PLAN DE ESTUDIOS TECNOLOGIA II PERIODO
METAS DEL PERIODO:Resuelvo problemas utilizando conocimientos tecnológicos y teniendo en cuenta algunas restricciones y condiciones.
CONTENIDOS
- Pensamiento computacional y resolución de problemas
- Análisis de problemas del entorno.
- Identificación de necesidades y oportunidades de mejora.
- Descomposición de problemas.
- Recolección y selección de información relevante.
- Diseño de soluciones tecnológicas.
- Pensamiento lógico y secuencial.
- Evaluación de soluciones propuestas
PENSAMIENTO COMPUTACIONAL Y RESOLUCION DE PROBLEMAS
Saberes previos
En tu cuaderno escribe que entiendes por pensamiento computacional y resolución de problemas.
¿Qué es el pensamiento computacional?
En el año 2006 Jeannette Wing publicó el artículo Computational thinking en el que defendía que esta nueva competencia debería ser incluida en la formación de todos los niños y niñas, ya que representa un ingrediente vital del aprendizaje de la ciencia, la tecnología, la ingeniería y las matemáticas. Pero, ¿qué es el pensamiento computacional?
En palabras de la propia Wing «el pensamiento computacional implica resolver problemas, diseñar sistemas y comprender el comportamiento humano, haciendo uso de los conceptos fundamentales de la informática». Es decir, que la esencia del pensamiento computacional es pensar como lo haría un científico informático cuando nos enfrentamos a un problema.
Otras definiciones de pensamiento computacional han ido surgiendo en la literatura científica desde entonces. Entre las más aceptadas se encuentran la de Aho y la de la Royal Society: El pensamiento computacional es el proceso que permite formular problemas de forma que sus soluciones pueden ser representadas como secuencias de instrucciones y algoritmos.
El pensamiento computacional es el proceso de reconocimiento de aspectos de la informática en el mundo que nos rodea, y aplicar herramientas y técnicas de la informática para comprender y razonar sobre los sistemas y procesos tanto naturales como artificiales.
El pensamiento computacional es un proceso de resolución de problemas que incluye las siguientes características:
- Formular problemas de forma que se permita el uso de un ordenador y otras herramientas para ayudar a resolverlos.
- Organizar y analizar lógicamente la información.
- Representar la información a través de abstracciones como los modelos y las simulaciones.
- Automatizar soluciones haciendo uso del pensamiento algorítmico (estableciendo una serie de pasos ordenados para llegar a la solución).
- Identificar, analizar e implementar posibles soluciones con el objetivo de lograr la combinación más efectiva y eficiente de pasos y recursos.
- Generalizar y transferir este proceso de resolución de problemas para ser capaz de resolver una gran variedad de familias de problemas.
¿Cuál es el orígen del pensamiento computacional?
Aunque el término pensamiento computacional se ha popularizado en las últimas dos décadas, los principios que lo sustentan tienen raíces mucho más profundas. Para comprender plenamente esta habilidad, es útil revisar su evolución a lo largo del tiempo y cómo ha llegado a convertirse en una competencia esencial en la sociedad actual.El pensamiento lógico y algorítmico
Antes de la aparición de las computadoras modernas, ya existía un interés profundo por encontrar formas estructuradas de resolver problemas. Uno de los antecedentes más remotos lo encontramos en la matemática griega, particularmente en el algoritmo de Euclides para hallar el máximo común divisor entre dos números. Este método, descrito hace más de 2.300 años, es un claro ejemplo de pensamiento algorítmico: una secuencia de pasos lógicos que conducen a una solución.
Otros pensadores, como Al-Juarismi en el siglo IX —de cuyo nombre deriva la palabra “algoritmo”—, también aportaron a la idea de resolver problemas a través de pasos precisos, sentando las bases de lo que más adelante sería la lógica computacional.
Alan Turing y el nacimiento de la computación moderna
El pensamiento computacional, tal y como lo entendemos hoy, comenzó a tomar forma en el siglo XX con la figura de Alan Turing, considerado uno de los padres de la informática. En 1936, Turing propuso un modelo matemático conocido como la máquina de Turing, capaz de resolver cualquier problema que pudiera ser descrito mediante un algoritmo. Este modelo no solo es la base teórica de las computadoras modernas, sino que introdujo la idea de descomponer y formalizar problemas para su tratamiento automático, lo cual es un pilar del pensamiento computacional.
La Segunda Guerra Mundial fue también un punto de inflexión. Turing y su equipo en Bletchley Park desarrollaron técnicas computacionales avanzadas para descifrar mensajes cifrados, un proceso que implicaba descomposición de problemas, reconocimiento de patrones y diseño de algoritmos —todas fases del pensamiento computacional.
Claude Shannon, Grace Hopper y la era de la información
Otros pioneros, como Claude Shannon, aportaron desde la teoría de la información. Su trabajo permitió traducir el lenguaje humano y matemático a secuencias binarias que las máquinas podían interpretar. Esto representó un avance esencial para la programación de computadores.
En paralelo, Grace Hopper, matemática y contralmirante de la Marina de EE. UU., desarrolló el primer compilador para un lenguaje de programación y participó en la creación del lenguaje COBOL. Hopper defendía la idea de que las computadoras debían ser accesibles para las personas no expertas, y que la lógica computacional podía ser una herramienta universal. De este modo, comenzó a consolidarse la idea de que pensar de forma computacional podía aplicarse más allá del ámbito técnico.
La formalización del concepto: Jeannette Wing
Aunque estas figuras sentaron las bases del pensamiento computacional, el término como tal no se consolidó hasta 2006, cuando Jeannette Wing, científica computacional estadounidense, publicó un influyente artículo titulado Computational Thinking. En él, argumentaba que esta forma de pensar no debía limitarse a programadores e ingenieros, sino que debía enseñarse desde edades tempranas como una habilidad básica al mismo nivel que leer, escribir o calcular.
Wing definió el pensamiento computacional como:
“Una forma fundamental de resolver problemas, diseñar sistemas y comprender el comportamiento humano utilizando conceptos de la informática.”
Este enfoque impulsó una transformación educativa a nivel global. A partir de entonces, muchas instituciones y gobiernos comenzaron a incorporar el pensamiento computacional en sus planes de estudio, no solo como una competencia digital, sino como una herramienta transversal para el desarrollo del pensamiento crítico y lógico.
De la informática al pensamiento transversal
A lo largo del siglo XXI, el pensamiento computacional ha trascendido su origen tecnológico para convertirse en una forma de abordar la realidad. Hoy en día, no se limita a quienes trabajan en informática. Lo aplican científicos, economistas, ingenieros, docentes, psicólogos, profesionales de la salud y, en general, cualquier persona que necesita analizar un problema de forma estructurada.
Gracias a su carácter transversal, se ha convertido en una competencia clave en la educación del siglo XXI. No se trata solo de saber programar, sino de aprender a pensar como lo haría un ordenador, es decir, de manera lógica, estructurada, eficiente… pero también creativa.
Una evolución que continúa
El pensamiento computacional no es un concepto estático. Su definición, aplicaciones y métodos de enseñanza continúan evolucionando. En la actualidad, se exploran formas de integrarlo con otras disciplinas bajo el enfoque STEAM (Ciencia, Tecnología, Ingeniería, Arte y Matemáticas), y se investiga cómo puede contribuir a resolver problemas complejos como el cambio climático, la inclusión social o la educación personalizada.
La historia del pensamiento computacional demuestra que no se trata de una moda pasajera, sino de una herramienta de transformación con raíces profundas y un futuro prometedor.
¿Qué ventajas tiene el pensamiento computacional para los jóvenes?
El objetivo de la inclusión del pensamiento computacional en los currículos escolares es impulsar el aprendizaje para formar a los más jóvenes en las competencias que les hagan pasar de consumidores a productores de tecnología.
La introducción en el aula de actividades que fomenten el pensamiento computacional ofrece una serie de ventajas para el aprendizaje de los alumnos:
- Estimular la creatividad.
- Trabajar la capacidad de razonamiento y de pensamiento crítico.
- Desarrollar y reforzar las habilidades numéricas y lingüísticas.
- Fomentar los dotes de liderazgo y el trabajo en equipo.
¿Cuál es la importancia del pensamiento computacional?
Vivimos en una era donde la información, la automatización y la tecnología influyen en prácticamente todos los aspectos de nuestra vida cotidiana. Desde cómo nos comunicamos hasta cómo trabajamos, aprendemos o tomamos decisiones, la sociedad digital demanda nuevas formas de pensar, analizar y actuar. En este contexto, el pensamiento computacional se ha convertido en una de las habilidades más valiosas y transversales del siglo XXI.
Es una competencia clave para la ciudadanía digital
En el pasado, alfabetizar a una persona significaba enseñarle a leer y escribir. Hoy, ser un ciudadano plenamente funcional en el mundo digital requiere un nuevo tipo de alfabetización:
la alfabetización computacional. Esto no implica necesariamente aprender a programar, sino desarrollar una mentalidad capaz de:
- Descomponer problemas complejos en partes simples.
- Detectar patrones y estructuras comunes.
- Crear soluciones eficientes mediante pasos lógicos.
- Evaluar resultados de forma crítica y reflexiva.
El pensamiento computacional permite a las personas entender mejor el mundo digital que les rodea. Por ejemplo, entender cómo funcionan las redes sociales, cómo se procesan los datos personales o por qué una aplicación actúa de cierta manera ayuda a tomar decisiones más informadas y seguras en línea.
Más allá de la informática: una habilidad transversal
Aunque nació en el ámbito de la informática, el pensamiento computacional trasciende esta disciplina. Hoy se aplica con éxito en campos tan diversos como:
- Ciencias de la salud: modelado de sistemas biológicos, análisis de datos clínicos.
- Derecho: creación de flujos automatizados para procesar documentación o analizar jurisprudencia.
- Psicología: interpretación de grandes volúmenes de datos conductuales.
- Educación: diseño de estrategias de enseñanza personalizadas y adaptativas.
- Marketing: análisis predictivo de tendencias de consumo.
Este carácter transversal hace que el pensamiento computacional actúe como un puente entre disciplinas, permitiendo la resolución de problemas complejos desde enfoques híbridos que combinan creatividad, análisis lógico y pensamiento estratégico.
¿Cuáles son las fases del pensamiento computacional?
El pensamiento computacional se desglosa en varias fases que facilitan la resolución de problemas:1. Identificación del problema
La primera fase implica definir claramente el problema que se necesita resolver. Esto implica comprender los requisitos, limitaciones y objetivos del problema en cuestión.
2. Descomposición
En esta etapa, se descompone el problema en subproblemas más pequeños y manejables. Cada subproblema se aborda por separado para evitar sentirse abrumado por la complejidad del problema principal.
3. Reconocimiento de patrones
El reconocimiento de patrones implica identificar similitudes o regularidades en los subproblemas. Esta fase permite encontrar enfoques generales que se pueden aplicar a varios aspectos del problema.
4. Abstracción
La abstracción consiste en eliminar los detalles innecesarios y centrarse en los aspectos fundamentales del problema. Esto ayuda a simplificar la resolución al destacar lo que realmente importa.
5. Algoritmos
En esta fase, se desarrollan algoritmos o conjuntos de pasos organizados que conducen a la solución de cada subproblema. Los algoritmos son como recetas que guían a través del proceso de resolución.
6. Evaluación y refinamiento
Después de aplicar los algoritmos, se evalúan las soluciones obtenidas y se refinan si es necesario. Esta fase garantiza que las soluciones sean efectivas y eficientes.
¿Cuáles son las características del pensamiento computacional?
El pensamiento computacional se caracteriza por los siguientes factores:
- Enfoque sistemático: Adopta un enfoque paso a paso y organizado para abordar problemas, lo que facilita la resolución efectiva de tareas complejas.
- Uso de patrones: Identificar patrones en los problemas y en las soluciones permite aplicar soluciones probadas a situaciones similares.
- Abstracción de detalles: La habilidad de abstraer detalles innecesarios permite centrarse en los aspectos esenciales de un problema, simplificando su resolución.
- Pensamiento algorítmico: El pensamiento computacional implica diseñar algoritmos, es decir, secuencias ordenadas de pasos lógicos, para resolver problemas.
- Creatividad estructurada: Aunque se basa en la lógica y la estructura, el pensamiento computacional permite abordar problemas de manera creativa, encontrando soluciones únicas a desafíos diversos.
¿Cómo aplicar el pensamiento computacional en la vida?
El pensamiento computacional se aplica en una variedad de escenarios, muchos de ellos, como ya hemos comentado antes alejados de la tecnología o la informática.
A continuación vemos algunos.
Resolución de problemas matemáticos
Al enfrentar problemas matemáticos complejos, el pensamiento computacional ayuda a desglosar los problemas en pasos lógicos y a utilizar patrones para encontrar soluciones.
Diseño de algoritmos
Los programadores utilizan el pensamiento computacional para crear algoritmos, como por ejemplo los de Automatic item generation (AIG) eficientes que resuelvan tareas específicas, como ordenar listas de datos o buscar información en bases de datos.
Automatización de tareas
En la automatización de procesos, el pensamiento computacional se utiliza para diseñar flujos de trabajo automatizados que ahorren tiempo y reduzcan errores.
Resolución de problemas cotidianos
Incluso en la vida diaria, el pensamiento computacional puede ayudarnos a abordar problemas complejos, como planificar rutas de viaje optimizadas o administrar tareas domésticas de manera eficiente.
Inteligencia Artificial (IA)
Los especialistas en IA utilizan el pensamiento computacional para crear algoritmos que permiten a las máquinas aprender a partir de datos, reconocer patrones y tomar decisiones inteligentes.
Ciberseguridad
Los expertos en ciberseguridad emplean el pensamiento computacional para detectar anomalías en el tráfico de redes, identificar posibles amenazas y desarrollar estrategias para proteger activos digitales.
Habilidades que desarrolla el Pensamiento Computacional
El Pensamiento Computacional es un proceso de solución de problemas que incluye (pero no se limita a) las siguientes características:
- Formular problemas de manera que permitan usar computadores y otras herramientas para solucionarlos.
- Organizar datos de manera lógica y analizarlos.
- Representar datos mediante abstracciones, como modelos y simulaciones.
- Automatizar soluciones mediante pensamiento algorítmico (una serie de pasos ordenados).
- Identificar, analizar e implementar posibles soluciones con el objetivo de encontrar la combinación, más eficiente y efectiva, de pasos y recursos.
- Generalizar y transferir ese proceso de solución de problemas.
Estas habilidades se apoyan y acrecientan mediante una serie de disposiciones o actitudes que son dimensiones esenciales del PC. Estas disposiciones o actitudes incluyen:
- Confianza en el manejo de la complejidad.
- Persistencia al trabajar con problemas difíciles.
- Tolerancia a la ambigüedad.
- Habilidad para lidiar con problemas no estructurados.
- Habilidad para comunicarse y trabajar con otros para alcanzar una meta o solución común.
Actividad 2
Resuelve las siguientes preguntas:
- Escribe 3 definiciones de Pensamiento Computacional que aparecen en esta página.
- ¿Cuál es el orígen del pensamiento computacional?
- ¿Cuál es la importancia del pensamiento computacional?
- ¿Qué ventajas tiene el pensamiento computacional para los jóvenes?
- ¿Cuales son las caracteristicas del Pensamiento Computacional? Explica cada una
- ¿Cuáles son las fases del pensamiento computacional? Explica cada una
- ¿Cómo aplicar el pensamiento computacional en la vida? Explica cada una.
- ¿Qué habilidades desarrolla el pensamiento computacional?
- Resolver los siguientes misiones y explica como obtuviste la respuesta:
- Mateo va a ver un partido de fútbol entre dos equipos de su barrio. El partido fue muy emocionante, ningún equipo anotó dos veces seguidas. Estos fueron los goleadores del partido:
- minuto 1: Andrés
- minuto 10: Daniel
- minuto 35: Bruno
- minuto 47: Sergio
- minuto 73: Bautista
- minuto 89: Ricardo
- Pregunta:
- ¿Puedes decir cuál fue el resultado final después de 90 minutos?
- A) 6-0
- B) 5-1
- C) 4-2
- D) 3-3
Todos los campos del tablero del juego están cubiertos. Si elegíste uno, aparecerá un hongo o el número de hongos que hay en los campos vecinos adyacentes.
Para ganar tenienes que descubrir todos los campos donde no hay hongos escondidos. Aquí hay un ejemplo de un tablero completamente descubierto:
Pregunta
Comenzaste un nuevo juego y ya podés ver algunos campos seleccionados:
Hay un hongo más ¿En qué campo está?
A-B-C-D-E-F
3. ¿Cómo le explicarías a un robot cómo hacer un sándwich? Escribe los pasos muy detallados
4. Para armar sus sandwiches especiales, se usan estos ingredientes:
Los auténticos sandwiches especiales cumplen todas estas condiciones:
1. La salsa está directamente sobre la hamburguesa.
2. La hamburguesa y el queso están debajo de los pepinos, la lechuga y la cebolla.
3. Las cebollas no tocan el pan.
Pregunta
¿Cuál de estos sandwiches cumple con las condiciones de preparación especial?
5. Para ir del punto A al punto B se debe escoger un ruta que puede pasar por las
ciudades C, D, E, F, G, H ¿cuál de las rutas que se observa en el diagrama es la más
corta en cuanto a distancia?
a) A,I,E,G,B
b) A,D,F,B
c) A,I,H,B
d) A,I, C, H
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