Υπολογιστική σκέψη

Η έννοια της Υπολογιστικής Σκέψης (Υ.Σ.) προτάθηκε το 2006 από τη Jeannette Winghttps://www.cs.cmu.edu/~15110-s13/Wing06-ct.pdf (2006), σε μια προσπάθεια ορισμού της ώστε να «περιλαμβάνει την επίλυση προβλημάτων, τον σχεδιασμό συστημάτων και την κατανόηση της ανθρώπινης συμπεριφοράς, βασιζόμενη σε έννοιες που είναι θεμελιώδεις για την Επιστήμη των Υπολογιστών», ενώ αργότερα (Wing, 2008) θεώρησε ότι η Υ.Σ. «δένει» τη Μαθηματική σκέψη με τη «Μηχανική» (Engineering) δίνοντας έμφαση στον σχεδιασμό συστημάτων που θα βοηθήσουν την επίλυση πολύπλοκων προβλημάτων. 

Η έννοια της Υ.Σ. είχε ήδη αναφερθεί από τον Papert το 1980 ως μετασχηματισμός στις διεργασίες σκέψης που θα επέφερε στη μαθηματική εκπαίδευση η αξιοποίηση των υπολογιστών. Στη συνέχεια η Wing (2011) προχώρησε σε έναν νέο ορισμό της Υ.Σ. ως «τις διεργασίες σκέψης που εμπλέκονται στη διαμόρφωση προβλημάτων και των λύσεων τους, με τέτοιο τρόπο ώστε οι λύσεις να μπορούν να αναπαρασταθούν σε μια μορφή που μπορεί να υλοποιηθεί αποτελεσματικά από έναν πράκτορα επεξεργασίας πληροφοριών (information – processing agent)». 

Μέχρι και σήμερα δεν υπάρχει συμφωνία σε έναν κοινό ορισμό της Υ.Σ. παρά το ότι έχουν προταθεί ορισμοί που περιλαμβάνουν έννοιες και πρακτικές της Υ.Σ. αλλά και λειτουργικοί ορισμοί της (The International Society for Technology in Education (ISTE, 2011, 2016), Computer Science Teachers Association (CSTA) (2011, 2016)). Η Υ.Σ. έχει υλοποιηθεί σε πολλά Αναλυτικά Προγράμματα χωρών της Ε.Ε. με διάφορους τρόπους και η διαφοροποίηση εφαρμογής της οδήγησε την Ευρωπαϊκή Επιτροπή να προσδιορίσει ένα σύνολο εννοιών που περιέχονται στην Υ.Σ. όπως: η αφαίρεση, η αλγοριθμική σκέψη, η εύρεση προτύπων/μοτίβων, η αυτοματοποίηση, η διάσπαση του προβλήματος σε απλούστερα, η αποσφαλμάτωση και γενίκευση (Bocconi et al., 2016; European Commission, 2016). 

Οι Brennan & Resnick, 2012 πρότειναν ένα άλλο πλαίσιο για την εισαγωγή της Υ.Σ. με τη μορφή των «εννοιών, των πρακτικών και των προοπτικών» και όλες αυτές θα τις καλούμε διαστάσεις.

 Οι υπολογιστικές έννοιες (computational concepts) αφορούν τις έννοιες με τις οποίες εμπλέκονται οι εκπαιδευόμενοι καθώς προγραμματίζουν (π.χ. ακολουθίες, επαναληπτικές δομές, γεγονότα, δεδομένα).
 Οι υπολογιστικές πρακτικές είναι μια πρακτική επίλυσης προβλήματος, η οποία μπορεί να συμβαίνει κατά τη διαδικασία του προγραμματισμού. Οι υπολογιστικές πρακτικές είναι πρακτικές που αναπτύσσουν οι εκπαιδευόμενοι όταν εμπλέκονται με τις υπολογιστικές έννοιες (π.χ. την αποσφαλμάτωση, την επαναχρησιμοποίηση κώδικα που έχουν δημιουργήσει άλλοι, την αφαίρεση, την τμηματοποίηση, κλπ.). 
 Οι υπολογιστικές προοπτικές/οπτικές (computational perspectives) αφορούν την ικανότητα των εκπαιδευόμενων να εργάζονται σε ομάδες, να αντιλαμβάνονται τις λύσεις που έδωσαν, κλπ.

Οι Weintrop κ.ά. (2016) προχωρούν σε μια ταξινομία πολύ σημαντική για τη σύνδεση της Υ.Σ με τις Φυσικές Επιστήμες, τα Μαθηματικά και τη Μηχανική αλλά και στοιχεία από το Computing.

Η ταξινομία αποτελείται από τέσσερις πρακτικές της Υ.Σ.

 πρακτικές για συλλογή δεδομένων
 πρακτικές μοντελοποίησης και προσομοίωσης
 πρακτικές υπολογιστικής επίλυσης προβλήματος και 
 πρακτικές διερεύνησης λειτουργίας των συστημάτων (σχέση των τμημάτων του συστήματος με το «όλο» σύστημα). 

Σημείωση: Η έννοια του «Computing» περιλαμβάνει την Επιστήμη των Υπολογιστών (Computer Science), το Computer Engineering, την Επιστήμη της Πληροφορίας και την Τεχνολογία της Πληροφορίας (Wing, 2008), ενώ η ίδια αναφέρει ότι το «Computing» είναι η αυτοματοποίηση των αφαιρετικών διαδικασιών (βλ. και Open University course M269 Algorithms, Data Structures and Computability). Το Computing συνδέεται με την επιστημολογία της Μηχανικής (Engineering) (Katehi et al., 2009) και την Επιστημολογία του STEM μέσω της Υπολογιστικής Παιδαγωγικής (Computational Pedagogy) (Psycharis, 2008; Psycharis et al., 2020).

 Παραπομπές 

Κατηγορία:Επιστήμη υπολογιστών