemos. La innovación y el pensamiento creativo han dejado de ser reducto de unos pocos y cada vez encontramos más ámbitos de la sociedad en las que la gestión compartida, las nuevas metodologías y la creatividad son la base para ofrecer valor añadido a servicios, productos y bienes en general. Este tipo de pensamiento es, precisamente, lo que está sustentando el rápido avance social y tecnológico que estamos viviendo en los últimos años. Conceptos que hasta hace poco sonaban a ciencia ficción, como inteligencia artificial, realidad virtual y aumentada, computación cuántica o nanotecnología, entre otros, son ya ámbitos que a corto plazo aportarán una nueva revolución a nuestro modo de interactuar con el mundo que nos rodea y a afrontar nuevos desafíos.
 
Poco a poco, los modelos pedagógicos van adaptándose a las necesidades que esta nueva revolución va a demandar de nuestra sociedad: innovación, colaboración y superación de retos hasta ahora inimaginables derivados tanto de la nueva realidad tecnológica como de los problemas derivados de la sobreexplotación de nuestro entorno. Las metodologías activas de aprendizaje, el aprendizaje práctico (Learning by Doing), van ganando terreno a la tradicional clase magistral. El profesorado se convierte en acompañante del proceso de enseñanza-aprendizaje, deja de ser motor para convertirse en catalizador, y es el propio alumnado el que se convierte en artífice de su propio aprendizaje: la experiencia directa le permite adquirir y asimilar no tanto conceptos, sino competencias, generalizables y aplicables a la resolución de situaciones futuras que es imposible abarcar dentro del horario escolar.
 
Sólo entendidas dentro de este marco cobran sentido las herramientas de la robótica y la programación. Estas disciplinas pueden proporcionar al alumnado un modo de pensar llamado pensamiento computacional, que permite afrontar la resolución de problemas genéricos del mismo modo que se desarrolla un sistema informático. Es un error plantear estas disciplinas como fines en sí mismos, orientados símplemente a crear sistemas informáticos o proyectos de robótica. Eso no deja de ser una evolución cuantitativa de las asignaturas clásicas de informática o tecnología. Es necesario plantear una evolución cualitativa de las mismas, integrarlas en el resto de disciplinas y permitir que las herramientas propias del pensamiento computacional den una vuelta de tuerca a cómo afrontar diferentes situaciones no directamente relacionadas con la informática.
 
El pensamiento computacional se basa en cuatro pilares básicos: descomposición de un problema en pasos sencillos, reconocimiento de patrones, abstracción y diseño de algoritmos. Este tipo de pensamiento es básico para llevar a cabo un programa informático y generalizable a otro tipo de situaciones.
 
El primer pilar, la abstracción del problema, requiere que el alumnado disponga de las herramientas analíticas necesarias para entender la situación, obtener la información relevante, relacionarla con conocimientos previos y representarla de manera abstracta. Un enfoque multidisciplinar del proceso de enseñanza-aprendizaje es necesario para llevar a cabo esta tarea: el trabajo del lenguaje para entender el problema planteado, de los conceptos teóricos del problema en sí, ya sean matemáticos, físicos o incluso de disciplinas que muchas veces creemos incompatibles con la tecnología, como pueden ser la historia, los idiomas o la filosofía.

Una vez comprendido, será posible realizar una representación de la información con la que se trabaja y descomponer el problema en una secuencia de pasos concretos, es decir, diseñar un algoritmo. Estos pasos pueden plantearse en distintos niveles de abstracción que se irán refinando de modo paulatino hasta llegar a pasos concretos y simples de modo que, al seguirlos, podamos resolver la situación planteada. El típico ejemplo sería llevar a cabo una tarea cotidiana como cocinar una determinada receta. Un primer nivel de abstracción podría llevarnos a una secuencia sencilla de tres pasos: preparar los ingredientes, cocinarlos y servirlos. Cada uno de estos pasos, genéricos para cualquier receta, lo podemos refinar más, haciéndolos más concretos hasta llegar a los pasos necesarios para llevar a cabo la receta concreta que estamos cocinando.
 
Este es el típico enfoque que se lleva a cabo en programación: para llevar a cabo un sistema complejo, plantear todos los pasos en un único bloque es inviable. Lo lógico sería, por ejemplo, plantear una serie de funciones genéricas que, internamente, se van descomponiendo en funciones más sencillas las cuales, al ejecutarse en el orden adecuado, consiguen llevar a cabo la tarea que se ha planteado. Habitualmente nuestro alumnado es incapaz de resolver determinadas situaciones porque intentan abarcarlas como un todo, en lugar de pararse a realizar esta generalización y descomposición en pequeñas acciones concretas.
 
Si estos pasos los implementamos mediante un programa informático o un sistema electrónico que interactúe con el mundo físico llegamos a un nuevo punto: la automatización. Una vez implementado, el sistema debe de someterse a diferentes pruebas para comprobar su correcto funcionamiento en todas las situaciones requeridas. Esto hace al alumnado tener que anticiparse al futuro, comprender hasta dónde llega la situación a la que se está enfrentando y asegurar si su planteamiento es realmente válido.
 
Si nos paramos a pensar sobre los pasos que hemos indicado, esta rutina no es sólo válida para crear un sistema informático o controlar un robot, sino para trabajar cualquier otro tipo de situación: desde la resolución de un problema de estequiometría hasta el análisis sintáctico de una frase. Si el alumnado es capaz de entender que para resolver cualquier situación puede generalizar el problema planteado, descomponerlo en acciones cada vez más concretas y en el orden adecuado, llevar a cabo esa secuencia de pasos en diferentes situaciones y refinar su solución para abarcar todos los casos necesarios, tendrá a su disposición una potente herramienta que le permitirá abordar cualquier tipo de reto, por grande que sea, sin abrumarse por su complejidad.

Además, esta forma de proceder permite una división natural del trabajo para trabajar de forma colaborativa. Diferentes personas en un mismo equipo pueden repartirse la resolución concreta de diferentes pasos con un alto nivel de abstracción. De este modo, el alumnado trabaja competencias transversales como la comunicación efectiva, necesaria para coordinar las entradas y salidas de cada uno de los pasos que están desarrollando y aprenden que, de cara a resolver un problema complejo, el trabajo en equipo bien utilizado es una potente herramienta. Además, esta división de tareas puede permitir al docente, y al propio equipo de trabajo, asignar a cada miembro aquellos pasos para los que está más capacitado, atendiendo así a la diversidad del aula y aprovechando las inteligencias múltiples.
 
En resumen, la programación y la robótica son interesantes no como disciplinas independientes, sino como un medio para enseñar al alumnado a resolver problemas mediante pensamiento computacional, aportando rutinas que permiten abordar situaciones de gran complejidad y descomponerlas en tareas sencillas que, en el orden adecuado, resuelven el problema. Abordarlas como un fin en sí mismo es no comprender su potencial y, por lo tanto, privar a nuestro alumnado de la oportunidad de enfrentarse con las herramientas adecuadas a los nuevos retos a los que se enfrentarán en la sociedad en la que van a llevar a cabo su desarrollo como adultos.
 
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