Pensamento Computacional, Programação e Robótica: desenvolvendo habilidades para resolver problemas

por março 2, 2021Educação

Na área de conhecimento da computação, a resolução de problemas por computador é uma prática contínua na qual se desenvolve uma sequência lógica de um pensamento de como chegar à solução, passos para resolver um problema e uma formalização desses passos em instruções escritas em linguagem processada por computadores. Esses passos podem proporcionar muito ganho cognitivo aos alunos.

 

Do pensamento à formalização da solução de um problema, tem-se um processo humano que operacionaliza uma série de habilidades cognitivas. Já a execução de um plano de solução é um processo automático que, se bem especificado no processo humano, consolida-se em uma solução correta, resultante de um processamento muito rápido, e com a vantagem de manipular pequenas ou grandes quantidades de informações a partir de uma mesma especificação.

Dessa forma, a inteligência do processo humano se reproduz na capacidade operacional de máquinas em relação ao tempo de processamento e à quantidade de informações processadas. Há, portanto, uma operacionalização de várias habilidades cognitivas para operacionalizar vários circuitos integrados com a finalidade de gerar a solução correta de um problema em tempo ágil. Nessas operacionalizações de inteligência e de esforço eletrônico, evidenciam-se três conceitos importantes da computação: o Pensamento Computacional, a Programação e a Robótica.

O Pensamento Computacional é um trabalho de concepção, reflexão, abstração e expressão de uma solução que envolve quatro elementos: decomposição, reconhecimento de padrões, abstração e algoritmo. A decomposição consiste em dividir um problema em partes menores com a finalidade de facilitar a construção de uma solução; o reconhecimento de padrões em identificar padrões de solução das partes de um problema; a abstração em criar representações das soluções e o algoritmo em criar e sequenciar instruções para executar essas representações de soluções.

Por meio da Programação, formalizamos em um programa o algoritmo concebido no Pensamento Computacional e escrito em uma linguagem de programação compreensível por máquinas. Essas máquinas podem ser desde uma simples calculadora até uma nano-máquina ou um sofisticado robô programável com técnicas de Inteligência Artificial.

Quando a Programação se destina à operacionalização e controle das partes de um robô para automatização de tarefas, chega-se à Robótica, que reúne os conhecimentos de criar, programar e utilizar robôs com as finalidades de automatizar tarefas, aumentar a produtividade e reduzir custos, estendendo ou substituindo atividades humanas, sejam elas de natureza intelectual ou operacional. A Robótica materializa, portanto, os conhecimentos do Pensamento Computacional e da Programação em ações programadas nos mecanismos de robôs.

Uma vez compreendida essa relação entre o Pensamento Computacional, a Programação e a Robótica, bem como as demandas da atual sociedade imersa em uma realidade de virtualidade apoiada pelas tecnologias digitais, surge a necessidade de criar, programar e operacionalizar em larga escalaas tecnologias que sustentam essa realidade e demandam soluções computacionais para resolver problemas diversos.

 

 

FORMAÇÃO DE PESSOAS

Para atender a essa necessidade, que vem de um processo humano para um processo automático, é preciso, inicialmente, atentar para a formação de pessoas para que, em larga escala, seja possível atender à alta demanda de criação, programação e operacionalização de tecnologias digitais móveis, em nuvem, de computação de alto desempenho, de robótica, de análise de dados e de tantas outras para diferentes finalidades.

Essa formação de pessoas, porém, não deve ser orientada apenas na aprendizagem de conteúdos técnicos para criar, programar e operar tecnologias. Isso porque o conhecimento tecnológico é volátil e muitas tecnologias tão logo ficam obsoletas, levando a um desperdício de tempo investido em aprendizagem. Dessa forma, a formação deve contemplar principalmente o desenvolvimento de habilidades que favoreçam a criação, programação e operação de tecnologias independentemente do tempo de validade destas.

Aproximando-se do que Celso Antunes defende em seu livro Trabalhando habilidades: construindo ideias, as habilidades podem ser desenvolvidas a partir dos próprios conteúdos de um conhecimento, mas é necessário antes conhecer que habilidades podem ser desenvolvidas a partir de cada tipo de conhecimento.

No caso do Pensamento Computacional, por exemplo, as habilidades de decomposição, reconhecimento de padrões, abstração e de construção de algoritmos podem ser trabalhadas a partir de qualquer conteúdo que ofereça possibilidades de resolução de problemas, sendo das áreas de computação ou não. Por isso, há hoje um movimento em busca de inserir o Pensamento Computacional em diferentes modalidades de ensino para que crianças, jovens e adultos possam desenvolver as habilidades do Pensamento Computacional a partir de conteúdos de diferentes áreas do conhecimento humano.

Essas habilidades do Pensamento Computacional,quando desenvolvidas no processo de aprendizagem, muito podem contribuir para uma formação adequada e para as demandas da atual Sociedade do Conhecimento que interpreta, interage, reflete, interage, colabora e, principalmente, constrói conhecimentos, que é uma ação de mobilização de várias habilidades cognitivas, tais como: selecionar, relacionar, decompor, sequenciar, analisar e representar informações.

A Programação, por sua vez, é um conhecimento que comunica o resultado do Pensamento Computacional por meio de um programa, que é um algoritmo escrito em uma Linguagem de Programação. Nesse caso, habilidades de alto nível são operacionalizadas, entre as quais destacamos as habilidades de associação de conteúdos a tipos de espaços de memórias (variáveis), expressão em operações aritméticas e lógicas, de modularização, de comparação, de organização, de instruções em estruturas condicionais, de repetição e de abstração em um nível maior por representar algoritmos em uma linguagem formal compreensível por computadores.

Em relação à Robótica, o desenvolvimento de habilidades cognitivas atinge um patamar maior por reunir as habilidades de Pensamento Computacional e de Programação materializando-as nas configurações, movimentos e ações de robôs. Desse modo, ao promover a combinação e operacionalização de várias habilidades cognitivas, em especial das habilidades de construção, para uma aprendizagem baseada em problemas e projetos, o ensino de Robótica muito favorece na formação de pessoas aptas a resolver problemas e preparadas para as demandas de competências da Sociedade do Conhecimento.

Concluindo, após essa apresentação do Pensamento Computacional, da Programação e da Robótica como conhecimentos de grande potencial para o desenvolvimento de habilidades para a resolução de problemas e para a formação de pessoas adaptadas às demandas da Sociedade do Conhecimento, torna-se necessário que as instituições educacionais não abandonem seus estudantes ao mero conhecimento tecnológico próprio de nativos digitais, mas sim atentem para o uso educacional do Pensamento Computacional, da Programação, da Robótica e de tantas outras tecnologias para o desenvolvimento humano, intelectual e profissional dos cidadãos na tão dinâmica e volátil Sociedade do Conhecimento.

 

 

Marcia Gonçalves Oliveira
Professora do Instituto Federal do Espírito Santo, Doutora em Engenharia Elétrica, Mestre em Informática e Bacharel em Ciência da Computação pela UFES.

 

Revista Veredas Educacionais – maio/ 2019