Pensamento Computacional

na Educação Básica

Inscrições: https://forms.gle/DfBATLaCH1sa7DaJ8

Informações: acm@acm-itea.org

“Pensamento computacional na Educação Básica” é o convite para educadores embarcarem em uma imersão sobre pensamento computacional e suas aplicações na sala de aula. A palestra abordará os conceitos fundamentais do pensamento computacional como decomposição de problemas, reconhecimento de padrões, abstração e algoritmos, e apresentará perspectivas de seu fomento em aulas de Matemática. Serão apresentadas atividades práticas que foram desenvolvidas com estudantes da Educação Básica e exemplos de como promover esse desenvolvimento cognitivo dos estudantes de modo a contribuir para a formação de conceitos matemáticos.

Para isso, conversaremos sobre o planejamento de tarefas à luz da Teoria de Formação Planejada das Ações Mentais e dos Conceitos, de Galperin, e sobre o desenvolvimento cognitivo e formação conceitual do indivíduo na perspectiva da Teoria Histórico-Cultural, de Vygotski, que nos apoiam na compreensão e realização de tarefas em sala de aula que fomentam o desenvolvimento do pensamento computacional dos estudantes.

O pensamento computacional (PC) continuamente, apodera-se de relevante destaque na Educação Básica como uma habilidade essencial para o século XXI, sendo abordado em diversas literaturas educacionais e científicas. Sua origem remonta ao trabalho de Seymour Papert, que, na década de 1960, começou a desenvolver teorias sobre como o computador poderia ser uma ferramenta pedagógica para o aprendizado criativo e experimental. Desde então, o conceito evoluiu e foi amplamente popularizado por Jeannette Wing em 2006, que o definiu como uma maneira de resolver problemas de forma sistemática e algorítmica, tornando-se um fundamento essencial para a educação moderna.

1. Evolução Histórica

A introdução do pensamento computacional nas escolas tem raízes nas pesquisas pioneiras de Papert e sua criação da linguagem de programação LOGO, projetada para ensinar as crianças a programar de maneira lúdica. Nos anos 1980 e 1990, a popularização dos computadores pessoais abriu caminho para a inclusão da informática na educação básica, embora o foco inicial estivesse em habilidades técnicas, como o uso de software e hardware (PAPERT, 1980). A partir dos anos 2000, no entanto, o enfoque mudou para o desenvolvimento de habilidades cognitivas, ampliando o escopo da informática educacional para o PC.

Jeannette Wing, em 2006, descreveu o pensamento computacional como uma habilidade fundamental que deveria ser ensinada a todas as crianças, comparando-a à alfabetização e à aritmética. Wing (2006) argumentou que o pensamento computacional envolve não apenas a programação, mas também a capacidade de abstração, decomposição e análise de problemas de maneira lógica. Essa definição marcou um ponto de virada na abordagem educacional e levou a uma ampla discussão sobre como incorporar o PC no currículo escolar de forma eficaz.

Nos últimos anos, o pensamento computacional tem sido integrado em diferentes currículos ao redor do mundo, com países como Inglaterra, Estados Unidos e Finlândia liderando essa iniciativa. No Brasil, a Base Nacional Comum Curricular (BNCC), implementada em 2018, reconhece a importância do PC, incorporando-o nas disciplinas de Ciências da Natureza, Matemática e, em menor grau, nas Linguagens. Esse movimento reflete uma conscientização crescente sobre a necessidade de preparar os estudantes para um mundo cada vez mais digital (BRASIL, 2018).

• Perspectivas Científicas e Contribuições Teóricas

A inserção do pensamento computacional no currículo escolar tem sido respaldada por diversos estudos que mostram seus benefícios para o desenvolvimento cognitivo e para a resolução de problemas. Wing (2011) argumenta que o PC melhora a capacidade dos alunos de lidar com problemas complexos, decompondo-os em partes menores e mais gerenciáveis, o que facilita sua solução. Além disso, autores como Brennan e Resnick (2012) destacam que o PC pode promover habilidades socioemocionais, como a perseverança, à medida que os alunos experimentam, testam e refinam suas soluções.

Do ponto de vista pedagógico, o PC tem sido relacionado à aprendizagem ativa e ao construcionismo, teoria desenvolvida por Papert (1980), que sugere que o aprendizado ocorre de forma mais efetiva quando os alunos constroem ativamente o conhecimento por meio de projetos práticos. A ideia de “aprender fazendo” continua sendo um ponto central das abordagens educacionais que utilizam o PC, e estudos demonstram que esse método aumenta o engajamento e a retenção de conhecimento (BELL et al., 2009).

Além disso, a crescente integração de ferramentas tecnológicas, como robótica educacional e plataformas de programação visual, tem sido apontada como um facilitador do pensamento computacional. Segundo Grover e Pea (2013), essas ferramentas permitem que os alunos visualizem conceitos abstratos de forma mais concreta, o que amplia a compreensão e facilita a aplicação dos conceitos em outras áreas do conhecimento, como Matemática e Ciências.

• Enfoques Experimentais e Abordagens Pedagógicas

Os enfoques experimentais relacionados ao pensamento computacional na Educação Básica têm se diversificado ao longo dos anos, resultando em diversas metodologias e abordagens pedagógicas. Uma das mais difundidas é o ensino baseado em projetos (PBL), que incentiva os alunos a resolver problemas do mundo real por meio do desenvolvimento de programas e algoritmos (KAFKA et al., 2020). Esse método não apenas integra o PC nas práticas escolares, mas também promove a interdisciplinaridade, engajando os alunos em um processo criativo e investigativo.

Outro enfoque experimental é o uso da programação desplugada, uma abordagem que ensina princípios do pensamento computacional sem a necessidade de computadores. Segundo Bell, Witten e Fellows (2011), essa abordagem é eficaz para introduzir conceitos como algoritmos, loops e depuração de maneira lúdica, utilizando jogos e atividades físicas. Isso permite que até crianças mais jovens desenvolvam habilidades de PC antes mesmo de terem acesso a dispositivos eletrônicos.

Além disso, plataformas de aprendizado de programação visual, como o Scratch, têm desempenhado um papel fundamental na popularização do PC. Brennan e Resnick (2012) afirmam que o Scratch permite que os alunos criem histórias interativas, animações e jogos, promovendo o desenvolvimento de habilidades lógicas e criativas. Ao criar seus próprios projetos, os estudantes têm a oportunidade de explorar o pensamento algorítmico e experimentar diretamente as consequências de suas decisões de programação.

• Aplicações e Utilidades do Pensamento Computacional na Educação Básica

O pensamento computacional na Educação Básica tem mostrado aplicações diversificadas que vão além do ensino de programação. Em termos de utilidade, o PC tem sido usado para desenvolver habilidades de resolução de problemas em áreas como Matemática, Ciências e até Artes, ampliando as possibilidades de aprendizagem. Grover e Pea (2013) argumentam que o PC pode ser uma ponte para o entendimento de conceitos complexos, facilitando a visualização e a experimentação de ideias que seriam difíceis de entender apenas teoricamente.

Um exemplo claro dessa aplicação está na robótica educacional, onde os alunos constroem e programam robôs para realizar tarefas específicas. Essa prática combina a criatividade com o rigor lógico, resultando em uma compreensão mais profunda de princípios de Física e Engenharia (VALENTE, 2015). Da mesma forma, o uso de plataformas de simulação computacional tem sido aplicado ao ensino de Ciências, permitindo que os estudantes explorem fenômenos naturais e realizem experimentos virtuais (PONTES, 2023).

Além disso, o PC também tem potencial para melhorar a alfabetização digital e a inclusão digital de forma mais ampla. Em um mundo cada vez mais dependente de tecnologias, o PC oferece às crianças a oportunidade de se tornarem criadores, e não apenas consumidores, de tecnologia. Isso tem sido apontado como um aspecto crucial para preparar as próximas gerações para os desafios futuros do mercado de trabalho e da cidadania digital (RESNICK, 2017).

• Exemplos de Aplicações e Projetos de Pensamento Computacional na Educação Básica

1. Robótica Educacional: Programas como o “LEGO Mindstorms” permitem que os alunos construam robôs e os programem para realizar tarefas, o que promove o desenvolvimento de habilidades em engenharia e programação. Valente (2015) argumenta que essa abordagem desenvolve habilidades de colaboração e resolução de problemas.
2. Programação Desplugada: Atividades como o “Robô de Papelão”, onde as crianças criam sequências lógicas para movimentar um robô feito de papel, têm sido usadas para ensinar algoritmos e lógica sem a necessidade de computadores (BELL, WITTEN e FELLOWS, 2011).
3. Scratch: Plataformas de programação visual, como o Scratch, são amplamente utilizadas para ensinar pensamento computacional por meio da criação de jogos e histórias interativas. Brennan e Resnick (2012) defendem que o Scratch facilita o aprendizado de forma lúdica e acessível.
4. Plataformas de Simulação Computacional: Simulações como o PhET são usadas para ensinar conceitos de Física e Química de maneira interativa, permitindo que os alunos explorem fenômenos científicos em um ambiente controlado (GROVER e PEA, 2013).
5. Desenvolvimento de Aplicativos Móveis: Projetos que incentivam os alunos a criar seus próprios aplicativos, como o “App Inventor”, ensinam programação enquanto abordam problemas do cotidiano, como criar soluções para a escola ou comunidade (WING, 2011).

• Referências

BELL, T.; WITTEN, I. H.; FELLOWS, M. Computer Science Unplugged: An enrichment and extension programme for primary-aged children. Christchurch: University of Canterbury, 2011.

BRENNAN, K.; RESNICK, M. New frameworks for studying and assessing the development of computational thinking. Proceedings of the 2012 annual meeting of the American Educational Research Association, 2012.

GROVER, S.; PEA, R. Computational Thinking in K–12: A Review of the State of the Field. Educational Researcher, v. 42, n. 1, p. 38-43, 2013.

PAPERT, S. Mindstorms: Children, computers, and powerful ideas. New York: Basic Books, 1980.

PONTES, Acelino. Prolegomenos à Nova Matemática. Fortaleza: Scientia Publishers, 2023.

RESNICK, M. Lifelong Kindergarten: Cultivating Creativity through Projects, Passion, Peers, and Play. Cambridge: MIT Press, 2017.

VALENTE, J. A. Robótica na educação: A ferramenta para a formação de pensadores criativos. São Paulo: Editora Paulus, 2015.

WING, J. M. Computational Thinking. Communications of the ACM, v. 49, n. 3, p. 33-35, 2006.

WING, J. M. Research notebook: Computational thinking—What and why? The Link Magazine, 2011.

Nota: Parte do texto foi produzida em sinergia com IA.

Eliel Constantino da Silva

Doutor e Mestre em Educação Matemática pela Universidade Estadual Paulista (UNESP).

Licenciado e Bacharel em Matemática pelaUniversidade Estadual Paulista (UNESP) e pela Universidade do Minho (Portugal), respectivamente.

Membro do Grupo de Pesquisa em Informática, outras Mídias e Educação Matemática (GPIMEM/UNESP – Rio Claro).

É Product Manager na Foreducation EdTech, desenvolvendo ações de Pensamento Computacional, Hackathon e Tecnologias Digitais em escolas pelo Brasil.

É professor da Educação Básica e orientador voluntário do Programa de Pós-Graduação Lato-Sensu em Informática na Educação do Instituto Federal de Educação,Ciências e Tecnologia do Maranhão (IFMA).

É elaborador e avaliador de material didático, autor de artigos e capítulos de livros publicados em países como Brasil, Inglaterra, Suíça, Portugal e Venezuela.

É Google Educator (Nível 1 e Nível 2), Google Trainer e realiza ações deformação de professores sobre o uso de tecnologias na Educação.

Participou como elaborador da área de matemática do Programa de Recuperação e Aprofundamento – Aprender Sempre e como elaborador do programa Minha Escola é Nota 10, ambos da rede estadual de Educação de São Paulo.

Desenvolve pesquisas relacionadas ao uso de tecnologias na Educação Matemática, tendo interesse, principalmente, pelos seguintes temas: (i) Pensamento Computacional, (ii) Teoria Histórico-Cultural, (iii) Teoria de Formação Planejada dasAções Mentais e dos Conceitos, (iv) Ensino-Aprendizagem, (v) Robótica e Ambientes de Programação

CV Lattes: http://lattes.cnpq.br/9696353300576213