Cómo enseñar a los estudiantes el lenguaje de la codificación

Iniciativas recientes del gobierno han puesto mayor énfasis en las escuelas, tanto primarias como secundarias, para producir programadores de computadoras capaces de cumplir con los trabajos requeridos del futuro. Sin embargo, si los educadores tienen poca o ninguna experiencia en programación esto puede ser una perspectiva desalentadora.

Esto no necesita ser el caso. Creo que cualquiera puede enseñar con confianza el lenguaje de la codificación. No requiere que aprendas un lenguaje de programación específico (pero hará que el aprendizaje sea mucho más fácil), solo los principios fundamentales que sustentan la codificación. Estas son mis recomendaciones sobre cómo enseñar a los estudiantes el lenguaje de la codificación.

La codificación se trata de crear soluciones lógicas a los problemas. Esta habilidad se puede desarrollar a través de la enseñanza de la habilidad del pensamiento computacional, una técnica utilizada para resolver problemas lógicamente. Dentro del proceso de pensamiento computacional, el código o algoritmo escrito es la parte final del proceso de pensamiento computacional. Sin embargo, el pensamiento computacional no se limita a los ámbitos de la informática. Es una técnica de resolución de problemas que se puede aplicar a cualquier tema, o cualquier problema, por lo que creo que cualquiera puede enseñar el concepto. A continuación explicaré los conceptos clave del pensamiento computacional y proporcionaré ejemplos de cómo se puede enseñar sin el uso de computadoras. El pensamiento computacional contiene cuatro elementos esenciales;

1. Descomposición: este es el proceso de dividir el problema en partes más pequeñas y manejables. Por ejemplo, si va a ir de vacaciones, necesita desglosar el problema. ¿A donde quieres ir? ¿Qué tipo de vacaciones quieres? Que alojamiento quieres? ¿Cuándo vas a ir? ¿Cómo llegarás allí? ¿Manejar? ¿Mosca? ¿Barco? ¿Qué quieres hacer cuando llegues allí? ¿Su pasaporte está actualizado? Todas estas partes más pequeñas son más fáciles de abordar que asumir el problema como un todo. Al escribir código, está escribiendo una solución para un problema determinado. Dentro de la codificación de la computadora, el problema a menudo será complejo. Siempre se recomienda dividir el problema en partes más pequeñas.

Una buena forma de enseñar la habilidad de la descomposición es hacer que los estudiantes piensen sobre cómo resolver problemas del mundo real; por ejemplo, cuando se les pregunta qué ingredientes se necesitan para hacer un sándwich de queso y jamón, los alumnos pueden responder con pan, queso , jamón, mantequilla, pepinillo, etc. ‘. Esta práctica alienta a los estudiantes a dividir un problema en partes más pequeñas y manejables. También puede hacer que los estudiantes consideren qué equipo y utensilios se necesitan para preparar el sándwich. Otros problemas más complejos pueden incluir lo que implica negociar un día típico en la escuela, organizar una actividad para sus amigos u organizar una fiesta de cumpleaños.

2. Abstracción: este es el proceso de identificar los componentes importantes dentro de los problemas identificados. Continuando con el ejemplo de las vacaciones, puede identificar los componentes clave de organizar unas vacaciones en los métodos de viaje, alojamiento, actividades y empaque. La abstracción puede tomar muchas formas. Si considera el arte abstracto de Van Gough, sus pinturas fueron su propia interpretación de los elementos clave de lo que vio. Un arquitecto puede diseñar un modelo del edificio que se creará, un ingeniero puede crear un prototipo antes de crear el producto real. Dentro de la informática, una vez que el problema se ha descompuesto, las partes importantes se pueden abstraer. Esto podría hacerse haciendo una descripción general del diagrama de flujo, identificando las tareas clave, las decisiones y el flujo.

Hay muchas maneras divertidas de enseñar la descomposición dentro del aula, por ejemplo, el juego de mesa Articulate se trata de la capacidad de abstraer detalles clave. Por ejemplo, al intentar describir un animal, los estudiantes deberán considerar todas las características clave que otros puedan reconocer, por ejemplo, un tigre es un gato grande con rayas negras. Gareth Bale es un futbolista de Gales que lleva el número 11 y juega en el Real Madrid. Al filtrar la información clave, los estudiantes están utilizando la habilidad de la abstracción. Escribir una sinopsis de la trama de una obra, película o libro es otra forma de desarrollar habilidades de abstracción, identificando los eventos clave. Lograr que los alumnos enseñen una habilidad deportiva a sus compañeros es otro método para desarrollar la abstracción. El estudiante debe considerar los elementos clave de la habilidad y proporcionar una demostración de cómo se realizan. Los recursos de LEGO® Education se pueden usar para desarrollar habilidades abstractas. Pedir a los alumnos que recreen un punto de referencia famoso les permitirá considerar los elementos importantes que conforman el hito. Por ejemplo, al estudiar Francia, los estudiantes podrían crear una versión LEGO de la torre Eifel.

3. Reconocimiento de patrones: implica la identificación de similitudes o secuencias dentro del problema. Dentro de esta sección, puede considerar soluciones pasadas de naturaleza similar o partes recurrentes dentro del problema descompuesto. Dentro del ejemplo de vacaciones, es posible que desee considerar destinos de vacaciones favoritos, así como lugares que no disfrutó. Todas estas experiencias pasadas lo ayudarán a tomar una decisión sobre a dónde ir. Dentro de la informática, los programadores analizarán los problemas descompuestos y considerarán si las técnicas de programación previas son aplicables a la solución propuesta. El reconocimiento de patrones también se puede usar para mejorar la eficiencia de codificación; los programadores pueden identificar dónde se puede repetir la codificación dentro de la solución para ahorrar tiempo.

El reconocimiento de patrones puede ser entregado de muchas maneras dentro de la escuela, por ejemplo, cuando se revisa el desempeño de un equipo deportivo, se puede alentar a los estudiantes a discutir qué tácticas funcionaron bien y cuáles no. Esto puede influir en cómo el equipo juega en los juegos futuros. Los juegos como detectar la diferencia, el sudoku y las búsquedas de palabras fomentan el desarrollo del reconocimiento de patrones, al igual que las pruebas de coeficiente intelectual basadas en patrones. En matemáticas, las secuencias tales como las tablas de tiempos y las series de Fibonacci esencialmente requieren el aprendizaje de patrones. Las actividades basadas en cifrado de códigos también son excelentes para desarrollar esta habilidad.

4. Diseño algorítmico: es esencialmente la creación de instrucciones paso a paso para resolver el problema. La naturaleza de la solución escrita se puede adaptar según el contexto o el tema del problema. Por ejemplo, si está planeando un viaje por carretera, puede crear un paquete de viaje para incluir toda la información requerida, como reservas de actividades y alojamiento, y un mapa. En un ejemplo alternativo, un guión gráfico sería un conjunto adecuado de instrucciones para la creación de una animación, mientras que una receta sería ideal dentro de una clase de tecnología de alimentos. Al escribir un algoritmo, los programadores crearán una solución usando un diagrama de flujo o pseudo código, una forma de lenguaje escrito de taquigrafía. La solución no será específica de un lenguaje de programación, sino que se trata de un conjunto de instrucciones que pueden interpretarse y transferirse.

Para desarrollar los conceptos de diseño algorítmico, es importante llevar a cabo la redacción de las instrucciones después de considerar los tres primeros componentes del pensamiento computacional; descomposición, abstracción y reconocimiento de patrones. A partir de aquí, el problema se ha desglosado y se ha considerado a fondo antes de escribir una solución para resolverlo. Los algoritmos de escritura se pueden hacer de varias maneras. Una introducción divertida es jugar al robot y a los programadores, donde los estudiantes se colocan en pares y se les asigna el rol del robot que debe seguir las instrucciones o el programador que los proporciona. Haga que los programadores guíen a sus robots de un punto a otro, asegurándose de que el robot siga las instrucciones del programador con precisión, incluso si están equivocados. Esto les enseña a los estudiantes la importancia de proporcionar instrucciones precisas. Los roles de los robots y programadores pueden repetirse dentro del ejercicio de apilamiento de tazas, donde el programador escribe una serie de símbolos (por ejemplo, flechas que representan los movimientos de la mano del robot hacia arriba, abajo, izquierda y derecha) para que el robot los interprete para crear un taza de estructura de la pila.

Los conceptos de pseudo código se pueden practicar de muchas maneras. Como se indicó anteriormente, escribir una secuencia de instrucciones de cocinado en el orden correcto y escribir los pasos usados ​​para realizar un experimento son excelentes maneras de desarrollar esta habilidad.

Los algoritmos de diagrama de flujo se pueden usar para crear una secuencia de instrucciones que incluyen diferentes vías dependientes del resultado de eventos específicos. Una forma divertida de desarrollar habilidades de creación de diagramas de flujo es mediante la creación de diagramas de flujo para explicar juegos clásicos como cabezas o colas, tijeras de papel roca o broche de presión. Crear un árbol genealógico es una excelente manera de presentar a los estudiantes la secuencia de diagramas de flujo. Los estudiantes también pueden escribir diagramas de flujo para cosas tales como negociar un día en la escuela, decidir si es hora de levantarse por la mañana o no, cómo cruzar la calle o cualquier otro escenario que pueda tener diferentes resultados dependiendo de las decisiones tomadas.

El diseño algorítmico no requiere necesariamente el uso de diagramas de flujo o pseudo código. El concepto puede desarrollarse de muchas maneras. Por ejemplo, los estudiantes pueden crear una secuencia de guión gráfico para una animación o actuación filmada, coreografiar una rutina de baile, crear una línea de tiempo de eventos dentro de una lección de historia, crear una pintura por números, dibujar un diagrama para representar el ciclo del agua, planificar una ruta del punto A al punto B en un mapa, escribe una pieza musical o escribe un programa de entrenamiento físico. Todas estas actividades implican la creación de una secuencia de instrucciones paso a paso ordenadas para resolver un problema determinado.

La enseñanza del lenguaje de la codificación desarrolla más que solo programadores de computadoras. Crea solucionadores de problemas independientes que son capaces de crear soluciones lógicas a los problemas a través del pensamiento computacional. ¡Estoy seguro de que disfrutarás el viaje también!