Omet navegació

Pensament computacional

Sabers

  1. Abstracció a fi d'identificar els aspectes més rellevants d'una situació matemàtica i avançar cap a la seva modelització.
    #ALG.MM
  2. Creació d'algorismes que utilitzin grups iteratius niats per resoldre problemes aritmètics o estocàstics.
    [AMP]
    #NUM.CO
    #EST.PI
  3. Selecció, determinació i ús reflexiu i eficient de les eines computacionals adequades per analitzar i resoldre problemes.
    [ESS]
    #NUM.QU
    #EST.DI
  4. Ús adequat de programes de geometria dinàmica per treballar els moviments i les transformacions geomètriques.
    #ESP.MT
  5. Processos de testatge, depuració d'errors i de millora successiva d'algorismes, considerant, de manera sistemàtica, tots els casos possibles.
    #SOE
  6. Autoconfiança, persistència, adaptabilitat, flexibilitat, creativitat, col·laboració i gestió constructiva de l’error.
    #SOE

Descripció i orientacions

Reflexions generals

Recordem els diversos criteris que s’han tingut en compte a l’hora de l’especificació i seqüenciació de sabers relacionats amb aquest bloc:

  • Es troben contextualitzats en l’àmbit de les matemàtiques.
  • Hi ha nombroses i significatives relacions amb els altres sentits i amb el procés de resolució de problemes, la qual cosa afavoreix el tractament d’algunes idees del pensament computacional.
  • S’han especificat tenint en compte que n’hi hagi de cadascuna de les quatre categories següents:
    • Sabers relacionats amb la competència específica 4: descomposició, patrons, abstracció i algorismes.
    • Sabers relacionats amb la construcció d’algorismes.
    • Sabers relacionats amb l’ús d’eines computacionals per al treball matemàtic.
    • Sabers relacionats amb la gestió socioemocional que són transversals a tots els cursos d’ESO.
  • S’ha intentat donar acollida a tres opcions de treball (diferents, però compatibles):
    • L’alternativa de desenvolupar els sabers sense arribar a la necessitat de les eines digitals (pensament computacional «desendollat»).
    • La possibilitat de crear programes tant en llenguatges de programació visuals (Scratch, Blockly, Snap!, etc.) com textuals (JavaScript, Python, etc.).
    • La possibilitat d’emprar aplicacions del camp de la robòtica i dispositius mòbils (Micro:bit, Arduino, AppInventor, etc.)

Observacions sobre alguns sabers d’aquest bloc

Amb el saber #3.ALG.PC.A, treballat a 2n d’ESO com un saber considerat essencial, es pretén consolidar la transició d’un enfocament més concret de les matemàtiques (centrat en operacions i la resolució directa de problemes) cap a un enfocament més abstracte i conceptual. L’abstracció permet ’identificar els elements clau d’una situació matemàtica i avançar cap a la modelització. Aquest procés culmina amb la formulació d’un problema en termes generals i la traducció a un format resoluble mitjançant un algorisme o un model matemàtic. A més, es busca que l’alumnat comprengui que problemes diferents poden compartir una estructura comuna, fet que els permet aplicar solucions generalitzades a diverses situacions.

Aclarim en el saber #3.ALG.PC.B, que un bloc iteratiu niat es refereix a un bucle (una estructura de repetició) que es troba dins un altre bucle. Dominar les accions que es repeteixen fins que es compleixi una condició determinada permet sistematitzar problemes que impliquin nombroses variables o passos repetitius, com els aritmètics o de simulació d’experiments aleatoris. Si apliquem aquest saber de manera «desendollada», el connectarem amb el saber #2.ALG.PC.B (utilització de diagrames d’arbre i taules de doble entrada per analitzar i descriure situacions matemàtiques).

Valorar i ser eficient és crucial, i les eines digitals ajuden a incorporar aquests dos conceptes. En aquest aspecte, el saber #3.ALG.PC.C no implica saber utilitzar un programari o la calculadora, sinó entendre quina eina és la més adequada per a cada situació, i aplicar-la eficientment, sobretot a l’hora de tractar problemes oberts o de resolució múltiple. Tots els sentits acaben desenvolupant alguna habilitat ’mitjançant alguna eina digital, és per això que aquest saber és essencial.

La creació d’algoritmes, o procediments per trobar solucions, no significa que aquest funcioni correctament en totes les situacions. Fer-se preguntes com: L’algorisme dona els resultats correctes? Considera tots els casos possibles? Es pot millorar? facilita el desenvolupament del saber #3.ALG.PC.E dins d’una activitat, com també identifica i corregeix els casos oblidats o que hagin desaparegut a causa d’algun error, ja sigui per la seqüència plantejada, per la gestió del rang de valors o fórmules, o càlculs mal aplicats. Els alumnes han d’aprendre a depurar aquests errors pas a pas, provant diferents casos i ajustant el seu algorisme fins que funcioni correctament en tots els escenaris desitjats. Posteriorment, i un cop l’algorisme o procediment ha estat testejat, és el moment de millorar-lo i començar el cicle. Es poden trobar millores si es fan preguntes com: Es pot arribar a la solució reduint el nombre de passos? Hi ha alguna instrucció redundant? Hi ha un altre camí més directe? L’algorisme és fàcil de comprendre i de seguir? Es pot ampliar a més casos i generalitzar? Per a la consideració sistemàtica de tots els casos possibles, pot anar bé parar atenció en els casos trivials, els valors extrems, límits o atípics. En definitiva, aquest saber es troba fortament relacionat amb la capacitat de resoldre problemes complexos de manera precisa i eficient.

Al pensament computacional no només es tracta de desenvolupar competències tècniques, sinó també de potenciar habilitats personals i interpersonals necessàries per resoldre problemes complexos; aquí entra en joc el saber #4.ALG.PC.F. Quan l’alumnat s’enfronti a problemes nous i desconeguts, la confiança en les capacitats d’un mateix els permetrà explorar solucions sense por del fracàs inicial. Desenvolupar algoritmes, solucionar errors de codi o trobar patrons pot requerir molts intents. Aquí la persistència i la creativitat ajuden a superar obstacles i a avançar cap a solucions eficients. En aquest context, sovint és necessari adaptar-se i ser flexible’ per reajustar els medis computacionals emprats als canvis en els requisits o a l’aparició de dificultats inesperades. Més enllà del pensament computacional, les actituds esmentades són útils també en la resolució de problemes, en general, i es vinculen amb el sentit socioemocional, #SOE.

Utilització de diagrames en arbre per analitzar i descriure situacions matemàtiques.

Presència i ús de funcions matemàtiques en calculadores, programes de geometria dinàmica, fulls de càlcul, llenguatges de programació...

Abstracció a fi d'identificar els aspectes més rellevants d'una situació matemàtica i avançar cap a la seva modelització.

Creació d'algorismes que utilitzin grups iteratius niats per resoldre problemes aritmètics o estocàstics.

Selecció, determinació i ús reflexiu i eficient de les eines computacionals adequades per analitzar i resoldre problemes.

Ús adequat de programes de geometria dinàmica per treballar els moviments i les transformacions geomètriques.

Processos de testatge, depuració d'errors i de millora successiva d'algorismes, considerant, de manera sistemàtica, tots els casos possibles.

Autoconfiança, persistència, adaptabilitat, flexibilitat, creativitat, col·laboració i gestió constructiva de l’error.

Recursos i activitats

Recursos i activitats per treballar sabers concrets

A continuació, es presenten algunes idees sobre recursos i activitats d’aprenentatge que poden contribuir a l’adquisició dels sabers d’aquest bloc.

A. Abstracció a fi d'identificar els aspectes més rellevants d'una situació matemàtica i avançar cap a la seva modelització. #ALG.MM

Com en el cas dels cursos anteriors, pel saber #3.ALG.PC.A, poden anar bé les tasques Bebras. Dins de la col·lecció traduïda al català de la web HelloBebras i el document «Nivell 3: 3r ESO - 2n Batxillerat», hi ha la tasca «Claus d’hotel», una activitat en què l’alumnat s’ha de focalitzar molt en les paraules matemàtiques clau per gestionar el comptatge associat; en definitiva, identificar els punts més importants del problema per poder arribar a la solució. Per altra banda, la mateixa tasca «Claus d’hotel» és un exemple de modelatge per generar, amb poca informació, moltes claus diferents. Acabem aquest recurs recordant que aquests problemes es poden fer individualment o en petit grup, però convé posar en comú les estratègies de solució i compartir una reflexió sobre les habilitats de pensament computacional.

B. Creació d'algorismes que utilitzin grups iteratius niats per resoldre problemes aritmètics o estocàstics. [AMP] #NUM.CO #EST.PI

Un exemple en el qual es pot observar el saber #3.ALG.PC.B és en la creació de programes on se simulin experiments aleatoris per veure-hi la relació entre les freqüències relatives associades i la probabilitat teòrica, ja que s’han de repetir un nombre de cops elevat. En aquest Joc del dau de probabilitat, en què s’ha de tirar dues vegades (dues repeticions) el dau per arribar a una posició del taulell proposat per tal de fer-nos una idea de la probabilitat, simulem moltes vegades l’experiment, fent ús de la llei dels grans nombres, amb el bloc niat consegüent. Podem veure’n el resultat del codi. Una altra simulació és el Joc dels camells, en el qual intervenen dos daus. També es pot començar per programar la simulació del llançament d’una moneda o un dau i preguntar, al final del projecte, com es justifica que l’algorisme és coherent?

C. Selecció, determinació i ús reflexiu i eficient de les eines computacionals adequades per analitzar i resoldre problemes. [ESS] #NUM.QU #EST.DI

Un possible cas per entendre el saber #3.ALG.PC.C és l’ús del programari de geometria dinàmica del GeoGebra i l’ús del full de càlcul en estadística. Tal com ens mostra el professor José María Chacón al taller Estadística con GeoGebra. Iniciación y actualización de la XIV Jornada de l’Associació Catalana de GeoGebra, pot arribar a ser molt directa i eficient, tant pel ventall de gràfics adequats, com pel recull d’estadístics sense calcular-los.

E. Processos de testatge, depuració d'errors i de millora successiva d'algorismes, considerant, de manera sistemàtica, tots els casos possibles. #SOE

El problema Arribar a 200 del professor Don Steward, amb exemples de produccions d’alumnes i recursos per al professorat al portal de NRICH, ens ofereix un exemple que involucra dos sabers. La senzillesa del repte amaga una quantitat d’informació matemàtica que s’ha d’anar sistematitzant per descobrir-la, molt lligat al saber #3.ALG.PC.E. Una part fonamental en el procés de descoberta de la solució és compartir en públic el que ha trobat cada participant. Això permet que cadascú, amb aquesta ajuda col·laborativa, pugui avançar al seu ritme, descobrir nous patrons i veure que l’error forma part de la participació, connectant amb el saber #3.ALG.PC.F. Es pot consultar tota l’exploració i investigació del problema al web del CREAMAT.

F. Autoconfiança, persistència, adaptabilitat, flexibilitat, creativitat, col·laboració i gestió constructiva de l’error. #SOE

Veure la proposada descrita en aquest mateix bloc de sabers #3.ALG.PC.E

Creado con eXeLearning (Ventana nueva)