Um exercício de pensamento computacional (1/2)

Um dos meus desafios dos tempos de hoje consiste em ajudar a preparar uma nova geração de professores de Informática para as tarefas que lhes irão ser exigidas no futuro, num futuro em que já se percebeu que a Informática é uma disciplina estruturante do pensamento, em que todos teremos de estar mais preparados para ler a realidade de uma forma crítica, para identificar os problemas e o seu grau de complexidade, e para formular soluções, eventualmente com o recurso a computadores ou outras máquinas programáveis.
Na minha aula de ontem, propus aos alunos que olhassem para um problema que encontrei recentemente nas páginas do Público:

Cada aluno tinha um computador à sua frente.
Este problema, aparentemente simples, levanta muitas questões muito interessantes para quem, como eu, gosta de ver como as pessoas tentam atacar estas situações. Exemplos de reacções iniciais:
i) não saber o que são quadrados perfeitos,
ii) não perceber o enunciado e começar a atirar coisas para o ar, completamente disparatadas,
iii) perceber problemas diferentes, sem qualquer sentido, que me abstenho de reproduzir.
Curiosamente, ninguém se interrogou sobre se o problema teria solução, se haveria muitas, se seria trivial ou muito complicado, isto é, ninguém olhou criticamente para o probema.
A título de provocação, sugeri um problema "mais simples", só com os números de 1 a 5, e aí foi mais fácil concluir que neste caso não haveria nenhuma solução, pois os números 1 e 3 têm de ficar encostados, bem como os números 4 e 5, mas não há mais nenhum par de números cuja soma seja um quadrado perfeito:

Esta análise permitiu entre outras coisas concluir que com os números de 1 a 25, terá de haver um mínimo de 24 pares de números cuja soma é um quadrado perfeito. E haverá?
Com alguma relutância (estas coisas ou se praticam ou...) conseguimos produzir e executar um pequeno programa em Python que lista todos os pares de números entre 1 e 25 cuja soma é um quadrado perfeito:

São 32. Serão suficientes? Continuaremos.

Google Exploring Computational Thinking

Pensamento computacional é uma competência essencial para os nossos jovens, mas muito poucos professores estarão preparados para fazer despertar nas suas mentes esta maneira de olhar para a realidade, de detectar as abstracções, os automatismos, os algoritmos, os padrões que nela se escondem.
Nós, os professores, que aprendemos uma certa Informática, temos normalmente dificuldade em dar o primeiro passo no sentido da descoberta destes jogos escondidos, destes segredos, destas pequenas coisas que começamos a verificar que interessam as mentes curiosas da gente mais nova, habituada a viver e sobreviver neste mundo complexo que estamos a criar, em que o pensamento, o pensamento crítico, a compreensão dos mecanismos com que nos defrontamos no dia a dia, fazem a diferença.
No entanto, todos os dias lidamos com situações que permitem levar à descoberta de formas simples de pensar, de formas estruturadas de organizar o pensamento.
Seja escolher a melhor maneira de arrumar as peças Lego em caixas de forma a simplificar a procura duma determinada peça, seja escolher o melhor percurso para recolher um pequeno número de produtos nas prateleiras de um supermercado, seja encontrar estratégias para fazer a gestão das filas das caixas, o dia a dia é a melhor fonte para descobrir o pensamento computacional.

A Google, sempre a Google, disponibiliza uma série de ideias, projectos e recursos num sítio a que chamou Exploring Computational Thinking, e que recomendo vivamente.

Ensino de Informática e Pensamento Computacional

Pensamos que a Informática, o software, poderá assumir um papel decisivo na formação dos nossos jovens, ao motivar em cada jovem uma reflexão sobre a relação pessoa máquina, entendendo a máquina ao serviço do Homem, e não o seu contrário.

A necessidade de comunicar com uma máquina obriga a formular os problemas de uma forma lógica, usando abstracções e estruturas simples que contribuem para uma visão mais clara da realidade.
A questão consiste saber como formar os professores que poderão despertar estas competências nos seus jovens alunos do ensino básico e secundário, através de actividades simples e motivadoras, tanto quanto possível inspiradas na realidade do dia a dia.

Numa onda avassaladora, o projecto Hour of Code já chegou a mais de dois milhões de pessoas no Reino Unido, isto depois de ter atraído cerca de vinte nos Estados Unidos da América.

A reflexão que tem sido feita na comunicação social destes países, o confronto de diferentes visões, as dificuldades que professores naturalmente sentem perante o desafio de ensinar algo que nunca aprenderam, o entusiasmo dos jovens e das suas famílias, ajudam a melhor atingir os objectivos que os novos currículos adoptados nestes países ambicionam.

E uma coisa é certa: tal como o ensino da Música, por exemplo, não se destina a formar músicos para as nossas orquestras, mas sim a contribuir para a formação integral dos jovens, o ensino da Informática deve proporcionar o contacto com as noções básicas de Informação, de abstracção, de algoritmo, sem visar a formação de programadores Informáticos.

Jeannette Wing

Reconheço em Jeannette Wing a grande força inspiradora da ideia de pensamento computacional. A sua visão para a educação no século XXI marcou, e está a marcar, de uma forma decisiva um novo rumo.

Professora de Carnegie-Mellon University, fundadora do Center for Computational Thinking, neste momento on leave na Microsoft Research, contribuiu para a definição que considero mais interessante de pensamento computacional: o processo mental que conduz à formulação de problemas e das suas soluções de tal modo que as soluções são representadas numa forma que um agente de processamento de informação é capaz de tratar.
Os slides acima falam por si.
O projecto, esse sim, é ambicioso, imparável, já está a acontecer neste momento na Inglaterra, por exemplo, vai demorar tempo, e vai encontrar uma forte resistência de muitos professores, que se vão considerar ameaçados por esta nova visão da Informática como disciplina estruturante do pensamento humano.

Três livros

O centro do ensino é a sala de aula, onde se encontram o professor e os alunos, e o objectivo é sempre e apenas um: despertar nos alunos a vontade de aprender. Só assim, cada um se tornará um ser autónomo e independente, capaz de pensamento crítico, e apto a encontrar o seu lugar na sociedade em que se insere.
Entre outros, há três livros, de autores portugueses, cuja leitura é obrigatória para qualquer professor:
 - Bárbara Wong, A Minha Sala De Aula É Uma Trincheira, Esfera dos Livros

 - David Justino, Difícil É Educá-los, Fundação Francisco Manuel dos Santos

 - Maria Filomena Mónica, A Sala de Aula, Fundação Francisco Manuel dos Santos

Três grandes livros, sem panos quentes, e que reconhecem o esforço dos professores em lutar contra um sistema asfixiante e burocrata que vai destruindo calmamente o nosso sistema de ensino.

Porquê?

A coordenação do Mestrado em Ensino de Informática da UCP, que vai na sua 4ª edição, e que prepara professores para o grupo 550 do 3º ciclo do Ensino Básico e do Ensino Secundário, tem-me levado a conhecer com algum detalhe o estado do ensino das nossas gerações futuras, nomeadamente, mas não só, nas áreas da Informática e das Tecnologias de Informação e Comunicação (TIC) que aliás amiúde por cá se confundem.
Em Portugal, e um pouco por todo o mundo, temos de o admitir, o desenvolvimento das TIC e a massificação do ensino, levou à chegada às Escolas de professores com formações improvisadas, deslumbrados com as "tecnologias" mais banais, que se apropriaram do ensino das TIC, com programas completamente desadequados, criados por quem não sabia, por ministérios que reduziram as suas "políticas" aos "planos tecnológicos" e a "semear" Magalhães e quadros interactivos pelas escolas, em negócios de milhões, que causaram mais prejuíxos que verdadeiros progressos no nosso sistema de ensino.
Em Julho de 2012, mesmo em cima do início do ano lectivo 2012/13, o Ministério da Educação e Ciências apresentou as Metas Curriculares de Tecnologias de Informação e Comunicação do Ensino Básico - 3.º Ciclo, o primeiro sinal de que algo poderia vir a mudar no ensino das TIC no nosso País. Sem pré-avisos, sem formação adequada dos professores, sem objectivos estratégicos de todos conhecidos, num cenário no fundo mais que habitual.

Entretanto, enquanto por cá se esbracejava e improvisava, lá fora, Países com mais cuidado com as suas gerações futuras, iam estudando, nas universidades, nas associações de professores, nas escolas, quais as verdadeiras necessidades de formação dos jovens nativos digitais, com ritmos, com treino, com competências mentais completamente diferentes das dos professores que penosamente lhes tentavam ensinar, como melhor (não) sabiam, a arquitectura dos computadores, Word, Excel, Power Point, enquanto desprezavam outras ferramentas, como o Moodle, que essa sim, poderia fazer a diferença entre uma escola dos ditados, dos sumários, dos materiais obsoletos, dos resumos, e uma escola em que os professores sabem usar o Moodle ou outro Learning Management System (LMS) para partilhar e melhorar continuamente os seus materiais e para criar actividades motivadoras para os seus alunos, ao mesmo tempo que valorizam a sua própria actividade no dia a dia.
Estamos a falar de pensamento computacional.

É este o nosso ponto de partida.