O pensamento computacional e a capacidade de resolução de problemas – um estudo no 1.º ano do ensino básico

Abstract

Vários estudos defendem a integração de atividades que fomentem competências do Pensamento Computacional (PC), desde as idades mais precoces, de forma que os alunos não aprendam para programar, mas sim programem para aprender. Tal é a sua importância que é uma das competências na aprendizagem do aluno do século XXI, assim como nas novas Aprendizagens Essenciais da disciplina de Matemática, o PC surge como uma capacidade matemática transversal. Assim, no estudo “O Pensamento Computacional e a capacidade de resolução de problemas - um estudo no 1.º ano do Ensino Básico” pretende-se saber como é que as práticas do Pensamento Computacional podem contribuir para desenvolver a capacidade de resolução de problemas, através da programação tangível e visual, numa turma do 1.º ano de escolaridade do Ensino Básico. Para tal, delinearam-se as seguintes questões de investigação: i) – Que práticas do Pensamento Computacional foram observadas (abstração, decomposição, reconhecimento de padrões, análise e definição de algoritmos, desenvolvimento de hábitos de depuração e otimização dos processos)?; ii) - Como se pode caracterizar o desempenho dos alunos quando estão envolvidos na programação? iii) - Como se caracterizam as estratégias de resolução de problemas? Neste estudo utilizou-se uma metodologia qualitativa numa abordagem interpretativa, no design de estudo de caso. A recolha de dados foi feita em contexto de sala de aula, numa turma do 1.º ano do 1.º Ciclo do Ensino Básico, através das técnicas observação, recolha documental e inquirição, tendo-se recorrido às notas de campo, aos registos fotográficos, de vídeo e de gravação da tela do computador, aos registos dos alunos e às entrevistas. A análise dos dados permitiu evidenciar que as crianças conseguiram definir estratégias de resolução de problemas, como a tentativa erro, eliminação e reconhecimento de padrões, bem como operacionalizá-las através da programação visual ou tangível. As práticas de pensamento computacional com maior destaque foram a criação de algoritmos para a implementação de percursos e a respetiva depuração, embora também existam evidências da presença da decomposição, identificação de padrões e da abstração.

Several studies advocate integrating activities that foster Computational Thinking (CT) skills from an early age, so that students don't learn in order to programme, but rather programme in order to learn. Such is its importance that it is one of the competences in 21st century student learning, and in the new Essential Learning in Maths, CP appears as a transversal mathematical skill. The aim of the study "Computational thinking and problem-solving ability - a study in the first year of primary school" is to find out how computational thinking skills can contribute to developing problem-solving skills through tangible and visual programming in a 1st grade of primary school class. To this end, the following research questions are posed: i) - Which Computational Thinking practices were observed (abstraction, decomposition, pattern recognition, analysis and definition of algorithms, development of debugging habits and optimization of processes)?; ii) - How can you characterise students' performance when they are involved in programming?; iii) - How can problem-solving strategies be characterised? The aim of this study is to use a qualitative methodology with an interpretative approach, in the case study design. The data was collected in a classroom context, in a 1st grade of the primary school, using the techniques of observation, documentary collection and enquiry, using field notes, photographic records, video and computer screen recordings, student records and interviews. The analysis of the data showed that the children were able to define problem-solving strategies, such as trial and error, elimination and pattern recognition, as well as operationalizing them through visual or tangible programming. The most prominent computational thinking practices were the creation of algorithms for the implementation of routes and their debugging, although there is also evidence of the presence of decomposition, pattern identification and abstraction.