O que é pensamento computacional?
Na vida cotidiana, antes de realizarmos alguma tarefa, é comum pensarmos em como podemos executá-la da melhor maneira possível. Por exemplo, antes de lavarmos roupas em uma máquina de lavar, é comum fazermos alguns questionamentos, como: “Há sabão?”, “Há amaciante?”, “As roupas soltam cor?”, “Algumas roupas podem soltar fiapos que grudarão em outras roupas?”. Ao levantarmos esses questionamentos e os respondermos mentalmente, estamos resolvendo uma situação-problema.
Reconhecer que, durante a lavagem, as roupas podem manchar ou que fiapos escuros podem grudar nas roupas claras, evidencia que já nos contaram esses problemas ou já vivenciamos isso. Portanto, é conveniente lavar as roupas claras separadas das escuras. A mesma conclusão se aplica ao listarmos os produtos de limpeza necessários antes de iniciar a lavagem. Inferir sobre o que pode gerar problemas em um processo a ser executado envolve habilidades de abstração inerentes à essa situação, por mais simples que ela aparenta ser.
Voltando ao exemplo da lavagem. Para evitar manchas e fiapos soltos nas roupas, organizamos a lavagem em etapas, decompondo a tarefa. Por fim, ao estabelecermos alguma ordem para lavar as roupas, executamos a tarefa com sucesso, o que pode ser associado a um algoritmo. Um algoritmo é uma sequência de passos que nos permite resolver um problema ou executar uma tarefa. Na escola, por exemplo, temos contato com alguns deles, como o algoritmo da divisão ou a maneira como determinamos o famoso Mínimo Múltiplo Comum (MMC) para somar ou subtrair frações de denominadores diferentes. No dia a dia, podemos compreender um algoritmo e executá-lo ao fazermos um bolo seguindo uma receita, em que temos os ingredientes e o modo de preparo, sendo o bolo o nosso resultado, o produto final da execução bem-sucedida de um algoritmo.
É importante observar que, assim como na simples tarefa de lavar roupas, desenvolvemos um raciocínio prévio que nos ajuda a organizar e ordenar as etapas. Em situações que envolvem a resolução de problemas mais complexos que os do cotidiano, utilizamos as ideias abarcadas no conceito conhecido como pensamento computacional.
O pensamento computacional pode ser sintetizado e definido como um conjunto de atitudes e habilidades que permitem a análise de situações e problemas, e sua resolução de maneira sistemática, aplicando conceitos e ideias da Ciência da Computação.
Uma maneira de caracterizá-lo e de organizar essas atitudes e habilidades é por meio de quatro pilares: abstração, reconhecimento de padrões, decomposição de problemas e algoritmo.
Você pode se aprofundar nessas discussões sobre pensamento computacional navegando pelas seções a seguir:
Contexto histórico
O termo “pensamento computacional” nos diz muito a seu respeito, pois remete ao pensar computacionalmente e nos leva a um caminho de associações que envolvem o uso de computadores para a resolução de problemas. Como o termo também contempla a parte do pensar, as discussões geralmente são conduzidas na direção de habilidades e atitudes importantes para a modelagem e a resolução de problemas que empregam o computador como agente facilitador.
Historicamente, o termo apareceu pela primeira vez em um trabalho¹ do professor Seymour Papert, nos anos 1980.
Papert é o criador da linguagem de programação LOGO, a “tartaruguinha” que se move de acordo com os comandos dados por meio de uma linguagem de programação textual. Para ele, é importante desenvolver o pensamento computacional nas crianças a fim de que se tornem mais do que apenas consumidoras passivas de tecnologia, mas desenvolvedoras e criadoras de soluções tecnológicas. Haja vista a importância desses conceitos e ideias, os fundamentos que embasam o termo foram discutidos antes mesmo dos anos 1980. Os questionamentos de Papert também diziam respeito a como introduzir esse tipo de raciocínio no cotidiano das crianças.
Em 2006, o termo “pensamento computacional” ganhou destaque com a publicação do artigo ‘Computational Thinking’², da pesquisadora Jeannette Wing, do National Science Foundation (NSF). Nessa época, os cursos relacionados à Ciência da Computação sofriam queda no número de matrículas, o que poderia prejudicar a crescente demanda de pessoas qualificadas na área.
Nesse artigo, Wing explicou o uso desse termo em função de habilidades desenvolvidas por cientistas da computação ao longo da carreira, as quais seriam úteis a qualquer pessoa independentemente da área do conhecimento, pois envolve a resolução de problemas por seres humanos, empregando conceitos fundamentais da Ciência da Computação.
Tal afirmação é relevante, uma vez que aplicações tecnológicas permeiam as mais diversas áreas do conhecimento e permitem o desenvolvimento de pesquisas que lidam, por exemplo, com volumes gigantescos de dados transformados em informações valiosas. O emprego de computadores, nesse sentido, aumenta a capacidade de atuação humana em diferentes campos do conhecimento.
Apesar de estar no contexto da Ciência da Computação, não podemos confundir (ou limitar) o pensamento computacional com a programação de computadores. O pensamento computacional envolve atitudes e habilidades de resolução de problemas em qualquer área do conhecimento, enquanto a programação trata-se de uma etapa em que, se julgarmos necessário no contexto do problema que estamos resolvendo, podemos implementar um algoritmo em uma linguagem de programação.
Ao longo dos anos, muitas definições foram propostas e inúmeras discussões ocorreram a respeito de quais habilidades fazem parte do pensar computacional. Entretanto, neste Guia, consideramos que é suficiente compreendê-lo como um conjunto de atitudes e habilidades que permitem a análise de situações e a resolução de problemas de maneira sistemática, aplicando conceitos e ideias da Ciência da Computação. Mais do que isso, podemos aplicar esse conhecimento sem o uso de computadores e resolver situações diversas do cotidiano. No decorrer deste Guia, você perceberá, inclusive, que já aplicamos grande parte desse conhecimento de maneira inconsciente ou, ao menos, sem consciência dos termos, das formalidades e das relações entre esse conhecimento e a área de Ciência da Computação.
O pensamento computacional nas escolas
Você já ouviu a expressão “pensar fora da caixa”? Ela é atribuída às pessoas que, ao abordarem um problema, encontram uma solução de forma inusitada. Essa capacidade pode estar associada às habilidades e às competências que elas desenvolveram ao longo da vida e são bem vistas em ambientes corporativos. O conjunto de atitudes e habilidades do pensamento computacional contribui de maneira incisiva para o desenvolvimento de cidadãos digitalmente participativos e criadores de soluções para problemas contemporâneos complexos, as quais atendem às necessidades atuais do mercado de trabalho. Por estar fortemente relacionado às ideias e aos conceitos da Ciência da Computação, países como Austrália, Estados Unidos, Reino Unido etc. introduziram o ensino de tecnologias, inclusive de programação de computadores, em seus currículos oficiais. Dentro desse contexto, o pensamento computacional surge como um tema transversal a todas as áreas do conhecimento desde a Educação Básica.
Nos Estados Unidos, a International Society for Technology in Education (ISTE) e a Computer Science Teacher Association (CSTA) elaboraram um guia sobre o ensino de pensamento computacional para a Educação Básica³. Nesse documento, essas associações, em parceria com empresas e professores da Educação Básica e do Ensino Superior, acreditam que:
“O pensamento computacional é um processo de resolução de problemas que inclui (mas não se limita) a características como:
As habilidades para executar os itens acima são apoiadas e aprimoradas por uma série de disposições ou atitudes que são dimensões essenciais do pensamento computacional. Essas disposições ou atitudes incluem:
[…]”
[Tradução livre] CSTA & ISTE. Computer Science Teachers Association (CSTA) and the International Society for Technology in Education (ISTE). Computational Thinking Teacher Resources. 2011.
A definição adotada pela ISTE e pela CSTA permite organizar o pensamento computacional em nove habilidades, além de propor sugestão de como essas habilidades podem ser trabalhadas transversalmente no processo educacional. As nove habilidades são:
• Coleta de dados;
• Análise de dados;
• Representação de dados;
• Decomposição de problemas;
• Abstração;
• Algoritmos e procedimentos;
• Automação;
• Simulação;
• Paralelização.
Em países desenvolvidos, acredita-se que aprimorar essas habilidades de maneira consciente e intencional nos estudantes da Educação Básica favorece o ingresso e o percurso deles em cursos de tecnologia, bem como amplia a capacidade deles no desenvolvimento de soluções tecnológicas para problemas de qualquer área do conhecimento. Entretanto, no Brasil, abordar conceitos de Ciência da Computação com os estudantes pode ser um grande desafio para os professores da Educação Básica e, consequentemente, para o processo de ensino-aprendizagem do pensamento computacional.
No Brasil
No Brasil, os cursos de licenciatura iniciados há décadas não oferecem em sua grade componentes curriculares que preparam os professores para trabalhar o pensamento computacional de forma contextualizada na sala de aula. Em 2017, o termo “pensamento computacional” se popularizou com a sua inserção na Base Nacional Comum Curricular (BNCC). Entretanto, nesse documento não há orientação específica e explícita de como implementar o ensino de Ciência da Computação nas escolas da Educação Básica. Há iniciativas de órgãos não governamentais e instituições particulares – como as propostas pelo Centro de Inovação para a Educação Brasileira (CIEB) em parceria com a Sociedade Brasileira de Computação (SBC) –, em que foi proposto um currículo de referência4, muito rico e completo, porém ainda não homologado por órgãos governamentais.
Para incentivar que o pensamento computacional seja uma competência a ser desenvolvida nos estudantes durante a etapa da Educação Básica, a BNCC propõe que a disciplina de Matemática auxilie nessa tarefa:
“A área de Matemática, no Ensino Fundamental, centra-se na compreensão de conceitos e procedimentos em seus diferentes campos e no desenvolvimento do pensamento computacional, visando à resolução e formulação de problemas em contextos diversos”
[…]
Ainda nesse documento, na página 474, afirma-se que o pensamento computacional “envolve as capacidades de compreender, analisar, definir, modelar, resolver, comparar e automatizar problemas e suas soluções, de forma metódica e sistemática, por meio do desenvolvimento de algoritmos”.
A intenção de incluir informações sobre pensamento computacional na BNCC é de que esse assunto seja trabalhado de maneira transversal a todos os componentes curriculares. Para promover um embasamento teórico, o Ministério da Educação oferece aos professores, por meio de cursos de formação continuada, o módulo “Introdução ao pensamento computacional”, elaborado pela Secretaria de Educação Básica (SEB) e disponibilizado no Ambiente Virtual de Aprendizagem do Ministério da Educação (AVAMEC)⁵. O curso e o currículo do CIEB utilizam uma abordagem mais simples e de menor granularidade para organizar as atitudes e as habilidades do pensamento computacional, dispondo esses elementos em quatro conjuntos de habilidades, também chamados pilares do pensamento computacional: abstração, reconhecimento de padrões, decomposição e algoritmos.
Neste Guia, você pode encontrar mais detalhes sobre os pilares em textos e vídeos. Os textos explicam de maneira direta e associam as ideias a fatos da realidade dos professores e dos estudantes. Já os vídeos buscam relacionar esses fatos a conceitos da Ciência da Computação, ilustrando de que maneira as ideias dos quatro pilares se fazem presentes ao se empregar o computador para resolver problemas complexos do ponto de vista da Ciência da Computação.
[1] PAPERT, S. Mindstorms – Children, Computers, and Powerful Ideas. 1980. Disponível em: <https://dl.acm.org/doi/pdf/10.5555/1095592>. Acesso em: maio 2022.
[2] WING, J. Computational Thinking. Communications of the ACM. 2006. Disponível em: <https://www.cs.cmu.edu/~15110-s13/Wing06-ct.pdf>. Acesso em: maio 2022.
[3] COMPUTER SCIENCE TEACHERS ASSOCIATION (CSTA); INTERNATIONAL SOCIETY FOR TECHNOLOGY IN EDUCATION (ISTE). Computational Thinking Teacher Resources. 2011. Disponível em: <https://cdn.iste.org/www-root/2020-10/ISTE_CT_Teacher_Resources_2ed.pdf>. Acesso em: maio 2022.
[4] RAABE, A. L. A.; BRACKMANN, C. P.; CAMPOS, F. R. Currículo de referência em tecnologia e computação: da educação infantil ao ensino fundamental. São Paulo: CIEB, 2018. E-book em pdf. Disponível em: <https://curriculo.cieb.net.br/curriculo>. Acesso em: maio 2022.
[5] BRASIL, Ministério da Educação (MEC). Introdução ao Pensamento Computacional. Ambiente Virtual de Aprendizagem. Disponível em: <https://avamec.mec.gov.br/#/instituicao/seb/curso/3801/informacoes>. Acesso em: maio 2022.
Que tal conhecer um pouco mais sobre os pilares do pensamento computacional?
