Presentación del libro "Pensamiento computacional" en la Universidad de Cambridge

El pasado día 26 de febrero tuvo lugar en la Facultad de Educación de la Universidad de Cambridge un Book Launch en el que se presentó el libro "Pensamiento computacional, una competencia clave", de Pascual Pérez Paredes y Miguel Zapata-Ros, con prólogo de César Coll.

El libro lo pueden encontrar en Amazon , tanto en versión en papel como en versión ebook).

Más allá del acto en sí, que después abordaremos,  con no menos importancia, se desarrollaron una serie de actos informales, y no tanto, incluyendo los corrillos que espontáneamente se formaron en el launch, las comidas, cenas y los paseos  que tuvieron lugar en torno a él, y que posibilitaron múltiples contactos, conversaciones y compromisos.

El público si bien no masivo, sí fue muy significativo de lo que constituye la comunidad de Cambridge y del mundo que en torno a ella se genera.

Entre los asistentes, dos docenas, se encontraban destacados referentes de la docencia y de la investigación educativa en Matemáticas, Ciencias Experimentales y STEM de Cambridge. También asistieron componentes de distintos programas de postdoc y de postgrado que, desde países y entornos culturales distantes y no tanto (había españoles) , concurren a esta universidad. Y obviamente como es costumbre, una buena costumbre de esta casa, no podían faltar representantes de la institución encargados de evaluar las posibilidades de transferencia de los resultados de investigaciones y desarrollos. También asistió una destacada componente de Cambridge Maths [1], con la que tuve ocasión de departir en el launch e incluso esbozar líneas de futura colaboración. Cabe reseñar de forma destacada la asistencia de investigadores y doctorandos de los equipos dirigidos por el Professor Pérez-Paredes, coautor del libro y participante en la presentación, fundamentalmente interesados por los temas del corpus lingüístico que genera el pensamiento computacional. 

Imagen 1

Pero los hechos comienzan mucho antes. Previamente, en enero de 2018, el Prof Pérez-Paredes y quien les escribe habían trabajado en la elaboración de unos artículos (posts académico en RED de Hypotheses) sobre Patrones de Pensamiento Computacional y corpus lingüísticos: el aprendizaje de lenguas con datos lingüísticos (I y II) que constituyen parte del libro.

Después, en Arequipa, en  el contexto del II Congreso Internacional de Tendencias en Innovación Educativa (CITIE) (actas), coincidieron una grupo importante de autores e investigadores.  Constituían una masa crítica de lo que es el pensamiento y la investigación sobre la tecnología apoyando la educación. Allí estuvieron, entre otros Pascual Pérez Paredes, de Cambridge, Artemis Papert y Margaret Minsky, del MIT-Sugar Lab, y Wenli Chen de Singapur, y de ahí salió la decisión de impulsar el pensamiento computacional desenchufado (unplugged computational thinking). 
Y de ese impulso es de donde surgió la última parte del libro que se presentaba. A una parte extensa de su contenido se puede acceder en los posts del blog académico RED de Hypotheses Pensamiento computacional en los primeros ciclos educativos, un pensamiento computacional desenchufado (I y II).
El edificio de la Facultad de Educación es un modernísimo y funcional edificio que contrasta con la solemnidad y la raigambre de los edificios del centro de la ciudad,  particularmente con los Colleges ribereños del Cam, en uno de los cuales, el Queen's College, tuve el privilegio de alojarme en mi estancia, paseando esos días por los mismos senderos que pisó Erasmus (que de esta forma inició la tradición tan conocida hoy día de los "erasmus") y de cruzar cotidianamente el Mathematical Bridge.

En la Facultad de Educación destaca su moderna biblioteca, organizada de una forma extraordinariamente eficaz, por tópicos, atendiendo a criterios de relevancia cognitiva y de significación para las materias. Aunque no soy especialista, y sin duda diré una obviedad para los que realmente son expertos, me recuerda bastante la clasificación seguida por Google Scholar Metrics (GSM) para la organización de revistas científicas, además de utilizar términos consagrados en la literatura científica más aceptada.

En esa biblioteca está ahora el libro. También en lugar destacado en el expositor de libros que hay según se entra en el hall. Allí tuvimos la grata sorpresa de encontrar expuesto un ejemplar de la primera edición de nuestro libro, y un poco más allá la pantalle donde se exponían las actividades del día (imagen 1) entre las que figuraba el Book Launch "Pensamiento computacional".

Convienen decir en este punto que, en la presentación del libro quisimos, tanto el Dr. Paredes como yo mismo, poner énfasis en algunas ideas de su contenido. De esta forma en él se aborda el pensamiento computacional desdela perspectiva de la enseñanza y del aprendizaje en todos los niveles educativos, pero básicamente en los niveles anteriores a la universidad. Desde su introducción se plantea que el pensamiento computacional constituye una competencia clave en la nueva alfabetización digital.  De manera que las habilidades que son propias de los programadores deben ser desarrolladas desde las primeras etapas y son igualmente útiles para la resolución de problemas en otros ámbitos de la vida profesional y personal. Son habilidades  que permiten a los individuos desarrollar las funciones de comunicación, representación y proceso de la información propios de la nueva cultura, la de la Sociedad del Conocimiento.
Los contenidos tratan asímismo de los lenguajes de patrones específicos del pensamiento computacional, de las componentes que, según el análisis que se hace, lo constituyen y lo definen, de experiencias concretas de implementación en currículos oficiales.  Y por último  se analizan aprendizajes en las primeras etapas de desarrollo de los niños, sin ordenadores y sin pantallas, que pueden ser evocados en el desarrolo del del pensamiento computacional en otras etapas es el pensamiento computacional desenchufado.
​Este libro es útil para profesores, técnicos en diseño y organización educativa e investigadores en computación, educación y teoría del aprendizaje entre otros.

La presentación completa que se utilizó en la presentación pueden descargarla en formato original de Google Drive.

En ella comenzamos con una idea clave, que se manifiesta recursivamente en toda la sesión y en le libro, la del pensamiento computacional como una competencia clave, una competencia clave en la nueva alfabetización que se viene a unir a las tres ya existentes que constituyen las alfabetizaciones anteriores: leer, escribir y aritmética. En la tradición pedagógica anglosajona se les denomina las tres erres: The three Rs: "Reading, wRiting and aRitmhetic and computational thinking", que de esta forma se constituyen en una alfabetización de tres erres ampliada (three Rs+): The three Rs +: "Reading, wRiting, aRitmhetic and computational thinking"

Pero ¿estamos (los maestros y profesores) realmente preparados? ¿Sabemos por ejemplo detectar casos de pensamiento divergente como el que el caso de la imagen siguiente nos plantea?

Parece que este maestro, el que propone y evalúa el ejercicio, no lo detecta: Rechaza con un aspa roja lo que no se corresponde con su patrón previo de respuesta, ignorando y posiblemente frustrando en el alumno, lo que puede ser una manifestación de aprendizaje divergente en un análisis más detenido de una respuesta no convencional.

En la exposición, tras esto y tras un sucinto repaso por la situación de demanda de profesionales y técnicos con competencias profesionales digitales, llegamos a la conclusión que es preciso un nuevo curriculum y una formación de los docentes en consonancia con ese curriculum:

Pero ¿qué curriculum es necesario? En trabajos de investigación y de recesión de otros trabajos hemos diferenciado quince elementos (no siempre competenciales, ni tan siquiera homogénos o disjuntos) constitutivos de ese nuevo pensamiento, y que, bajo nuestra perspectiva, lo definen:

Imagen 2

Así frente a la opción de enseñar a programar, proponemos que se desarrollen en los niños habilidades (incluso desenchufadas, sin concurrencia de tecnología digital) que puedan ser evocadas en contextos de programación, de otras tareas digitales o en la vida cotidiana

Se debe potenciar pues desde las primeras etapas como se hace con otras habilidades claves o con habilidades madurativas como la música, la danza o el deporte

Wing dice que “el pensamiento computacional implica resolver problemas, diseñar sistemas y comprender el comportamiento humano, basándose en los conceptos fundamentales de la informática”. Y que es "una habilidad fundamental para todos, no solo para los informáticos".

Pero no es sólo eso

El pensamiento computacional es una pieza clave de la alfabetización digital, y ésta es una transposición, a la Sociedad del Conocimiento, de lo que son otras alfabetizaciones a otras sociedades.

Corresponde llegado a este punto explicar el pensamiento computacional a partir de las quince componentes que señalamos antes (Imagen 2). Así por ejemplo la heurística se comprende muy bien a partir de las palabras de Dewey

Parece que los niños aprenden por imitación, pero rara vez es así, y cuando lo es no constituye realmente un aprendizaje. "Decir que su imitación es inconsciente es decir que no es en absoluto una imitación, no lo es al menos desde el punto de vista desde el que el supuestamente imitado lo hace". El niño se fija en la posible ventaja que ofrece hacerlo así, pero para conseguir sus propios fines. Constituye una estrategia en la cual analiza y se apropia de un procedimiento para sus propios objetivos, los que él determina. Este proceso consciente es una manifestación de una habilidad heurística. En otro contexto también puede ser la manifestación de una actividad que tiene rasgos metacognitivos. Lo cual pone de relieve otra cuestión que es característica del pensamiento computacional, estos elementos casi nunca se producen de forma única y aislada.

Por otro lado la iteración no es algo que valga sólo para utilizar instrucciones for, if-else o while , sirve para aprender a representar números racionales en forma decimal o a operar con ellos:

En cualquier caso no se puede ignorar todo el corpus teórico que, sobre el aprendizaje , se ha ido desarrollando hasta ahora. Es imprescindible saber cómo aprenden los individuos, y lo que sabemos sobre ello, para fundamentar la adquisición de esta forma de pensamiento. El principio de activación de Merrill es un ejemplo, como veremos.

Hace falta pues una revisión de lo que sabemos sobre el aprendizaje que es útil para el pensamiento computacional:

Y las nuevas aportaciones

Pero quizá lo más importante y la gran innovación de este trabajo y de esta presentación, dentro del papel que juegan las bases teóricas del aprendizaje , lo constituyó el PRINCIPIO DE ACTIVACIÓN, PARA BASAR lo que a partir de aquí, en la exposición, se presenta como PENSAMIENTO COMPUTACIONAL DESENCHUFADO:

De entre los cinco principios que Merrill establece, como aceptados por todos los teóricos y validos en cualquier situación y escenario, destacamos para este caso el principio de activación:

A partir de este punto, en la presentación, nos dedicamos a desarrollar la tercera parte del libro cuyo contenido es:

De toda esta parte, en la presentación, destacamos para asignarle un carácter de realidad y aplicabilidad, la propuesta de actividades. 

En este libro sostenemos  que el pensamiento computacional está constituido por los elementos que en él definimos y describimos (Imagen 2). Pues bien las actividades deben desarrollar estos elementos, y habrá que definirlas y diseñarlas con un diseño instruccional, con elementos curriculares adecuados (guías para maestros y profesores) y con materiales para los alumnos.

En este punto pusimos el énfasis en que el trabajo que hay por delante es diseñar actividades adecuadas para cada uno o para cada racimo de elementos constitutivos del pensamiento computacional. Y hay que relacionarlas adecuadamente con las habilidades que desarrollan. También hay que decir cómo se verifican y en qué grado se consigue el domino (evaluación). El corolario es que hay que encontrar y explorar los juegos y actividades con más potencial cognitivo para el desarrollo de esas habilidades. Y que hay que hacer un diseño educativo de esos juegos y de esas actividades.

A modo de ejemplo de actividades señalamos dos: "Preálgebra para niños" y "Pegatinas y circuitos lógicos.- Puertas lógicas"

En el primero de ellos se trata de introducir un juego o una actividad para desarrollo de pensamiento abstracto, preálgebra, en niños de entre 4 y 6 años, utilizando para ello unos materiales fácilmente disponible a un precio y por unos medios disponibles por todos. Se trata de Youkara Youkara 1 PC, un juego infantil fabricado en China, cerca de Cantón, por la empresa Youkara, que se vende a través Amazon por el precio de 0,89€.

Más allá de su descripción, señalamos que esta actividad enlaza con un elemento de entre los que hemos considerado: el pensamiento abstracto.

La segunda actividad fue "Pegatinas y circuitos lógicos.- Puertas lógicas AND y OR

Se trata de construir, con pegatinas de circuitos, puertas lógicas OR, AND y NOT, y que los niños los manipulen, experimenten reiteradas veces y hablen sobre ello. En esta actividad  se utilizan etiquetas adhesivas y circuitos (peel-and-stick electronics for crafting circuits). Se trata de un conjunto de herramientas que consta de componentes electrónicos para quitar el plástico y pegar, tales como LED y cintas de cobre como conductor. 
Hasta ahora y en general, según los papers, con este kit de herramientas, los niños pequeños han creado proyectos interactivos de arte o han creado una divertida artesanía, incrustando en los montajes adhesivos LED y sensores que responden al entorno o a estímulos externos. Los niños pueden desarrollar su creatividad en actividades prácticas mientras aprenden y aplican conceptos básicos de electricidad, como son circuitos e interruptores. En este caso vamos más allá, pensamos que incluso esta tecnología se puede aplicar para aprender circuitos lógicos.

El maestro debe de dar explicaciones (muy sencillas) sobre lo que es un circuito AND u OR y lo que se esperan que los niños hagan (en pequeño grupo de dos o tres o de forma individual) enseñándole fotos e imágenes construidas por él, de la forma más próxima al resultado de lo que se espera que hagan. Y a ser posible mostrándoles un prototipo construido por él.

Estas actividades se puede completar con ejercicios reales

Y finalmente, en la exposición, llegamos a las siguientes

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[1] Cambridge Mathematics es una organización que replantea el apoyo para el diseño curricular en matemáticas. Está desarrollando un marco digital flexible e interconectado para ayudar a renovar la educación matemática de 3 a 19. Sus procesos de diseño tienen un carácter transparente, colaborativo y basado en la investigación y en la evidencia. 
Suponen que el aprendizaje de matemáticas en el intervalo 3-19 puede ser conectado, en la tecnología pero también en sentido cognitivo, y coherente. Su existencia se justifica en la necesidad de  proporcionar una estructura para que esto suceda. Están trabajando con especialistas en educación matemática en todo el mundo y esperan tener una versión  inicial de esa estructura para 2020.