Source: https://www.slideshare.net/gcucuzza/cc-2016-fundacin-sadosky
Timestamp: 2018-08-17 23:19:40+00:00

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Una propuesta para refundar la enseñanza de la computación en las escuelas argentinas - Fundación Sadosky
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"El objetivo de este informe es instalar el debate en la comunidad científica y educativa del país sobre la necesidad de realizar cambios de fondo en la enseñanza en escuelas primaras y secundarias de varios temas relacionados con la computación, convencidos de que son un elemento clave para que nuestro país pueda aprovechar las enormes oportunidades que brindan estas tecnologías." http://www.fundacionsadosky.org.ar
1. CC – 2016Una propuesta para refundar la enseñanza de lacomputación en las escuelas ArgentinasBuenos Aires, Enero de 2013
2. CC 2016 21 Resumen Ejecutivo1.1 ObjetivoEl objetivo de este informe es instalar el debate en la comunidad científica y educativa del país sobre lanecesidad de realizar cambios de fondo en la enseñanza en escuelas primaras y secundarias de variostemas relacionados con la computación, convencidos de que son un elemento clave para que nuestropaís pueda aprovechar las enormes oportunidades que brindan estas tecnologías. Creemos además queaprender la “verdadera computación” (las ciencias de la computación) será muy beneficioso para quetodos los alumnos argentinos desarrollen habilidades y competencias fundamentales para la vidamoderna. Nuestra idea no es original: muchos países como Estados Unidos [1] y el Reino Unido [2]están embarcados en procesos similares, mientras que otros como Finlandia, Israel y Nueva Zelandallevan un importante liderazgo que ya están capitalizando.1.2 La revolución del softwareHoy nuestra sociedad está viviendo una nueva revolución, sólo comparable a hechos históricos como lainvención de la imprenta. Teléfonos inteligentes, libros electrónicos, consolas de videojuegos, centros deprocesamiento de datos corporativos "en la nube", supercomputadoras de cálculos científicos, fotografíadigital, edición musical digital, navegación guiada por GPS, Internet, e-mail, motores de búsqueda,comercio electrónico, redes sociales, imágenes médicas digitales, cirugías asistidas por computadora,traducciones automáticas de lenguaje natural y reconocimiento de voz son sólo algunos ejemplos. Estossistemas, herramientas y servicios pertenecen a un dominio muy vasto, que continúa creciendo,conocido bajo la denominación de Tecnologías de la Información y Comunicación (TIC). Pero estastecnologías no se limitan a esas aplicaciones y son en gran parte responsables, por ejemplo, de larevolución de la biología molecular, con impacto en la salud y la alimentación, o de que muchasindustrias hayan mejorado sus productos y los han hecho más seguros y eficientes. Por ejemplo en laindustria aeronáutica, el Boeing 787, conocido como Dreamliner, 20% más económico que los jets que loprecedieron, no se podría haber diseñado ni construido sin el concurso del software. Su predecesor, elBoeing 777, fue el primer avión cuya aerodinamia fue simulada completamente por computadora, sin lautilización de túneles de viento, y ha tenido apenas dos accidentes en 17 años de servicio. Lastecnologías de pronósticos meteorológicos descansan fundamentalmente en la potencia de cálculo y laeficiencia de los algoritmos programados para resolverlos. Todas estas tecnologías, y muchas más quepodríamos nombrar, fomentan nuestro bienestar, nuestra seguridad y nuestra prosperidad.1.3 La ciencia detrás de muchos de estos avances¿Qué hay detrás de este boom de las TICs? En lo que hace a la computación hay una ciencia,establecida, con fundamentos, principios, conceptos y métodos independientes de tecnologíasconcretas: las ciencias de la computación (CC), que entre otras cosas incluyen:Programación y algoritmos (Métodos para describir soluciones a problemas utilizandocomputadoras).Estructuras de almacenamiento de datos (Formas de almacenar información en lascomputadoras para después poder recuperarla en forma eficiente).Arquitectura de computadoras (Formas de diseñar las computadoras).Redes de computadoras (Formas de vincular las computadoras para que puedan establecercomunicaciones entre ellas).Además, en la disciplina interviene un conjunto de habilidades y competencias intelectuales que seganan para toda la vida y son aplicables a todos los demás campos de estudio. Constituyen una formade pensar que tiene características propias y diferentes a la de otras ciencias, destacándose:Modelización y formalización.Descomposición en sub problemas.Generalización y abstracción de casos particulares.Procesos de diseño, implementación y prueba.
3. CC 2016 3Podemos reconocer entonces que las ciencias de la computación constituyen una disciplina académicarigurosa cuya enseñanza es imprescindible para mejorar las perspectivas profesionales y humanas detodos los estudiantes.1.4 Las fallas del presente y el futuroLo vertiginoso de esta revolución hace que sea muy difícil prever cuál será el escenario futuro de acá apocos años. Parte esencial de esa imprevisibilidad tiene que ver con el desarrollo de la industria delsoftware, por lo que estar bien posicionados en el sector otorga una ventaja estratégica frente a laincertidumbre del devenir de las transformaciones sociales.Varios informes de organismos de Estados Unidos, Reino Unido y otros países, coinciden en señalar queel éxito que cada país posea para poder enseñar computación con eficacia estará relacionadodirectamente con la habilidad de dicho país de poder innovar y competir en los mercados actuales. A lavez, estos informes concuerdan en identificar una serie de fallas en los programas de educación en CC,de los cuales nuestro país no es ajeno:Falta de estándares de enseñanza, o estándares deficientes.Énfasis en la enseñanza de software de oficina, en detrimento de la enseñanza de CC.Falta de profesores capacitados y formados.Ausencia de oferta de capacitación continua.Deficiente infraestructura escolar: falta de laboratorios, de conectividad, de kits educativos, etc.Una gran parte de nuestra sociedad desconoce casi todo sobre las CC, o las confunde con habilidadesofimáticas, como manejo de procesadores de texto o planillas de cálculo. ¿Por qué ocurre esto?Las CC no forman parte de los diseños curriculares de primaria y secundaria.Hay muy pocos profesores formados que enseñen CC en las escuelas.En las escuelas se enseña a usar programas transmitiendo la sensación de que las CC son unadisciplina tediosa, carente de interés y de baja calificación.Se instala la idea de que para aprender computación no hace falta estudiar.El crecimiento del uso de las tecnologías digitales da la falsa sensación a quienes las dominanque ya conocen el tema.Existe profusa variedad de terminología (TIC, Informática, CC, alfabetización digital, TI, NTICX,etc.) que no hace más que confundir, mezclando bajo distintas denominaciones a prácticas ocarreras parecidas y bajo la misma denominación a elementos totalmente diferentes.1.5 El círculo vicioso y la oportunidad de romperloEstos hechos conducen a un círculo vicioso que comienza por la carencia de profesores formados quepuedan transmitir en qué consiste la CC, lo que lleva a que las clases de computación estén en manosde docentes no especializados. El círculo sigue porque ante el desconocimiento, o aún peor la creenciade que las CC son tediosas o carentes de interés (puede contribuir también la sensación de que, comolas demás ciencias es algo oscura y alejada de las posibilidades de la mayoría de los estudiantesprincipalmente por los malos abordajes didácticos en primaria y secundaria), los estudiantes no eligenseguir este tipo de estudios, cerrando el círculo de escasez de profesores formados en CC.La oportunidad para que nuestro país con su sector TIC sea crecientemente actor y no mero espectadorde la revolución que estamos viviendo pasa por fortalecer la formación de recursos humanos. Lamanipulación de la información es hoy en día uno de los pilares de las economías de la mayoría de lospaíses desarrollados. Poseer recursos humanos altamente calificados otorga, a quienes los tenga, unaventaja competitiva que le permite maximizar el uso de las tecnologías y ser partícipe de su creación.Argentina tiene tradición en CC, tiene recursos humanos formados para iniciar el camino de formación deprofesores, tiene investigadores en el área, tiene una comunidad de CC.Todas estas condiciones nos ponen ante una oportunidad única de poder emprender el camino deformar profesores y maestros para que puedan introducir a los alumnos en los temas más significativosde CC para poder empezar a romper el círculo vicioso descripto más arriba.
4. CC 2016 41.6 PropuestasLos cursos que se implementen deberían tener como principal expectativa proveer una visión acertadaacerca de qué es la Computación, fomentando el desarrollo de habilidades abstractas de pensamientocomputacional en este proceso y no sólo presentando el uso de tecnologías concretas.Por esta razón, creemos que sería conveniente dividir a los cursos en dos clases: aquellos que brindenconocimientos, competencias y habilidades acerca de las ciencias de la computación, y otros queexperimenten y presenten habilidades para manipular de forma idónea las TICs (refiriéndonos atecnologías concretas).Por otra parte, todos los reportes que proponen soluciones a este problema [3] coinciden en que paramejorar la educación en CC debemos tanto preparar como inspirar a los estudiantes. Es por esto que elenfoque didáctico debería poner gran énfasis en elementos clave tales como la motivación, la resoluciónde problemas del mundo real, el trabajo en equipo y la participación activa de los estudiantes. En loscursos deben brindarse espacios en donde se motive y fortalezca la autoestima de los alumnos, de talforma que se sientan involucrados y desarrollen su creatividad, encontrándole utilidad a lo que se lespresenta.Sobre la formación de docentes capaces de brindar estos cursos, será necesario promover carrerasrelacionadas con la enseñanza de la disciplina, dado que aún no hay suficiente personal docentecapacitado como para impartir clases de CC en todas las escuelas del país. Además, es necesarioactualizar a gran parte de los actuales docentes de informática para que puedan llevar a cabo estasnuevas propuestas. Deberá crearse entonces una carrera de formación inicial para profesores decomputación con un nuevo enfoque, que debería cursarse en universidades especializadas encomputación. Dada la naturaleza cambiante de la tecnología, también se tendrán que proponer cursospermanentes de actualización y perfeccionamiento.Sobre esta línea proponemos realizar un censo de los profesores con formación en CC que puedan sereventualmente formadores de otros profesores.Entre otras actividades que serán necesarias para llevar adelante los objetivos planteados, podemosdestacar las siguientes:Regular la formación de docentes para la enseñanza de las ciencias de la computación,promover esta ciencia a lo largo de todo el país,producir material didáctico para trabajar en las aulas,establecer normas de calidad educativa,brindar apoyo a los colegios para poder implementar de forma efectiva los cursos,armar concursos y entregar premios de reconocimiento a la excelencia.
5. CC 2016 5Contenido1 Resumen Ejecutivo..............................................................................................................................21.1 Objetivo .........................................................................................................................................21.2 La revolución del software.............................................................................................................21.3 La ciencia detrás de muchos de estos avances ...........................................................................21.4 Las fallas del presente y el futuro..................................................................................................31.5 El círculo vicioso y la oportunidad de romperlo.............................................................................31.6 Propuestas ....................................................................................................................................42 Introducción .........................................................................................................................................72.1 Una oportunidad única ..................................................................................................................72.2 Objetivo de este Documento .........................................................................................................82.3 Sobre los autores y el origen de este documento.........................................................................82.4 Organización del resto del documento..........................................................................................82.5 Definición de Términos y Abreviaturas..........................................................................................93 Contexto de un problema silencioso ...............................................................................................103.1 Un preocupante diagnóstico compartido.....................................................................................103.2 Terminología confusa..................................................................................................................113.3 La enseñanza de TIC y CC en Argentina ...................................................................................133.4 Situación en otros países ............................................................................................................143.5 Justificación económica de la iniciativa.......................................................................................154 Las poco conocidas Ciencias de la Computación .........................................................................174.1 Introducción.................................................................................................................................174.2 La importancia de enseñar CC en las escuelas..........................................................................194.3 La utilización básica de herramientas concretas no es suficiente ..............................................194.4 Pensamiento computacional .......................................................................................................214.5 La relevancia de la programación ...............................................................................................234.6 Sobre motivación y vocaciones...................................................................................................235 Propuestas..........................................................................................................................................255.1 Enfoque didáctico general...........................................................................................................255.2 Enfoque didáctico particular ........................................................................................................265.3 Ideas y contenidos para las distintas edades .............................................................................285.3.1 CC .....................................................................................................................................................285.3.2 Competencias digitales y TIC ...........................................................................................................335.4 Descripción de posibles herramientas ........................................................................................345.5 Propuestas institucionales...........................................................................................................365.5.1 Propuestas para formación y actualización de docentes .................................................................36
6. CC 2016 65.5.2 Propuestas de reforma de los CBC ..................................................................................................375.5.3 Propuestas adicionales para la promoción de la enseñanza de CC ................................................376 Referencias.........................................................................................................................................39
7. CC 2016 72 Introducción2.1 Una oportunidad única“Desde teléfonos inteligentes a lectores de eBooks y consolas de videojuegos hastacomputadoras personales; desde centros de procesamiento de datos corporativos aservicios “en la nube” hasta supercomputadoras para cálculos científicos; desdefotografía digital y edición de imágenes a reproductores de música digital, audio yvideo online hasta navegación guiada por GPS; desde robots que limpian casas alcontrol de crucero adaptativo en automóviles y sistemas de control en tiempo realen vehículos híbridos hasta vehículos robotizados en o sobre el campo de batalla;desde Internet y la World Wide Web al correo electrónico, motores de búsqueda,comercio electrónico hasta redes sociales; desde imágenes médicas digitales acirugías asistidas por computadoras hasta análisis de datos a gran escala quepermiten la medicina basada en evidencias y la nueva biología; desde hojas decálculo y procesadores de texto hasta revoluciones en control de inventarios,cadena de producción y logística; desde códigos de barras creadosautomáticamente a partir de destinatarios manuscritos en cartas postales atraducciones automáticas de lenguaje natural notablemente efectivas hastareconocimiento de voz que mejora rápidamente, nuestro mundo confía en unaasombrosa cantidad de sistemas, herramientas y servicios que pertenecen a undominio muy vasto y que sigue creciendo llamado Tecnologías de la Información yComunicación. Estas tecnologías fomentan nuestra prosperidad, salud y seguridad.”Designing a digital future: federally funded research and development in networking andinformation technology [4]President’s Council of Advisors on Science and Technology (PCAST), Estados Unidos,diciembre de 2010Con el párrafo anterior comienza el reporte que en Diciembre de 2010 envió el Consejo de Asesores enCiencia y Tecnología al presidente Barack Obama, recomendando que mantenga una fuerte inversiónestatal en investigación y desarrollo en estas tecnologías. La recomendación no debe sorprender, ya queinversiones pasadas permitieron invenciones como la propia Internet, que cambiaron el mundo,reforzaron el liderazgo tecnológico de los Estados Unidos y constituyeron, como dice el reporte “una delas mejores inversiones que nuestra nación haya hecho”.El texto citado también muestra claramente hasta qué punto, de manera creciente y hasta límites difícilesde prever, la vida moderna depende de estas tecnologías. Esto tiene varias implicancias, entre ellas quelas personas que las dominen tendrán un gran poder en sus manos, y que los países que tengan un rolde liderazgo en ellas tendrán enormes ventajas sobre el resto, que verá severamente limitadas suscapacidades productivas y las posibilidades de ponerlas al servicio de temas esenciales como la salud,la seguridad y la educación sin un nivel importante de dependencia externa.Aun reconociendo la importancia de esta verdadera revolución, creemos que no somos capaces deentender hasta qué punto la computación afectará de manera creciente a nuestras sociedades, ya que loque ocurre hoy en día es equiparable sólo con unas pocas revoluciones trascendentales que marcaron lahistoria de la humanidad como el desarrollo de la escritura, la invención de la imprenta o la revoluciónindustrial, donde sus consecuencias pudieron analizarse con mayor precisión mucho tiempo después, ydonde resultaba difícil tener un punto de vista adecuado para entender esos fenómenos mientrasocurrían. La dificultad para tener ese punto de vista está ejemplificada de manera clara en el impacto quetuvieron las redes sociales en la llamada “primavera árabe”, y la imposibilidad de ciertos gobiernos paraprever estos fenómenos. A diferencia de las revoluciones pasadas, ésta ocurre a un ritmo mucho másvertiginoso, y nos es difícil prever aun horizontes de 4 o 5 años.En este reporte nos dedicarnos a un tema que consideramos fundamental en estos tiempos de cambio:la educación, porque el hecho de asumir que no somos capaces de entender cabalmente los fenómenosque están ocurriendo, más que un freno, debe ser un aliciente para tomar acciones que nos permitanaprovechar al máximo su potencial.
8. CC 2016 8Si bien muchas personas se encuentran fascinadas por las nuevas tecnologías que manipulamos adiario, el potencial que posee el estudio de las Ciencias de la Computación1, todavía no es obvio para lamayoría. Creemos que existe una oportunidad única para ser pioneros en la enseñanza, en todos losniveles de la educación escolar, de los conceptos, teorías y desafíos que propone esta ciencia. Más aún,creemos que su aprendizaje aporta nuevas formas interesantes y útiles de razonar y solucionarproblemas y en definitiva de “entender el mundo que nos rodea”. Estas habilidades pueden ser utilizadasen muchas áreas distintas y constituyen un aspecto importante para potenciar las posibilidades de tenerun país desarrollado.La educación es un aspecto clave para que los países puedan aprovechar las oportunidades que se lespresentan. Por esta razón, es fundamental para el desarrollo del país brindar cursos de calidad y formarlos docentes necesarios para que, a lo largo de la educación primaria y secundaria, los estudiantesparticipen de cursos que los pongan en contacto con las ideas de la disciplina. El país ya poseeproyectos como Conectar Igualdad, Argentina Conectada, el apoyo al sector de Software y ServiciosInformáticos, una notable tradición en investigación y recursos humanos altamente calificados yreconocidos en todo el mundo. Estamos frente a una oportunidad única.2.2 Objetivo de este DocumentoEste documento presenta una serie de propuestas y recomendaciones para encarar de manera urgenteuna serie de cambios en la forma en la que se enseña computación en las escuelas argentinas. La ideaparte de un diagnóstico compartido por varios países, incluyendo algunos de los más desarrollados delmundo como Estados Unidos [1] y el Reino Unido [2]. Dicho diagnóstico indica, en líneas generales, quelo que se enseña actualmente en las escuelas sobre computación no sólo contribuye muy poco a laformación de los alumnos, sino que en muchos casos resulta contraproducente en relación con losobjetivos más amplios de desarrollar vocaciones e interés por las carreras del área. Más aún, no lograaportar conocimientos, competencias y habilidades fundamentales para las demandas actuales y futurasde nuestra sociedad.De esta manera, CC – 2016 (Ciencias de la Computación 2016) es un proyecto que apunta a comenzara resolver estos problemas, proponiendo el ambicioso objetivo que creemos alcanzable de lograr quepara 2016 tengamos en todo el país una situación muy diferente a la actual, en la que tanto en la escuelaprimaria como la secundaria se desarrollen habilidades de los alumnos relacionadas con la “verdadera”ciencia de la computación.2.3 Sobre los autores y el origen de este documentoEste documento fue preparado por personal técnico de la Fundación Sadosky como corolario delesfuerzo realizado en el proyecto denominado “Vocaciones en TIC”, que tuvo una primera instancia deimplementación en el desafío “Dale Aceptar”. Este desafío convocó a todos los estudiantes de lasescuelas secundarias argentinas a participar de una competencia en el desarrollo de animaciones yvideojuegos utilizando el software “Alice” de la Universidad Carnegie Mellon [5]. Alice representa unenfoque innovador para la enseñanza inicial de la programación.Nuestro acercamiento a docentes secundarios y las percepciones de los alumnos sobre la computación,y las enormes posibilidades que ésta brinda nos fueron llevando a interesarnos por cambios másprofundos en el sistema educativo que tendrán un impacto mucho mayor a nuestro proyecto inicial,limitado a despertar vocaciones. Nuestra idea es acercar este proyecto a las autoridades relacionadascon la temática de la educación para que evalúen su pertinencia y la posibilidad de implementarlo con lasmodificaciones que consideren convenientes, conscientes de los enormes desafíos que se presentan.2.4 Organización del resto del documentoEl documento se organiza de la siguiente manera. En el capítulo 3 hacemos una descripción detalladadel contexto de este problema, representado por la falta de educación en Ciencias de Computación enlas escuelas, y demostrando cómo esta situación ya fue vislumbrada por países como Estados Unidos yel Reino Unido, que ya están tomando medidas al respecto. En el capítulo 4 damos distintos argumentossobre por qué esta ciencia es muy importante en la actualidad: cuáles son sus principales bondades, de1En el ámbito académico suele hablarse simplemente de “computación”, pero preferimos no utilizar este términodado que posee una connotación generalizada distinta a la pretendida.
9. CC 2016 9qué trata realmente y por qué las escuelas deberían impartirla. Por último, en el capítulo 5 discutiremosuna serie de propuestas y sugerencias acerca de cómo sería posible implementar estas propuestas ennuestro país, tanto en el nivel primario como secundario de las escuelas argentinas. Por último, sepresenta información de referencia.2.5 Definición de Términos y AbreviaturasDefinición o Término DescripciónCC Ciencias de la ComputaciónTI Tecnologías de la InformaciónTIC Tecnologías de la Información y la ComunicaciónNTIC Nuevas Tecnologías de la Información y la ComunicaciónCD Competencias DigitalesAD Alfabetización DigitalPCAST President’s Council of Advisors in Science and Technology
10. CC 2016 103 Contexto de un problema silencioso3.1 Un preocupante diagnóstico compartido“Apagar o reiniciar. El camino a futuro para la computación en las escuelas del Reino Unido” [2],“Andando con el tanque de reserva. El fracaso en la enseñanza de ciencias de la computación en lasescuelas en la era digital” [1]. Así de preocupantes son los títulos de los reportes recientes del ReinoUnido y los Estados Unidos que reflejan el estado de la enseñanza en computación en las escuelas deesos países. Es muy llamativa la crítica situación que enfrentan los países que fueron pioneros de lacomputación y que le dieron la forma que tiene actualmente. Salvo contadas excepciones como NuevaZelanda [6] e Israel [7], en muchos países, incluso los que muestran mayores índices de desarrollo delmundo, la situación en lo que se refiere a este tema es igualmente preocupante.Los dos reportes mencionados y otros de terceros países describen de manera muy cruda los problemasque enfrentan, que podemos resumir de la siguiente forma, combinando los puntos en común:La enseñanza de la computación en las escuelas es poco satisfactoriaMuchos estados o regiones no tienen estándares para la enseñanza de la computación.Los temas cubiertos casi siempre se limitan a la enseñanza del uso de utilitarios básicosde computadoras personales (procesadores de texto, planillas de cálculo, software parapresentaciones, navegadores, etc.), un tema que muchas veces es llamado“alfabetización digital”. Estos temas son de escasa relevancia para una educaciónintegral de nuestros alumnos y en muchos casos los alejan de estas disciplinas y creanuna imagen incorrecta de lo que es realmente la computación.Hay una preocupante falta de profesores capacitados para enseñar computación másallá de estos temas simples relacionados con “alfabetización digital”.No hay esquemas de educación continua para mantener actualizados a los profesores,que son imprescindibles para disciplinas tan dinámicas como la computación.La deficiente infraestructura escolar es muchas veces una limitación (falta delaboratorios, de conectividad, de kits educativos, etc.).Se debe reconocer a las ciencias de la computación son en conjunto una disciplina académicarigurosa cuya enseñanza es imprescindible para mejorar las perspectivas profesionales de todoslos estudiantes.Todos los niños deben tener la posibilidad de acceder a la enseñanza de computación en su vidaescolar, incluyendo exposición a ciencias de la computación.Las habilidades que desarrollan los alumnos al ser educados en ciencias de la computación vanmucho más allá de lo referido estrictamente a este tema. Estas habilidades, que a partir deltrabajo de Jeannette Wing comenzaron a llamarse “Computational Thinking” [8], cumplen un rolde creciente importancia en la educación moderna.El reporte “Shut Down or Restart” [2] muestra de la siguiente forma, muy gráfica y clara, el círculo viciosoen el que se encuentra la enseñanza actual de la computación en las escuelas en el Reino Unido. Aúnsin contar con datos precisos creemos que muy probablemente en Argentina enfrentemos un problemasimilar:
11. CC 2016 11Ilustración 1 - El “Círculo Vicioso” de la enseñanza en computación en escuelasRomper este círculo vicioso no es simple, y llevará muchos años. Pero siempre debemos tener en claroque el estudio de la “verdadera computación” es muy distinto a la mera enseñanza del manejo desoftware y herramientas tecnológicas concretas.3.2 Terminología confusaLos citados informes reconocen que también es un problema en el nivel mundial la falta de precisión enlos términos relacionados con distintos focos de estudio de tecnologías que permiten manipularinformación mediante sistemas computacionales. Algunos de los términos que podemos distinguir(siendo esta una lista no completa) son:Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC)Tecnologías de la Información (TI)InformáticaAlfabetización DigitalComputaciónCiencias de la ComputaciónCada uno de estos términos tiene un alcance distinto aunque muchos de ellos se solapan entre sí y, enmuchos casos, aún no queda claro qué define exactamente cada uno. Este problema no es nuevo y sehan realizado intentos por resolverlo.Por su parte, el término TIC (y también NTIC y NTICX), por muy general, sigue siendo fuente de muchasconfusiones en el ámbito educativo, dado que bajo esa denominación se engloba:El uso de recursos informáticos generalesEl uso de tecnología específicaLa infraestructura de las escuelasUn grupo de conocimientos y disciplinasSi pretendemos que distintos sectores tales como la industria, la universidad y la escuela primaria ysecundaria puedan comunicarse entre sí de forma eficaz, debemos encontrar términos que nospermitan delimitar claramente cada uno de los campos que deseamos diferenciar. De esta maneraLas clases decomputación sondadas porno-especialistasSe enseña computacióncomo “alfabetizacióndigital”La computación es percibidapor los alumnos como algode “baja calificación”Las decisionesse basanen impresionesnegativasPoca gente eligecarrerasrelacionadascon lacomputaciónNo hay maestroscon conocimientosadecuados
12. CC 2016 12sería posible comunicar necesidades de la industria y contenidos para la educación universitaria yescolar sin mayores complicaciones. Además, la falta de un lenguaje consistente genera confusionesque afectan principalmente a la decisión de los jóvenes sobre qué estudiar, y sobre todo, conducen a laproducción de políticas educativas deficientes.Para superar esas confusiones en [2] se promueve la desagregación de esta disciplina en distintas áreaso asignaturas. Nuestra propuesta es dividir a las TIC en Competencias Digitales (CD) y TIC, y sumarademás lo que se denomina Ciencias de la Computación (CC), que no está siendo contempladaactualmente de manera integral en la educación, ya que suele haber un gran desconocimiento sobre susobjetivos y alcances. En la Ilustración 2 podemos ver cómo se propone en [2] resolver este problema.Creemos que es conveniente en Argentina adoptar un esquema similar.Ilustración 2 - Desagregación de términos propuesta en [2]Como ya hemos visto las Ciencias de la Computación proveen:Un conjunto amplio, general y muy útil de fundamentos y principios, como dijimos, independientede tecnologías concretas, que incluyen:o Programación y algoritmoso Estructuras de datoso Arquitecturas y redes de computadorasUn conjunto de habilidades y competencias mentales que se ganan para toda la vida y sonaplicables a muchos campos de estudio, que incluyen:o Modelización y formalizacióno Descomposición en sub problemaso Generalización y abstracción de casos particulareso Proceso de diseño, implementación y pruebaPor su parte, el estudio sobre Tecnologías de la Información y la Comunicación está más relacionado ala configuración de sistemas digitales desarrollados para algún fin particular, en general orientados asatisfacer necesidades de usuarios. Entonces involucran:Uso de software para ordenamiento, almacenamiento de datos, sistema de archivos y usoefectivo de bases de datos y planillas de cálculo.Creación y presentación información en una gran variedad de contextos pensando en distintasaudiencias.
13. CC 2016 13Diseño y configuración de sistemas para otros incluyendo planillas de cálculo, interfacesbasadas en la web como foros, wikis, blogs y páginas personales.Gestión de proyectos, incluyendo identificación de necesidades, elaboración de especificacionesy creación de productos, evaluando su efectividad e identificando desarrollos futuros parasatisfacer las necesidades de los usuarios.Comprender las implicancias del uso de la tecnología, incluyendo aspectos sociales,económicos, éticos, morales, legales y políticos planteados por el omnipresente uso de latecnología en el trabajo, el hogar o el esparcimiento.Podemos notar que todos estos temas no están directamente relacionados con lo que las CC aportan,dado que poseen fines muy distintos. En general, la relación entre ambas indica que las CC aportanconocimientos profundos acerca de los fundamentos computacionales que las TIC terminan por emplearpara alcanzar fines específicos. Nos explayaremos sobre qué es posible en concreto estudiar en cadauna de estas posibles asignaturas, y qué aporta principalmente el estudio de CC, en la sección 5.Finalmente, están las llamadas Competencias Digitales, que si bien pueden ser incluidas dentro delestudio de las TIC, engloban la habilidad para usar computadoras con confianza, seguridad y efectividad.Sin embargo, estas competencias no son una materia de estudio en sí mismas, como tampoco lo sonleer y escribir, sino que sólo incluyen cierto grupo concreto de habilidades esenciales en los tiemposactuales. Además, son habilidades que también se deben poseer para poder acceder a las demásasignaturas dentro de la escuela. De esta manera incluyen:Aplicaciones de construcción de documentos2tales como procesadores de texto, depresentaciones y hojas de cálculo.Herramientas de Internet, es decir, búsquedas de contenidos por la web y herramientas decomunicación y colaboración tales como e-mail, redes sociales, espacios de trabajo colaborativoon-line (como wikis), foros de discusión y listas de correo.Aplicaciones de trabajo creativo como aquellos de edición de imágenes, video, audio y diseño demapas conceptuales.Conocimiento de normas de seguridad y etiqueta online, en particular al usar email, foros,mundos virtuales y redes sociales.Es sabido que existen inconvenientes en intentar impartir estos conocimientos de igual forma para todoslos alumnos de un curso, dado que los llamados “nativos digitales” muchas veces ya tienen parte deestos conocimientos y suelen aburrirse, aunque esto no significa que todos los conocimientos queposeen sean correctos. Que todas las demás materias hagan uso de los conocimientos provistos enrelación a las CD es de gran relevancia si se desea poner énfasis en su obligatoriedad.En conclusión, una termología conveniente es importante cuando se debe pensar en asignaturas aimpartir en las escuelas. Las TIC y las CC tienen diferentes alcances aunque poseen puntos deconvergencia. Las CC son una disciplina académica. Los conocimientos sobre Competencias Digitalesson importantes para sobrellevar de forma adecuada las actividades realizadas con recursosinformáticos en las demás asignaturas. Y por último, conocimientos en TIC permiten ampliar en losestudiantes los conocimientos y habilidades en materia de tecnologías concretas.3.3 La enseñanza de TIC y CC en ArgentinaCon la nueva Ley Nacional de Educación (Ley Nro. 26.206), promulgada en el año 2006, se impone laenseñanza de las TIC en escuelas primarias y secundarias, y se crea una orientación en informática enla escuela secundaria. Aun cuando no contamos con datos concretos es sabido que en Argentina un altoporcentaje de los profesores de computación no tiene estudios universitarios ni superiores en lasdisciplinas que imparten.Por otra parte, en general las asignaturas planteadas en las escuelas no son adecuadas, desde losobjetivos y la forma en que se plantean hasta los contenidos que se proponen y las formas y métodoscon los que se imparten. Particularmente sobre el diseño curricular de lo provincia de Buenos Aires de lamateria de cuarto año de secundaria, Nuevas Tecnologías de la Información y la Conectividad (NTICX),en nuestra opinión encontramos que:2Lo que es llamado comúnmente software de ofimática.
14. CC 2016 14Abarca muchos temas que no pueden ser vistos de manera significativa en el lapso de tiempopropuesto.Incluye temas no relacionados esencialmente con las TIC y que podrían ser vistos en otrasmaterias como lengua y producción de textos.No promueve el desarrollo del pensamiento crítico y creativo en el alumno, dado que en lamayoría de los casos sólo provee categorizaciones por demás simplificadas, y muchas vecesdiscutibles, acerca de lo que realmente son los alcances, funciones y límites de las tecnologías ysistemas computacionales.No pone suficiente foco en los temas importantes y esenciales a transmitir y se centrademasiado en palabras de poco significado que no perdurarán en el tiempo.Otorga una impresión incompleta de lo que las TIC y la Computación representan realmente.Con respecto a la enseñanza de CC en las escuelas, no encontramos ninguna evidencia de su presenciaen ellas de manera general. No obstante, la estructura curricular de la nueva orientación en informáticapara el secundario contiene materias como laboratorio de programación, de hardware, de sistemasoperativos y de aplicaciones, y todas son dictadas durante 3 años de secundaria (de cuarto a sexto año).Si bien estas materias son por demás técnicas y por eso sólo forman parte de dicha orientación,debemos pensar en formas de impartir algunos de estos conocimientos para la población educativa engeneral, dado que representan gran parte del conjunto de conocimientos necesarios para analizarcorrectamente y de forma crítica las TIC, sin cometer graves errores técnicos en el proceso que puedenresultar en conclusiones y clasificaciones imprecisas. Algunos de los conocimientos que se imparten enestas materias pueden ser dados como parte del diseño curricular de una materia de CC aunque conotro enfoque y objetivos. El poder entender muchos de estos aspectos incentiva el aprendizaje de lamayoría de los conceptos relacionados a las TIC y las CC, dado que permite a los alumnos ser partícipesactivos de los productos generados por estas áreas.Por otra parte, existen proyectos como Conectar Igualdad que orientan parte de los esfuerzos hacia lacorrecta integración de las TIC en las prácticas de enseñanza en general. Este tipo de propuestas facilitala universalidad del acceso a la información y al mismo tiempo intenta promover el uso significativo delos equipos que reparten. El sistema educativo aún no se ha actualizado lo suficiente como paraaprovechar al máximo el uso de estos equipos, pero los resultados son alentadores.3.4 Situación en otros paísesEn un reporte más completo de la Royal Society [2] se realizó una investigación acerca de cómo seencontraba el resto de los países en relación al Reino Unido. Obtuvieron información de Canadá,Finlandia y Japón, entre otros. Japón fue elegido principalmente por su alta dependencia industrial ennuevas tecnologías, y el resto de los países mencionados por su prestigio en materia de calidadeducativa.Los diseños curriculares de las distintas asignaturas de estos países varían considerablemente,demostrando con esto que no existe un consenso acerca de cuáles son los temas que deberían formarparte de la enseñanza de la computación y las TIC. En la mayoría, se da un aprendizaje de programasbásicos de oficina en edades tempranas, y en algunos casos temas más interesantes (comoprogramación) suelen presentarse en los últimos años de educación secundaria, aunque estas últimasmaterias no siempre son obligatorias. Entonces, es destacable que existe en general un sesgo en el nivelmundial por impartir principalmente temas relativos a un uso agnóstico de las TIC, en la mayoría de loscasos sin entender mínimamente sus fundamentos y por lo tanto las posibilidades que brindan.Otros países están activamente reformando la educación para presentar a las ciencias de lacomputación como una disciplina rigurosa de gran utilidad:Israel desde la década del 90 impuso políticas sobre la enseñanza rigurosa de la computación[7]. Este país posee un programa de ciencias de computación que es considerado como elmás riguroso existente en el mundo. El diseño curricular fue desarrollado en 1995 y desdeentonces es tomado por entre 10 mil y 20 mil estudiantes todos los años.Nueva Zelanda en sus reportes (Grinsey et al. [9], Carrel et al. [6]) ha rediseñado sus cursosbajo el lema “Programación y Ciencias de la Computación”. Se provee material y educaciónpara profesores como principales herramientas de cambio.
15. CC 2016 15Alemania en 2008 adoptó nuevos estándares que claramente distinguen la enseñanza de TICy ciencias de la computación en los diseños curriculares [10], que comienza de formatemprana en la escuela secundaria.India ofrece ciencias de la computación en escuelas secundarias, con asignaturas para chicosde 12, 15 y 17 años. Para todos los niveles presentan distintos temas como redes,programación, arquitectura de computadoras, etc., además de manejo de software de oficina.Igualmente, continúan trabajando en un nuevo diseño curricular de ciencias de lacomputación [11].Corea del Sur actualmente incluye algunos aspectos de ciencias de la computación [12],principalmente programación y algoritmos. Nuevos diseños curriculares están siendopropuestos con menos énfasis programación y más conceptos fundamentales de ciencias dela computación.Como podemos observar existen países que están reformando su educación para incluir conocimientosde ciencias de la computación en asignaturas para la enseñanza media. Todos los países encaran elproblema de una forma diferente, muchas veces utilizando distintos términos para referirse a lasasignaturas a implementar, y en la mayoría de los casos sin seguir estándares internacionales de ningúntipo, dado que aún no fueron planteados con la suficiente claridad. Por otra parte, la calidad de loscursos planteados en cada país aún no puede evaluarse puesto que recién comienzan a implementarse.En los Estados Unidos se fundó una asociación denominada CSTA (Computer Science TeachersAssociation)3, que incluye a más de 80 universidades y tiene por objetivo diseñar cursos sobrefundamentos en ciencias de la computación4incorporables a la escuela secundaria.Adicionalmente, los Estados Unidos se han embarcado en un ambicioso proyecto denominado CS10K5(Computer Science, 10.000 profesores), orientado a formar 10.000 profesores de escuelas secundariasque puedan enseñar ciencias de la computación para el año 2015.A simple vista no podemos afirmar que las metodologías escogidas para presentar temas de ciencias dela computación sean las adecuadas, dado que sus contenidos son presentados como una materia más,pero tal vez no se esté teniendo en cuenta que esta disciplina provee una forma de pensar diferente a lasdemás. En otras palabras, la sola idea de un recorrido por algunos de sus contenidos no es suficiente.Otro punto a destacar es que muchos de estos cursos están pensados para el nivel medio, pero creemosque es totalmente factible, y por eso deben pensarse, cursos para chicos del nivel primario que yaposean algunas de las nociones más básicas de ciencias de computación.3.5 Justificación económica de la iniciativaVivimos en tiempos cuando la máxima creatividad del hombre puede marcar la diferencia; la nuevaeconomía de un país ya no está sólo basada en los recursos naturales y en las materias primas sino enel conocimiento, los flujos de información y las habilidades para utilizarla. Y desde ya que la situación esla ideal para los países como la Argentina, con potencial para combinar ambas.La manipulación de la información es hoy en día uno de los pilares de las economías de la mayoría delos países, y es por esto que el estudio y aprendizaje de las ciencias de la computación y disciplinasrelacionadas facilita que un país pueda poseer una ventaja competitiva que permite maximizar el usode estas tecnologías y ser partícipe de su creación. Todos los informes coinciden en que el éxito quecada país posea para poder enseñar computación con eficacia estará relacionado directamente con lahabilidad de dicho país para poder innovar y competir en los mercados actuales.La Cámara de Empresas de Software y Servicios Informáticos (CESSI), que analiza la actividad delsector de software y servicios informáticos (SSI), indica en sus reportes6que el sector mantiene sucrecimiento, y que ya cuenta con 64.300 trabajadores. Para 2011 sus ventas son estimadas en 2972millones de dólares, registrando un aumento del 22,4 por ciento con respecto al período anterior. Laexportación de servicios por su parte creció un 19,5 por ciento. Incluso se estima que para 2012 se3www.csta.acm.org4www.csprinciples.org5www.computingportal.org/cs10k6www.cessi.org.ar/opssi-reportes-949/index.html
16. CC 2016 16llegará 71.500 puestos de trabajo, con ventas de 3340 millones y 899 millones de dólares enexportaciones. Estas exportaciones están destinadas principalmente hacia Estados Unidos (59,9 porciento) y Brasil (11,5 por ciento). En la Ilustración 3, extraída del último reporte de la CESSI, puede versela distribución de las ventas del sector entre sus diferentes clientes.Todos estos datos hacen evidente el continuo crecimiento de la industria local de software, que aumentaa pasos agigantados y requiere cada vez más personal capacitado para afrontar los desafíos que sepropone. Sin embargo, nuestro país (y también otros como Reino Unido7) no está cubriendoefectivamente las demandas del sector, ni de todos los demás sectores que también requierenconocimientos generales del área.Ilustración 3 - Clientes de acuerdo a su participación en las ventas del sector SSI - 2do Semestre 2011Una industria creciente en el sector es la de videojuegos8, que posee una fuerte presencia de capitalesnacionales, pero enfrenta una baja disponibilidad de recursos humanos calificados, siendo el área quereviste mayores problemas la de programación. Es un sector que hace 10 años prácticamente no existía,pero que actualmente se encuentra facturando unos 85 millones de dólares9anuales, con un 95% de losproductos realizados siendo exportados. Según una encuesta dirigida a los empresarios de estaindustria10, el 87% asegura que existe una gran falta de capacitación, más que nada en relación alpersonal de programadores que emplean. Muchos países se encuentran actualmente explotando elsector de videojuegos. En 2008, Reino Unido alcanzó en este sector unos 2 mil millones de libras, unasuma para nada despreciable.Por otro lado, gran parte del personal que trabaja en la industria del software y TI no necesariamentedebe tener un título directamente relacionado a las CC. En toda empresa se requiere personaladministrativo, de recursos humanos, marketing, etc., y todos ellos deberían poseer conocimientosbásicos del área.La falta de conciencia en relación a la seguridad de la información ha causado por ejemplo, pérdidas enla economía del Reino Unido estimadas en 27 mil millones de libras. Esto podría ser salvado en granparte si desde jóvenes los futuros empleados tuvieran bases mínimas en el tema, para así utilizarherramientas informáticas de forma adecuada, entendiendo los riegos involucrados.Además del número significativo de trabajos para este sector, conocimientos en ciencias de lacomputación y tecnologías relacionadas permiten alcanzar avances en materia de ciencias e ingeniería7www.cphc.ac.uk/docs/cphc-computinggraduates-june08.pdf8http://www.estadistica.buenosaires.gov.ar/areas/hacienda/sis_estadistico/encuesta_videojuegos_cedem.pdf9http://adva.com.ar/acerca/10CEDEM, Centro de Estudios para el Desarrollo Económico Metropolitano (DGEyC – GCBA). Segunda Encuesta Nacional aEmpresas Desarrolladoras de Videojuegos.
17. CC 2016 17que son valiosos tanto para la sociedad como para la economía en su conjunto. Los avances en materiade tecnología cada vez más requieren el manejo de un pensamiento computacional suficiente como parautilizarlos con confianza. Es razonable pensar entonces que proveer bases sobre CC en las escuelasserá de gran valor tanto para futuros ingresantes a universidades.4 Las poco conocidas Ciencias de la Computación“Aunque las tecnologías individuales cambian día a día, están fundadas sobreconceptos y principios que han perdurado por décadas. Mucho tiempo después deque los estudiantes terminen la escuela y comiencen a trabajar – mucho despuésde que las tecnologías que veían en la escuela sean obsoletas – los principios queaprendieron en Ciencias de la Computación todavía serán válidos.”Michael Gove, Secretario de Estado para la Educación,Reino Unido, enero de 20124.1 IntroducciónEn este capítulo describimos con mayor detalle la importancia de la enseñanza de las Ciencias de laComputación en todos los ciclos de la educación.Comenzaremos a comprender de qué tratan estas ciencias con una frase atribuida a Edsger Dijkstra,que dice:“La computación trata tanto de computadoras como la astronomía trata sobretelescopios”Podemos observar que lo mismo ocurre en el ámbito de la física o la química, donde por ejemplo seutilizan microscopios pero éstos son sólo herramientas que auxilian en la observación de fenómenosrelativos a dichas ciencias. En este sentido, la mayoría de las personas creen que saber de computaciónestá solamente relacionado con saber operar programas informáticos y conocer los componenteselectrónicos que constituyen a las computadoras. Más aún, su enseñanza en las escuelas refleja estepensamiento simplista en la mayoría de los casos.Por el contrario, dentro de las incumbencias de la computación podemos encontrar11:Las limitaciones y capacidades fundamentales de lo que formalmente se define comocomputadora, que conceptualmente es una máquina con ciertas características que puederealizar cómputos.La forma en que se construyen descripciones ejecutables por computadoras, que comúnmentese conoce como programación. Esto es la base para aprender a desarrollar soluciones aproblemas que las computadoras pueden resolver y permite entender cómo los programasorganizan y transforman la información que manipulan.Las características de aquellos problemas que pueden ser resueltos por una computadora, comopueden ser los costos o la complejidad computacional que conlleva una implementaciónparticular de una solución.La forma en que se almacenan, procesan e intercambian datos a través de computadoras,incluyendo la estructura conceptual básica de las computadoras modernas y las redes decomputadoras.Por esta razón, las CC difieren de mero conocimiento básico acerca de tecnología y alfabetizacióndigital, y permiten presentar conceptos fundamentales de la computación, al igual que la física permiteenseñar leyes acerca del movimiento y la energía.Las CC exploran principios e ideas (como conocimientos sobre programación de computadoras), y nola utilización de dispositivos o máquinas particulares (como puede ser aprender a utilizar un softwareespecífico). Por eso, estudiar ciencias de la computación no es simplemente aprender algunasherramientas particulares de TIC ni alfabetizarse digitalmente, puesto que su foco no es obtener11Esta enumeración no es exhaustiva ni formalmente precisa.
18. CC 2016 18habilidades en el manejo de ciertas herramientas tecnológicas comunes como procesadores de texto,sino proveer herramientas conceptuales básicas para el correcto razonamiento acerca de los sistemascomputacionales.Lo cierto es que las Ciencias de la Computación en realidad no son del todo conocidas por la mayoría delas personas, pero son de gran importancia en la actualidad, no sólo desde el punto de vista científico,sino también para el desarrollo de las actividades donde se manipulan a diario estas tecnologías.Hablamos de ciencias como matemática, física, química o biología, pero que se dedica a estudiar cómolos sistemas computacionales trabajan y cómo son diseñados y programados. Es por eso que ladisciplina queda definida como:Un cuerpo de conocimiento que incluye ideas y conceptos ampliamente aplicados y un marcoteórico que los sustentan.Un conjunto de técnicas y métodos rigurosos que pueden ser aplicados a la resolución deproblemas y al avance del conocimiento.Una forma de razonar y trabajar que posee un basamento sólido y se complementa con teorías yconocimientos prácticos, que incluyen poderosas técnicas de análisis, modelado y resolución deproblemas. El tipo de pensamiento que provee es incluso transversal y aplicable a múltiplessituaciones, muchas veces ajenas a la computación.Un conjunto de conceptos que permanecen estables: si bien la disciplina avanza los procesos yconceptos subyacentes mantienen su relevancia y claridad.Una existencia independiente de las tecnologías, especialmente de aquellas que tienen vidascortas. La disciplina tiene una longevidad de más de 50 años con ideas que siguen vigentes ycon principios fundamentales que pueden ser enseñados e ilustrados sin estar atados al uso deuna tecnología específica.Y particularmente, entre sus contenidos específicos podemos encontrar:Programación y algoritmos, que permiten conocer cómo se desarrollan y deben concebirse losprogramas para que puedan ser ejecutados por computadoras y alcancen diversos objetivos,analizando además qué propiedades poseen.Estructuras de datos, que permiten razonar acerca de la manera en la que se elige organizar lainformación en los programas.Arquitectura de computadoras, que permite entender el diseño conceptual y operacionalfundamental con que se elige representar e implementar una computadora.Redes de computadoras, que ofrecen formas de conectar y comunicar conjuntos decomputadoras entre sí para el intercambio de información.Además, entre las habilidades y competencias mentales que permite desarrollar encontramos:Modelización y formalización, que permiten representar elementos ideales o reales en términosde otros elementos conceptuales.Descomposición en sub problemas, que permite desarrollar la habilidad de poder representar unproblema complejo como la composición de problemas más pequeños y fácilmente tratables, alpunto de no requerir demasiado esfuerzo su resolución.Generalización y abstracción de casos particulares, que permite reconocer diferencias ysimilitudes entre un grupo arbitrario de elementos con el fin de destacar y construir unarepresentación que reúna las características que son comunes a éstos.Proceso de diseño, implementación y prueba, que permite desarrollar las competenciasnecesarias para lograr comprender un problema, distinguir los elementos y propiedadesfundamentales que lo componen, construir un modelo abstracto que lo represente, implementarde alguna forma concreta ese modelo para resolver determinados problemas, y finalmente llevara cabo pruebas para verificar de diversas maneras que dicha implementación se correspondecon el modelo inicial y resuelve de forma correcta y conveniente los problemas planteados.Es una oportunidad perdida que hasta el momento las CC no han sido incluidas en el currículum aimpartir en las escuelas del país. Más aún, no se las reconoce en general como disciplina rigurosa yacadémica de vital importancia en el desarrollo intelectual de los estudiantes, siendo que las
19. CC 2016 19herramientas y habilidades que provee perduran en la vida de los alumnos independientemente de loscambios tecnológicos que se vayan dando. Esto hace que esta combinación de principios, prácticas ycreatividad sean extremadamente valiosos, y creemos que aquellos alumnos que posean estosconocimientos y habilidades tienen la posibilidad de conceptualizar y entender adecuadamente todaaquella tecnología basada en la computación, y por lo tanto están mejor preparados frente a los desafíosde la sociedad actual. Deseamos entonces que todas estas competencias y habilidades lleguen atodos los estudiantes de las escuelas primarias y secundarias argentinas.4.2 La importancia de enseñar CC en las escuelasEn las escuelas actualmente se tratan ciencias como Historia, Geografía, Matemática, Física, Química,Biología, por nombrar sólo algunas. Si bien los conocimientos que brindan estas ciencias van variando alo largo del tiempo, muchos de sus descubrimientos y fundamentos perduran en el tiempo.Muchos países ya se están encargando de impartir contenidos de CC en las escuelas, y es por esto queexiste sobrada evidencia que permite afirmar que:Sus contenidos pueden enseñarse tanto en la escuela primaria como en la secundaria, ya quelas ideas y conceptos de la disciplina, con un adecuado enfoque didáctico, pueden seraccesibles, aun para niños pequeños12.Constituyen un elemento fundamental dentro del desarrollo de las competencias de losestudiantes, puesto que permiten un correcto entendimiento y mejor explotación de lastecnologías que manipulan a diario, mejorando la perspectiva de su futura inserción laboral.Su abordaje resulta ineludible si se piensa en la competitividad y el crecimiento económico delpaís. Como hemos visto, muchos países ya están al tanto de esto y están llevando a cabopolíticas para salvar su ausencia en las escuelas durante los últimos años.Representan una oportunidad para potenciar el aprendizaje de muchas otras asignaturas,pudiendo evidenciarse esto en el desarrollo de un pensamiento computacional aplicable a laresolución de problemas.Permitiría aumentar la motivación de los estudiantes con respecto al estudio de las TIC y la CC,y al mismo tiempo otorgar una visión más acertada de lo que son en esencia.Si bien es sabido que los conocimientos que proveen las CC poseen muchísima más estabilidad que loscontenidos sobre herramientas, la computación suele ser asumida como sólo una herramienta paraalcanzar objetivos de otras áreas, ciencias o materias, en lugar de ser reconocida como una ciencia ydisciplina en sí misma (a esto suelen referirse muchos autores cuando hablan de “TIC en las aulas”).Por otra parte, salvo excepciones como ocurrió con la enseñanza del Logo en los años 80,tradicionalmente su estudio fue postergado para un nivel universitario, y recién ahora se está pensandoen su implementación para niveles anteriores. Existen evidencias de que incluso es posible comenzardesde la primaria13, para poder arrancar en el secundario cómodamente con temas más interesantes yde mayor profundidad y complejidad. Muchas herramientas didácticas hacen esto posible. Entre éstaspodemos incluir software de programación inicial como Scratch, Alice, Kodu, Starlogo y Greenfoot, entreotros.4.3 La utilización básica de herramientas concretas no es suficiente“Sus currículas en TIC se enfocan en enseñar cómo utilizar software, pero no danninguna pista acerca de cómo está hecho. Eso es simplemente tirar a la basura elgran legado en computación de su país.”Eric Schmidt, Google Chairman, dirigiéndose a las autoridades educativas del Reino UnidoHemos visto que las CC proporcionan la base teórica para entender y trabajar con sistemascomputacionales. Pero la pregunta es, ¿podemos utilizar y razonar de forma correcta sobre las12El siguiente enlace posee material diseñado para enseñar computación científica a chicos de escuela primaria:http://csunplugged.org/sites/default/files/books/CS_Unplugged-es-12.2008.pdf13http://www.formatex.info/ict/book/356-363.pdf
20. CC 2016 20tecnologías computacionales si sólo somos simples usuarios de ellas? Creemos que la respuesta es queno. Las características que poseen estos sistemas requieren que el usuario conozca al menos algo deteoría si pretende utilizarlos de manera segura y proactiva. Puesto que todo el tiempo debemos tomardecisiones tanto en el transcurso de su utilización como en la resolución de problemas aprovechandoestos recursos, su naturaleza no se puede tomar a la ligera. Así como quien maneja seriamente uninstrumento musical aprende fundamentos de música, los usuarios de computadoras deberían saber aqué se enfrentan cuando las utilizan.Las TIC abarcan todos los ámbitos de la experiencia humana. Están en todas partes y modifican losámbitos de las actividades cotidianas: el trabajo, las formas de estudiar, las modalidades para comprary vender, los trámites, el aprendizaje y el acceso a la salud. Este grupo de conocimientos yherramientas son directamente aplicados bajo la forma de sistemas de información y redes decomunicación, en mayor parte digitales, con el fin de satisfacer necesidades específicas de distintosusuarios. Dado que cada vez más están inmersos en todas las actividades humanas, es de vitalimportancia para su correcta manipulación conocer los fundamentos básicos que los definen.Contrastando las CC y las TIC podemos destacar que:Las CC son una disciplina que busca entender y explorar el mundo que nos rodea, tanto naturalcomo artificial, en términos de la computación. Incluye principalmente, aunque noexclusivamente, el estudio, diseño e implementación de sistemas computacionales, y elentendimiento de los principios subyacentes a sus diseños.Las TIC incluyen la aplicación útil de sistemas computacionales para resolver problemas reales,como necesidades de negocios, instalación y configuración de hardware y software, evaluaciónde la usabilidad de la tecnología, etc. Es el uso productivo, creativo y exploratorio de latecnología.De esto se desprende que ambas disciplinas son complementarias. Las CC enseñan a los alumnoscómo entender y construir herramientas computacionales (software, por ejemplo), mientras que las TICenseñan cómo darle un uso significativo a estas herramientas dentro del marco de la sociedad. Perocabe destacar que esta observación tampoco es del todo acertada, dado que se enfoca mayormente enla computación como proveedora de tecnologías concretas, y la disciplina es mucho más amplia queesto.Sobre esta línea, resulta apropiado considerar la necesidad de una enseñanza que no sea guiadaexclusivamente por el sentido puramente utilitario de las herramientas. Más importante que lastecnologías informáticas en sí es que el estudiante pueda desarrollar su creatividad, espíritu crítico,forme valores y aplique los conocimientos en la práctica. Por esta razón, la necesidad de los individuosde estudiar TIC no debe estar solamente atada a las demandas sobre el manejo de ciertas herramientasconcretas, dado que incluso estos requerimientos siempre van a variar a lo largo del tiempo.Si bien son importantes las competencias mínimas para manipular herramientas y tecnologíasinformáticas simples, es conveniente promover un entendimiento real de lo que estas herramientasrepresentan. Con esto no queremos decir que la formación de competencias sobre las herramientas queproveen las TIC no es fundamental, pero sólo representan habilidades básicas como lo son saber leer yescribir, por lo que no suponen ningún entendimiento crítico de lo que estas herramientas proveen, nitampoco cómo funcionan y cuáles son sus límites y características. Así como aprender a leer y escribirno significa saber comprender textos, no debería confundirse el estudio de TIC con lo que un estudio dela computación ofrece. Por esto debería medirse hasta qué punto enseñar herramientas de TIC, paraluego dar lugar a una educación en CC de mayor calidad, ofreciendo conceptos menos superficiales ymás esenciales.Por otra parte, si bien algunos de los conceptos de CC tal vez coincidan con los de un curso de TIC,otros son diferentes. Por ejemplo, la complejidad de los algoritmos es una idea fundamental en CC peroprobablemente no sea presentada en un curso de TIC. Por eso las TIC y las CC deben tratarse cada unade manera diferente para entender cómo se complementan y así poder explotarlas con mayor facilidad.En conclusión, cada vez más es derecho de las personas el poder acceder a tecnologías informáticasque son ubicuas, por lo que en las escuelas es fundamental impartir una alfabetización digital ymaximizar los conocimientos de los estudiantes en el manejo de las TIC, para que puedan darle utilidada las tecnologías que poseen en sus manos. Pero las TIC no son fines en sí mismas, por lo que es devital importancia que exista un marco propicio para su correcto entendimiento mediante el estudio de CC.
21. CC 2016 21Consecuentemente, esto último debe ser reconocido como parte del conjunto de asignaturas en lasescuelas, adicional a la enseñanza básica sobre el manejo de las TIC.4.4 Pensamiento computacionalEn general la creatividad requerida para modelar productos y procesos que son virtuales o abstractosaún no es totalmente reconocida por la mayoría de las personas. En la escuela generalmente se nosenseña a aplicar conceptos de manera directa sin analizar demasiado su justificación, y sólocomprobando que lo hacemos de la manera en que se nos pide hacerlo. Como destacamosanteriormente, la computación no está totalmente condicionada a los medios físicos en donde se aplica.Por el contrario, la resolución de problemas en computación combina pensamiento de tipo convergente(el anteriormente descrito) con pensamiento divergente, puesto que requiere el uso de alto grado decreatividad pero al mismo tiempo maximiza el uso de un pensamiento lógico.Hasta el momento todos los argumentos a favor de la enseñanza de las CC en las escuelas estabanrelacionados mayormente con el aprendizaje de sus contenidos. Pero la computación no sólo trata deaprender conceptos, sino que permite desarrollar una serie de habilidades genéricas que forman partedel llamado pensamiento computacional. Este término fue utilizado en un artículo de la ACM14porJeannette M. Wing, directora del Departamento de Ciencias de la Computación en la UniversidadCarnegie Mellon, en Pittsburgh, Estados Unidos. El artículo sugiere que pensar computacionalmente esuna habilidad fundamental para todos, no sólo para científicos de la computación, y argumenta laimportancia de aplicarla a otras disciplinas. Esta reconocida científica de la computación afirma:“Enseñar el pensamiento computacional no solamente podría inspirar a lasgeneraciones futuras a entrar en el campo de las Ciencias de la Computación dadala aventura intelectual, sino que beneficiaría a la gente en todos los campos”En suma, como parte de este tipo de pensamiento se reconocen las siguientes competencias:Analizar y organizar datos de manera lógica.Modelar y abstraer datos, y diseñar presentaciones y simulaciones con los mismos.Formular problemas de tal forma que puedan ser resueltos por computadoras.Identificar, probar e implementar soluciones computacionales.Automatizar soluciones a través de un pensamiento algorítmico.Generalizar y aplicar este proceso a otros problemas de otras áreas.Estas habilidades sumamente genéricas permiten desarrollar una manera única de pensar distintosasuntos, situaciones o problemas, que, en última instancia, fomentan un pensamiento altamente analíticoque puede ser aprovechado para casi cualquier área.Uno de los procesos clave del pensamiento computacional es la abstracción15, que específicamente sedistribuye entre modelar, descomponer, generalizar y clasificar. A continuación explicaremos quérepresenta cada una de estas habilidades:La habilidad de modelar consiste en la representación de un objeto, problema o situación delmundo real, capturando los aspectos más importantes en relación a un propósito particular,omitiendo cualquier otro detalle. Por ejemplo, una persona puede ser representada a través desu nombre, número de documento y edad, si el objetivo es construir un sistema de informaciónsimple. Cualquier otro detalle de la persona no nos interesaría, como pueden ser color de ojos,altura, etc. Es por esto que cada propósito diferente requiere modelos diferentes, y tal vezincluso una misma situación requiera más de un modelo. Un ejemplo de esto es el desarrollo deuna página web, que requiere tanto un modelo estructural (el contenido de la página y suorganización dentro de ella) y un modelo de estilo (el aspecto puramente estético de la misma,como colores, tamaños de fuentes, etc.). Un navegador hace uso de ambos modelos cuandomuestra una página web.14http://www.cs.cmu.edu/~wing/publications/Wing06.pdf15La abstracción es un proceso indispensable en computación y por eso posee una valoración especial dentro de este campo.Todas las actividades computacionales que se realizan requieren un alto grado de desarrollo de esta habilidad, incluso en distintosniveles de pensamiento.
22. CC 2016 22La habilidad de descomposición permite dividir un problema complejo en sub-problemas que sonabordables con mayor facilidad y que luego son compuestos para formar la solución general. Porejemplo, “armar un desayuno” puede ser descompuesto en “hacer un té, tostar pan, servircereal”. A su vez, cada una de estas tareas individuales puede volver a ser descompuesta.“Hacer un té” puede ser descompuesto en “calentar la pava, buscar un saquito de té, buscar unataza”. Asimismo, también podemos entender un sistema en sentido contrario, analizando cadauna de sus partes por separado, entendiendo cada una de las relaciones entre estas partes, yfinalmente entender el sistema en su totalidad. Ambos acercamientos son válidos para podermanejar complejidad.La generalización es el reconocimiento patrones comunes para poder controlar complejidad,pero desde un ángulo distinto a la descomposición de problemas. Consiste en encontrar quécaracterísticas son compartidas por una serie de elementos permitiendo explicitar cuáles losdiferencian. Por ejemplo, si deseamos construir un procedimiento que dibuje cuadrados dedistintos tamaños, lo que todos estos elementos tienen en común es el ser la misma figura, porlo que la forma de dibujarla será siempre la misma, salvo que variará qué extensión tengan suslados. Entonces en este caso “ser cuadrado” será la característica que los define, y su tamañoserá aquella característica que los diferencia. Esto permite, por ejemplo en programación,realizar una única tarea que dibuje cuadrados en general, pero que reciba como dato de quétamaño el usuario querrá dibujar un cuadrado en particular. Así, el mismo código es utilizado enmuchas partes distinta de un programa, pero sólo siendo escrito por única vez. Cualquiermodificación realizada sobre dicho código se verá reflejada en todos los sectores en donde esutilizado. Si no hubiésemos generalizado dicha tarea, habrá una tarea distinta para dibujar cadacuadrado de distinto tamaño que deseemos dibujar. Por esta razón, podemos decir que lacomplejidad con respecto al entendimiento de lo que dicho programa realiza fue reducida engran medida.La clasificación es un caso especial de la generalización, que se combina generalmente juntocon el modelado. Es decir, también se enfoca en las características comunes de una serie deelementos y sobre esta base construye un elemento que representa exactamente estascaracterísticas. Por ejemplo, si debemos representar una colección de triángulos, rectángulos ytrapecios, pero nuestro propósito es sumar todas las áreas de dichas figuras, podemos pensaren modelar un elemento llamado “figura” que posea su área como atributo. Diremos que tantolos triángulos, rectángulos y trapecios son figuras, y eso es lo que todas tienen en común,aunque tal vez cada una posea otras características adicionales que las diferencian entre sí.Otra forma de razonar el proceso de clasificación es a través de qué operaciones puedenrealizarse sobre una serie de elementos. Por ejemplo, los números pueden ser sumados,restados, divididos, entre otras operaciones, y por esta razón podemos idear un tipo de elementollamado “número” que represente la posibilidad de realización de las operaciones característicasde elementos de ese tipo.Todas estas habilidades fomentan la valoración de la elegancia, simplicidad y modularidad de lassoluciones frente a la resolución de un problema utilizando la fuerza bruta. Por otra parte, el proceso deabstracción que involucra pensar en la mayoría de los casos en múltiples capas distintas, estimulando eldesarrollo de distintos niveles de pensamiento en las personas. Por ejemplo, hace posible entenderconsecuencias de escalabilidad16, no sólo por razones de eficiencia sino también por razoneseconómicas y sociales. El correcto entendimiento de la multiplicidad de capas de abstracción que lascomputadoras representan de manera implícita es algo que toda persona debería poder entender enmayor o menor medida.El pensamiento computacional es algo que inevitablemente está invadiendo las demás disciplinas. Nosólo científicos de la computación hacen uso de este tipo de pensamiento, dado que permite abordar yresolver problemas de distintas formas útiles. Esta es una habilidad que resulta muy útil para lasociedad actual, que constantemente debe lidiar con problemas de manipulación y organización degran cantidad de datos. Por este motivo la estimulación del pensamiento computacional debería serdesarrollada en la escuela junto con habilidades como la lectura, escritura y manipulación aritmética,potenciando las habilidades analíticas de los estudiantes.16Crecimiento en distintas escalas de sistemas informáticos. Por ejemplo, los programas no son pensados de igual manera sideben operar para un conjunto pequeño de usuarios o para miles de millones.
23. CC 2016 23En conclusión, la formación del pensamiento computacional representa una actitud aplicableuniversalmente y un conjunto de habilidades requeridas actualmente por todos, incluyendo estudiantes ycientíficos de casi cualquier otra disciplina. Dado que las generaciones actuales se encuentran inmersasen la tecnología, deberíamos intentar enseñar a generaciones de jóvenes las razones detrás de estasnuevas tecnologías. Esto no es alcanzable sin enseñar ciencias de la computación.4.5 La relevancia de la programaciónLos sistemas informáticos son desarrollados mediante lenguajes de programación, que son la forma deexpresar procesos que sean interpretados por computadoras. La programación es una disciplina querequiere el desarrollo de una capacidad relativamente alta de abstracción en distintos niveles, y por otraparte, los conocimientos que provee son independientes de cualquier computadora o implementacióntecnológica concreta.Si bien las CC son más que la programación de computadoras, ciertamente la programación esfundamental para estas ciencias. Desde lo educativo, la programación fomenta la creatividad, elpensamiento lógico, la precisión en la resolución de problemas, y permite desarrollar un aprendizaje ypensamiento requerido actualmente por otras materias en las escuelas. Es por esto que debería serimpartida en las escuelas, siendo uno de los puntos clave a ser tomados en cuenta para un aprendizajesignificativo de lo que las CC tienen para ofrecer a los estudiantes.La programación permite materializar la idea de abstracción, e incluso dentro de esta actividad sedemuestra qué tan útil es dominar esta idea. El pensamiento computacional entonces también se haceconcreto cuando aprendemos a programar. En esta disciplina se toman habilidades del pensamientocomputacional mediante una explotación al máximo de las computadoras, permitiendo a los estudiantescrear nuevo software por su cuenta, en lugar de tan sólo consumir lo que otros producen. Es por estoque en el desarrollo de esta habilidad también se potencia la creatividad y la innovación en la mente delos jóvenes, y les permite descubrir nuevos horizontes y posibilidades que hasta ese momento noconcebían17.Aunque el software en realidad sea invisible e intangible, es uno de los productos más complejoscreados por el ser humano, y que las personas entiendan verdaderamente lo que estos sistemasrepresentan es uno de los desafíos más grandes de esta sociedad. En este sentido, la programación sevuelve una herramienta que nos libera de ser simples usuarios pasivos de los programas para pasar aser actores que puedan entender qué cosas es posible realizar con la programación, y cómo es que sonrealizadas, aunque el individuo no utilice la programación directamente.A grandes rasgos la programación permite mejorar el razonamiento y la apreciación de cómo funciona elmundo digital en donde estamos cada vez más inmersos. Por esta razón, el aprendizaje de laprogramación en las escuelas no debería estar dirigido simplemente a conocer un poco de algúnlenguaje específico, sino que se debería poner suficiente foco en desarrollar el pensamientocomputacional en distintos niveles y de formas diferentes. La programación incluso podría convertirse enun conocimiento general de esta sociedad, análogamente a por ejemplo aprender en la escuela aconstruir y resolver ecuaciones matemáticas simples.En la mayoría de los trabajos las personas deben lidiar con personal de sistemas informáticos yprofesionales de computación, y si desean especificar sus necesidades con mayor precisión estashabilidades les serán de gran utilidad.4.6 Sobre motivación y vocacionesEs importante notar que el foco del problema no se encuentra sólo en que los estudiantes deberíanposeer más conocimientos técnicos y formar mejores habilidades, sino que existe una falta de interésgeneralizada en carreras afines a la computación. Muchos estudiantes no se encuentran motivados porla forma que se les presentan las TIC en el aula ya que en generalmente sólo se las presenta como lamera utilización de herramientas específicas o el entendimiento de definiciones y términos técnicos, lamayoría obsoletos a mediano plazo.17En el siguiente link es un reportaje de Televisión Española a niños de 9 y 12 años que programaron sus propios videojuegos.http://www.rtve.es/alacarta/videos/zoom-net/zoom-net-ninos-programadores-videojuegos/543783/
24. CC 2016 24Los estudiantes necesitan vivir experiencias que los motiven y despierten sus intereses, no sólo dentrodel marco de una clase, sino también en ámbitos significativos dentro de sus vidas. Estas experienciasdeben revelarles la satisfacción de resolver un problema, de encontrar patrones en diversos fenómenos,de sentirse curiosos por preguntas interesantes, o simplemente de diseñar, de crear y de inventar.Deberían tener la posibilidad de ser capaces por ellos mismos de ser científicos y profesionales quemanipulan tecnología. Esto sólo puede ser logrado si poseen pruebas de que sus vidas puedenconectarse con lo que trabajan en esta ciencia.Todos los estudiantes deberían poder obtener bases conceptuales en computación,independientemente de la carrera que hayan elegido. Además, debemos inspirar a los estudiantes paraque se sientan motivados a obtener conocimientos relacionados a la disciplina e incentivarlos a quedecidan si desean seguir o no una carrera relacionada con todos los elementos. La preparación incluyela construcción de conocimientos y habilidades, mientras que la inspiración involucra experienciassignificativas que permiten a los estudiantes enfrentarse con problemas de la disciplina.Es importante para los jóvenes tener experiencias motivadoras en ciencias mientras son más chicos, enla escuela primaria o primeros años de secundaria, para capturar su interés y despertar tal vez unapasión por la ciencia. El aprendizaje de CC en las escuelas permitiría (aunque no de manera tanprofunda como en el nivel universitario):Descubrir las potencialidades y limitaciones de los sistemas computacionales.Interpretar la complejidad computacional que requiere un problema dado (tiempo y espacio quenecesita)Abordar fundamentos matemáticos como la lógica matemática, teoría de conjuntos, teoría degrafos, métodos numéricos, entre otros. El aprendizaje de estos temas ayudaría enormemente alentendimiento de la matemática en las escuelas.Comprender desde otro ángulo conceptos tales como lenguajes formales, modelos abstractos,sistemas de representación de datos, entre otros.Generar de un pensamiento académico idóneo para enfrentar cambios tecnológicos y desafíosde nuestra sociedad, satisfaciendo necesidades y requerimientos actuales de la misma.Desarrollar una capacidad de investigación de temas afines.Desarrollar un tipo de pensamiento adicional a los generados por otras áreas del conocimiento.Aunque en algunas escuelas existen asignaturas sobre informática y TIC en las escuelas, en la mayoríade los casos no dan un panorama acertado. Si CC fuese dada en las escuelas, los estudiantes queterminan la escuela media tendrían más información para decidirse por estudiar carreras afines a lacomputación. Que no se transmitan en ningún momento conocimientos de esta ciencia impide a losalumnos conocer su existencia, por lo que no es esperable que egresados de la escuela media continúenuna carrera científica de esta índole. Asimismo, los ingresantes a carreras afines a la computacióndeberían poseer información suficiente para saber de qué tratan exactamente estas carreras, ya quemuchos de sus contenidos poco tienen que ver con la mera utilización de herramientas informáticaspromovidas en las escuelas.Reconocemos que existen esfuerzos por cambiar esto. Tres millones de netbooks puestas en manos dejóvenes de todo el país significarán un nuevo e inédito mundo de posibilidades, pero en cuanto a losobjetivos referidos a la integración de las TIC en la escuela, no está definido aún cómo explotar almáximo los recursos computacionales más allá del uso de herramientas específicas que auxilien a laenseñanza de distintas materias. Creemos que las computadoras deben ser concebidas comoherramientas de creación, no sólo de contenidos estáticos como videos o audio, sino de soluciones aproblemas de la vida diaria. Permitir a los jóvenes no estar atados únicamente al software quedesarrollan terceros los incentiva a concebirse a sí mismos como sujetos activos y de gran potencial.
25. CC 2016 255 PropuestasLa incorporación de una correcta enseñanza de las CC implica un proceso complejo, puesto que laproblemática no es sólo requiere contar con equipos y tecnología adecuada sino también con enfoquesdidácticos que pongan a los estudiantes en contacto con las formas de producción del conocimientocomputacional, como un medio para la adquisición de este tipo de saberes.Los objetivos principales de un curso de CC serán:Proveer conocimientos y habilidades útiles y fundamentales para que los estudiantes se sientancómodos trabajando con computadoras durante las actividades que llevan a cabo todos los días,y puedan aprovecharlas.Lograr que los estudiantes desarrollen estrategias de pensamiento computacional que pasen aformar parte de su bagaje conceptual y cognitivo.Dar un panorama de lo que verdaderamente son las ciencias de la computación, para que losestudiantes sepan realmente de qué tratan y eventualmente puedan considerar proseguirestudios superiores en temas relacionados.5.1 Enfoque didáctico generalEn general, todos los reportes que proponen soluciones a este problema coinciden en que para mejorarla educación en CC debemos tanto preparar como inspirar a los estudiantes.Creemos que la educación en general debe basarse en una serie de premisas didácticas que estimulenla curiosidad intelectual, el pensamiento crítico, la creatividad, la autonomía para resolver situaciones yproblemas, la toma de decisiones racionales basadas en evidencias, el logro de aprendizajes concomprensiones profundas, el trabajo colaborativo y cooperativo, el trabajo en proyectos interdisciplinariosy la instrucción entre pares.Todas estas premisas requieren un nuevo tipo de contrato didáctico donde los estudiantes seanestimulados a trabajar con autonomía, a formular y emitir sus propias opiniones y puntos de vista, apoder reflexionar y autoevaluar sus propios aprendizajes, a no tomar cualquier afirmación por cierta sinevaluarla críticamente, a aceptar sólo la autoridad de los hechos basados en evidencias, a podervalorarse como personas y como productores creativos de conocimiento, a valorar el trabajo colaborativoy cooperativo, a trabajar en proyectos interdisciplinarios, a contar con espacios para explicar sus ideas asus compañeros y escuchar las ideas de los demás.Para esto es necesario contar con instituciones que fomenten este tipo de ambientes donde puedancultivarse este tipo de prácticas. Esto implica tener reglamentaciones que garanticen espacios y tiempospara trabajar de esta forma, tener directivos que apoyen y fomenten este tipo de prácticas y docentesconvencidos que quieran y puedan llevarlas adelante en las aulas.Por todas estas razones, el enfoque didáctico general debería estar dirigido a través de los siguienteselementos clave:Motivación (a través de experiencias intensas, novedosas, sorprendentes).Trabajo a través de resolución de problemas, que promuevan un trabajo de exploración ydescubrimiento.Trabajo en equipo.Incentivación de la participación activa.Trabajo destinado a reforzar la autoestima de los estudiantes.Involucrar la máxima cantidad de abordajes posibles a los distintos contenidos.Autogestión del aprendizaje.Capacidad de analizar lo aprendido.Instrucción entre pares18.Aprendizaje como aprendices, a través de ejemplos18http://mazur.harvard.edu/research/detailspage.php?rowid=8
26. CC 2016 26Uno de los elementos clave en la implementación cualquier posible propuesta debe ser la motivación delos alumnos. Es por esto que los distintos problemas o ejemplos deben evocar situaciones que seanaltamente significativas para los estudiantes, generando así ganas suficientes como para estimularlos aexplorar ideas y tecnologías.Proponemos la resolución de problemas como forma de acercarnos a los conceptos. Creemos que losconceptos deben surgir del trabajo de resolver problemas, a través de la exploración y el descubrimiento,y no al revés, ya que si se exponen los conceptos previamente, estos inicialmente no tienen razón deser. Además, no queremos que los estudiantes aprendan sólo a resolver actividades sin alcanzarninguna meta superior en el camino.La forma de trabajar con problemas debe ser en equipos, incentivando el trabajo colaborativo. Estoimplica que los docentes deben tener un rol activo en la conformación de los equipos y en la difusión detécnicas de trabajo grupales, otorgando roles dentro de los equipos, asegurándose que todos losintegrantes pasen por los distintos roles. Las técnicas de trabajo grupal deben ser aprendidas por losalumnos.Todos los estudiantes deben participar activamente y los profesores deben incentivarlos en ese sentido,trabajando especialmente en reforzar la autoestima de los más tímidos o con menos confianza en símismos.Los contenidos deben poder abordarse desde variados puntos de vista y diferentes registros facilitandola apropiación y el trabajo de los estudiantes según los distintos estilos cognitivos.De cada problema resuelto es fundamental que entre los estudiantes desarrollen la capacidad de evaluarpor si solos el grado de corrección de cada solución. También será muy importante que aprendan acompartir y discutir soluciones, estando obligados a poder exponerlas al análisis crítico de suscompañeros y a su vez aprendiendo a escuchar y criticar las soluciones de sus compañeros.El trabajo entre pares es una herramienta por demás aprovechable dentro de la disciplina. Busca lograrun equilibrio entre clases teóricas puramente expositivas, donde frecuentemente los estudiantes vanperdiendo el hilo de las argumentaciones y terminan en el mejor de los casos copiando mecánicamentelo que escribe el profesor en el pizarrón, y las clases donde se trabaja resolviendo problemas y losconceptos son el resultado de discusiones grupales moderadas y guiadas por el profesor.El trabajo como aprendices es especialmente aplicable a situaciones como el estudio de la computacióndonde es imposible sustraerse a la mediación de la tecnología, pero que a la vez esta impone unabarrera frente a los desarrollos conceptuales que es preciso superar.Más que ninguna disciplina en Computación debe ganarse la habilidad de poder manipular y construirconocimientos de la disciplina, para ponerlos a prueba y entenderlos con eficacia.Con respecto a los contenidos específicos a impartir recomendamos para los docentes poner atenciónconstante en:Qué contexto debe formarse para motivar a gran parte de los alumnosHabilidades que ganarán a lo largo de un cursoLas ideas abstractas subyacentes a cada prácticaDurante las clases también es beneficioso que se reflexione sobre lo aprendido, demostrando qué tanabstractos son los temas vistos y qué tan útiles a la vez.5.2 Enfoque didáctico particularLos cursos deben tener como principal expectativa de logro el proveer una visión acerca de qué es laComputación, fomentando el desarrollo de habilidades de pensamiento computacional en este proceso yno sólo presentando temas específicos. Se debe hacer gran énfasis en que estas habilidadescomputación no solamente aquellas que intervienen en el manejo de programas informáticos, sino quese basan en competencias que son abstractas. Por este motivo resulta fundamental hacer gran énfasisen el concepto de abstracción como elemento clave de la Computación.Si queremos que esto sea aplicable en un tiempo relativamente corto debemos “paquetizar” un modelode varios e instruir a profesores para sepan dictarlos, aunque conociendo en mayor o menor medida elpanorama general en donde se encuentran inmersos. Al ser una disciplina aún compleja de impartir, nopodemos dejar esto librado al azar y al criterio de cada profesor.
27. CC 2016 27Daniel García19, un reconocido educador de las Ciencias de la Computación en los Estados Unidos,propone encarar las clases de la siguiente manera:Presentar problemáticas y generar discusiones, es decir, casos del mundo real, historias,etc., que motiven a los estudiantes para acercarlos a un entendimiento de lo que es el mundoreal y que no estén alejados del mismo aprendiendo herramientas sin encontrarles antes algunautilidad o fin. En esta etapa se genera gran parte de la motivación.Trabajar en forma de laboratorio/taller para presentar todos los contenidos específicos. Estopermite que la teoría de las herramientas que deben aprender y la práctica con dichasherramientas se trabaje de manera conjunta, perdiendo menos tiempo, haciendo menos tediosoel aprendizaje y resultando más motivante al probar conceptos rápidamente.Usualmente en sus cursos se dedica en tiempo entre 20 y 30% a la parte de clases tradicionales ydiscusiones, y entre un 70 y 80% a la parte de laboratorio (aunque esto siempre dependerá de cuántashoras tenga el curso).Creemos que esta división entre un espacio para motivar y un laboratorio para aprender lo específico essimple y clara, y se corresponde con el enfoque que deseamos también para los cursos que se dicten enel país. En algunos videos20hay más explicaciones sobre cómo llevar a cabo las clases y qué decisionestomar cuando hay que elegir entre profundizar contenidos o avanzar con otros.Por otro lado, la forma de evaluación se realiza a través de proyectos en los que se desarrolla algo quetenga sentido y sea motivante para los estudiantes, como por ejemplo un juego. En sus cursos tambiénse realizan trabajos de investigación.Sobre esta línea, observar la innovación representada en nuevas tecnologías también es un medio paramotivar. Sería una buena idea crear proyectos de investigación en las escuelas relacionados a esto.Además, debemos crear oportunidades para que los alumnos, tanto de manera individual como grupal,puedan explotar las capacidades que vayan adquiriendo (competencias, premios, etc.).De manera similar, recomendamos que las clases sean guiadas por grandes temas motivantes de laComputación, donde el objetivo será realizar un paseo que permita introducir temas mientras se analizandistintos campos de la disciplina. Dentro de estas grandes ideas podemos mencionar:Ubicuidad del softwareAplicaciones que cambiaron al mundoCómo funcionan los videojuegosInteligencia artificialImplicancias sociales de la Computación (el poder de la información y manejo de grandescantidades de datos, por ejemplo)Cómo funcionan las redes socialesComputación en la nubeLímites de la ComputaciónPensamientos sobre el futuro de la ComputaciónComputación aplicada a temas de interés como automóviles, salud, televisión, películas, etc.Discusiones sobre el poder de la abstracción en la disciplina.Será de gran utilidad proponer tutores, que posiblemente puedan ser alumnos que avancen con mayorvelocidad en el mismo curso.Además del trabajo en las aulas sería interesante proveer cursos extra-escolares a alumnos avanzadosque deseen seguir ampliando sus conocimientos. Esto le quitaría un peso de encima al profesor dadoque no tendría que estar atento a que dicho alumno se estanque y no siga aprendiendo. Esto permitiríaademás al profesor prestar más atención a aquellos que requieran más ayuda.19Un ejemplo de uno de sus cursos puede verse en: http://inst.eecs.berkeley.edu/~cs10/fa09/20y http://inst.eecs.berkeley.edu/~selfpace/
28. CC 2016 28Sería interesante también que los estudiantes puedan explotar sus conocimientos en computación parala resolución de problemas en actividades de otras asignaturas.5.3 Ideas y contenidos para las distintas edadesEsta sección está fuertemente inspirada en el reporte [13], el cual reconocimos estructurado conforme anuestras ideas.Dentro de las propuestas de cursos ponemos énfasis en conceptos fundamentales en lugar de temaspopulares de actualidad, como computación en la nube, teléfonos celulares y redes sociales. Si bien sontemas importantes, y juegan un papel fundamental a la hora de ilustrar la aplicación de las CC, formanparte de cómo es la tecnología actual, que tiende a variar de forma constante, por lo que no forman partede los principios fundamentales de lo que la Computación es en esencia.Sería adecuado dividir los años escolares en 4 grupos (indicando años de edad pertenecientes a cadafranja):Franja 1, 1ro a 3er año de primaria (6 a 8 años)Franja 2, 4to a 6to año de primaria (9 a 11 años)Franja 3, 1ro a 3er año de secundaria (12 a 14 años)Franja 4, 4to a 6to año de secundaria (15 a 18 años)A su vez dividimos los conocimientos y habilidades relativos a Ciencias de la Computación y los quepertenecen la habilidad de manipular de forma idónea las TICs (refiriéndonos a tecnologías másconcretas).5.3.1 CCDentro de lo que un alumno debería saber sobre CC podemos encontrar conceptos y habilidades acercade algoritmos y programas, la naturaleza de los datos y su representación en computadoras, lanaturaleza misma de las computadoras y nociones de redes y las características esenciales de Internet.Además sugeriremos algunos temas más avanzados relativos a cada una de las áreas que acabamos demencionar.5.3.1.1 AlgoritmosTodo alumno debería entender qué es un algoritmo y qué papel juegan en la Computación.Franja 1Los algoritmos son conjuntos de instrucciones para alcanzar objetivos, formados porinstrucciones básicas pre-diseñadas.Un algoritmo puede presentarse por ejemplo como un texto narrativo.Permiten describir problemas de la vida real que los humanos delegan a las computadoras.A las computadoras deben brindársele instrucciones de manera más precisa que a los humanos.Un paso individual puede repetirse muchas veces, y un paso puede dividirse a su vez en pasosmás pequeños.Franja 2Los algoritmos pueden tener alternativas y repeticiones condicionales.Los algoritmos pueden ser descompuestos en partes que los componen, en forma deprocedimientos que a su vez también son algoritmos.Los algoritmos deben definirse de manera precisa y sin ambigüedades y debe tenerseprecaución con lo que se está describiendo para evitar errores y expresar la solución que seconsidere correcta.Los algoritmos son codificados de acuerdo a un plan y luego probar si lo que resulta secorresponde con el plan inicial. Debemos corregir el algoritmo hasta que se corresponda con elplan deseado.
Propuesta de trabajo computacion
Propuesta computadores para educar (2)
Programaliderazgocristiano1unidad

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