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Por Camilo Vieira
Profesor de Educación
cvieira@uninorte.edu.co
Comencemos por un ejercicio sencillo. Abre el buscador de Internet de tu preferencia y escribe la palabra computational (en inglés, ya que el orden de las palabras en inglés nos permite ver las sugerencias). Lingüística, física, y biología computacional son solo algunos de los ejemplos que aparecen en la lista. Así como estas disciplinas, hoy en día casi todas las áreas cuentan con una subdisciplina específica que utiliza la computación como su principal herramienta para representar fenómenos y resolver problemas. A esta habilidad de usar herramientas y métodos computacionales en contextos disciplinarios la llamamos pensamiento computacional (PC).
El término pensamiento computacional se popularizó en el 2006, cuando Jeannette Wing, entonces directora de Computer Science en Carnegie Mellon, hablaba de este como una habilidad fundamental para todos, tan importante como leer, escribir o hacer cálculos aritméticos. Aunque el término ya había sido usado en los años 80 por el profesor Seymour Papert del Instituto Tecnológico de Massachusetts (creador del lenguaje de programación LOGO), fue a partir de 2006 que educadores, investigadores, y creadores de políticas públicas en todo el mundo empezaron a trabajar en busca de una transformación curricular a todos los niveles que permitiera a los estudiantes desarrollar las habilidades para interactuar con el mundo computacional que hoy nos rodea.
Durante estos años, la definición sobre lo que es el PC se ha ido refinando. En 2016 los expertos llevaron el concepto a cuatro conjuntos de prácticas relevantes para ciencias e ingeniería: prácticas con datos; prácticas de modelado y simulación; prácticas de resolución de problemas por computador; y prácticas de pensamiento sistémico. Aunque fueron definidos para ciencias e ingenierías, muchas de estas prácticas también aplican para otras áreas, incluyendo las ciencias sociales y humanas.
HOY EN DÍA CASI TODAS LAS ÁREAS CUENTAN CON UNA SUBDISCIPLINA ESPECÍFICA QUE UTILIZA LA COMPUTACIÓN COMO SU PRINCIPAL HERRAMIENTA
Durante estos años, la definición sobre lo que es el PC se ha ido refinando. En 2016 los expertos llevaron el concepto a cuatro conjuntos de prácticas relevantes para ciencias e ingeniería: prácticas con datos; prácticas de modelado y simulación; prácticas de resolución de problemas por computador; y prácticas de pensamiento sistémico. Aunque fueron definidos para ciencias e ingenierías, muchas de estas prácticas también aplican para otras áreas, incluyendo las ciencias sociales y humanas.
Las prácticas con datos incluyen habilidades como estar en capacidad de recolectar, crear, manipular, analizar y visualizar datos; habilidades que deberían tener nuestros estudiantes.
Las prácticas de modelado y simulación son comunes en el desarrollo de la ciencia moderna y, cada vez más, en los procesos educativos, ya que a través de modelos computacionales podemos entender fenómenos, buscar soluciones y hacer predicciones. Las prácticas de resolución de problemas incluyen la programación de computadores —que ayuda a los estudiantes a ejecutar tareas repetitivas rápidamente—, pero también la capacidad para elegir herramientas existentes, depurar y evaluar soluciones computacionales. Por último, las prácticas de pensamiento sistémico se enfocan en las habilidades de nuestros estudiantes para reconocer que un sistema es más que la suma de sus partes, que puede tener comportamientos emergentes y que es posible analizar y manejar su complejidad en diferentes niveles.
Existen diferentes razones por las cuales deberíamos desarrollar el PC en nuestros estudiantes. La primera es la gran cantidad de datos que estamos generando cada minuto, datos que por su volumen no podemos analizar sin la ayuda de la computación. La segunda es la dificultad que tenemos para enfrentarnos a fenómenos cada vez más complejos, pues los métodos tradicionales de observación, recolección y análisis de información pueden quedarse cortos. Problemas con los que no siempre podemos experimentar directamente, como fenómenos a escala nano (es decir 10^(-9) metros), o las interacciones sociales de millones de personas a través de las redes sociales, son solo algunos ejemplos de fenómenos complejos que no podríamos lograr sin el poder de la computación.
La tercera razón se refiere a la ubicuidad de la tecnología en el mundo moderno. Ya lo decía la Royal Society de Reino Unido: Enseñamos a todos los niños física elemental, aunque solo un porcentaje pequeño se convertirán en físicos, porque viven en un mundo físico y una comprensión básica de cómo funciona es esencial para que ellos se involucren en él. Así como con la física, también con las ciencias de la computación queremos que nuestros hijos entiendan y jueguen un papel activo en el mundo digital a su alrededor.
Una razón adicional tiene que ver con las habilidades necesarias para la cuarta revolución industrial. En 2014 la Casa Blanca estimaba que para 2020 más del 50 % de los trabajos en áreas STEM (en inglés, ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas) estarían relacionados con la computación. Esto lo han venido confirmando diferentes fuentes, pues las habilidades con mayor crecimiento y mejor pagadas son habilidades relacionadas con el PC, por ejemplo, programación y resolución de problemas complejos. Además, debemos dejar a un lado la idea de que los únicos que programan en su trabajo son los desarrolladores de software, pues en realidad nueve de cada 10 personas que programan en su trabajo no son desarrolladores de software, sino biólogos, ingenieros, sociólogos y educadores utilizando la programación para resolver problemas en su disciplina.
Las ventajas que nos ofrece la computación de procesar grandes cantidades de datos, modelar y simular fenómenos, y ejecutar rápidamente tareas repetitivas, han hecho que se denomine a las ciencias computacionales como el tercer pilar de la ciencia, junto con las aproximaciones teóricas y experimentales.
¿Cómo podemos preparar a nuestros estudiantes para enfrentarse a problemas complejos en un mundo computacional? Desde el grupo de Informática Educativa en Uninorte hemos venido trabajando en alianza con docentes de ciencias naturales, ciencias sociales e ingenierías a todos los niveles educativos para integrar la computación a sus cursos disciplinarios. No buscamos crear nuevos cursos que enseñen sobre computación de una manera aislada de las disciplinas, sino que en los cursos disciplinarios se integren herramientas y métodos computacionales que les muestren a los estudiantes la relevancia de utilizar computación en sus áreas, mientras desarrollan las habilidades básicas del pensamiento computacional.
