Myślenie obliczeniowe. Czyli co nas czyni istotą myślącą?
Słysząc określenie myślenie obliczeniowe, szczególnie na blogu o programowaniu pewnie wiele osób myśli, że chodzi o jakiś rodzaj działania komputerów. Otóż nie. Myślenie obliczeniowe zwane także komputacyjnym to nic innego jak sposób podchodzenia do rozwiązywania problemów, który warto rozwijać w dziecku od najmłodszych lat. Dzięki niemu wychowamy bystrego młodego człowieka, którego potencjał do nauki, rozwiązywania problemów, wyjątkowych funkcji poznawczych, czy samorozwoju będzie na bardzo wysokim poziomie. Ale po kolei…
System edukacji bardzo często zmusza dzieci do nauki olbrzymiej ilości materiału na pamięć. Napędzanie tego systemem ocen sprawia, że wiele dzieci, zamiast samemu odkrywać pewne prawa, bezrefleksyjnie zapamiętuje definicje, wzory, informacje czy odpowiedzi na testach. Po otrzymaniu dobrej oceny uzyskiwany jest jego cel i spełnione oczekiwania rodziców, a później nic nie stoi na przeszkodzie, aby to po prostu… zapomnieć. Dziecko o wysokim poziomie funkcji poznawczych podchodzić będzie do materiału szkolnego w sposób zaspokajający jego wiedzę przez zrozumienie, a wiedza z zakresu, który próbował zrozumieć, pozostanie w nim często na zawsze.
Dobrym przykładem jest zabawka dla najmłodszych dzieci w formie klocków o różnych kształtach i dopasowywaniu ich do odpowiednich otworów w pojemniku. Po kilkukrotnym zademonstrowaniu dziecku „odpowiedzi” niektóre z dzieci szybko zapamiętują kolejność kształtów, kolorów i ich powiązanie z kolejnymi otworami i rozwiążą zagadkę niemal od ręki. U innych zauważymy dłuższy proces przyglądania się kolejnym klockom i szukanie podobieństw, a często nawet pojedyncze niekoniecznie właściwe próby umieszczenia klocka w otworze o podobnym do niego kształcie. Które jest w takim razie bystrzejsze? Większość patrzy tylko na szybkość, w jaką klocki umieszczane są w pojemniku. Tymczasem często dużo większy potencjał ma to drugie dziecko, które samo próbuje znaleźć zależności na podstawie otrzymanych założeń, a nie zapamiętuje gotowe rozwiązanie. Naśladowanie i zapamiętywanie niekoniecznie będą długoterminowym sukcesem. Wystarczy dodać kolejny klocek lub podać zabawkę z innymi kolorami i może okazać się, że maluch natrafił na nieprzebyty dla niego problem. Dziecko starające się samo dociec do tego, jakie są założenia zabawy, może samo szybciej rozwiązać problem.
Czym jest myślenie obliczeniowe?
Najprościej można określić myślenie obliczeniowe jako zachowanie, gdzie człowiek podchodzi do napotkanego problemu z rozmysłem, starając się stworzyć logiczny przebieg zdarzeń. Najczęściej przebiega on według schematu:
– rozbicie problemu na odrębne części,
– znalezienie podobieństw i różnic,
– próba uproszenia poszczególnych informacji poprzez logikę i abstrakcję,
– zastosowanie poprzednich trzech kroków do stworzenia optymalnego rozwiązania.
Co ma wspólnego myślenie obliczeniowe z komputerem?
Pomimo tego, że wspomnieliśmy na początku o tym, że termin myślenie obliczeniowe nie odnosi się do komputerów, o tyle zdecydowanie jest ono wykorzystywane podczas programowania danej maszyny. Jest to najefektywniejszy sposób poznawania nowych rzeczy i rozwiązywania problemów przez człowieka, dlatego też został on wykorzystany przy tworzeniu programów. Z jednym wyjątkiem. Komputer pomija część, w którym rozwiązanie jest opierane o myślenie abstrakcyjne. Ta część jest domeną człowieka, a w przypadku programowania wyłącznie etapem rozwiązania problemu przez jego twórcę.
Czy każdy może myśleć obliczeniowo?
Potęga naszego mózgu, nazywanego często superkomputerem sprawia, że praktycznie każde dziecko i dorosły myśli komputacyjne. Niektórym przychodzi to bardziej naturalnie, niż innym, ale jest to umiejętność, którą można wyćwiczyć i ulepszać. Samo rozwiązywanie nawet podstawowych problemów w codziennym życiu wymaga myślenia obliczeniowego. To ono sprawia, że jesteśmy samodzielni i radzimy sobie w życiu. U niektórych myślenie obliczeniowe ogranicza się do codziennych działań, u innych z wysoko rozwiniętą umiejętnością myślenia komputacyjnego pozwala na intuicyjne i bezproblemowe odnajdywanie się w nietypowych sytuacjach, czy jako talent do nauk ścisłych albo przyrodniczych. Ponadto dzieci o dobrze rozwiniętym myśleniu obliczeniowym wykształci bezproblemowo takie cechy jak:
– umiejętność pracy zespołowej,
– determinacja,
– ciekawość świata,
– wysoka percepcja,
– skłonność do analizy,
– dłuższe zapamiętanie informacji.
Ponadto dzieci myślące komputacyjne dużo łatwiej odnajdują się w takich zajęciach jak kursy programowania dla dzieci, kółka matematyczne czy przyrodnicze oraz w całym szeregu przedmiotów szkolnych.
Kursy programowania dla dzieci, myślenie obliczeniowe i rozpoznawanie wzorców.
Dzieci, którym w pełni intuicyjnie przychodzi komputacyjne podchodzenie do problemów zapamiętują pewne wzorce, które stosują później przy podobnych zagadnieniach. Z tego powodu z biegiem czasu każdy kolejny problem jest łatwiejszy do rozwiązania i to znacznie szybciej. Dobrym przykładem są kursy programowania dla dzieci i sposób, w jaki piszą one kolejne programy. Napisanie pierwszego zazwyczaj zajmuje sporo czasu, jednak myślenie obliczeniowe pozwala na zapamiętanie pewnych elementów składni i algorytmów, które później wykorzystywane są w następnych pracach. W ten sposób po jakimś czasie napisanie któregoś z rzędu programu staje się wyłącznie efektem wcześniej poznanych i zrozumianych fragmentów algorytmu.
Jednak nie musimy wchodzić aż tak głęboko w zrozumienie myślenia komputacyjnego. Dużo łatwiej można przedstawić to na przykładzie komunikacji i zachowań międzyludzkich. Jeżeli dziecko zachowa się w sposób nieodpowiedni, urazi kogoś lub sprawi, że będzie czuło się niekomfortowo, przy kolejnym spotkaniu będzie pamiętać, że takie zachowanie niesie za sobą pewne konsekwencje i nie zrobi tego ponownie. Z kolei, prawiąc komuś komplement i widząc, jakie efekty to przynosi, zapamięta, że to dobra droga i ją będzie stosowało w odpowiednich sytuacjach.
Abstrakcja, rozwiązywanie problemów i sztuczna inteligencja.
Pisaliśmy wcześniej krótko o tym, że abstrakcja jest składową myślenia obliczeniowego, a jednocześnie nie da się jej przełożyć na działanie komputer, tak jak ma to miejsce w przypadku pozostałych działań podczas rozwiązywania problemów. Dlatego też człowiek nadal góruje nad maszyną. Warto więc przyjrzeć się dokładniej, czym jest ten typowo ludzki etap myślenia.
Myślenie abstrakcyjne w przypadku myślenia komputacyjnego to wyjątkowo ważny moment, kiedy stawiamy problem i jego rozpad na części, porównując go do innych sytuacji czysto hipotetycznych. Jest to niezwykle potrzebne w życiu każdego z nas, aby nie tracić za każdym razem czasu na dokładną analizę kolejnych sytuacji. Cechę tą będącą typowo ludzką i nieodzowną w jego życiu, nie da się przełożyć na algorytm przeznaczony dla maszyny bezpośrednio. Dlatego pomimo braku umiejętności na przykład wykonywania olbrzymich obliczeń w ułamku sekundy, to abstrakcja czyni nas istotami myślącymi, a nie wypełniającymi polecenia. I to abstrakcja pozwoliła na stworzenie komputerów i nie są one w stanie nas zastąpić.
Jak rozwijać myślenie obliczeniowe u dziecka?
Chcąc, aby nasze dziecko odnajdywało się bez problemu zarówno w nauce, jak i codziennym życiu, warto pielęgnować rozwój myślenia obliczeniowego od najmłodszych lat. Dla dzieci w wieku szkolnym warto zadbać o fajne zajęcia dodatkowe, które nie tylko przekazują wiedzę z konkretnego tematu, ale także zmuszają do rozwiązywania problemów. Mogą to być zajęcia naukowe, kursy programowania dla dzieci, czy matematyczne, ale także bardziej rozrywkowo typu kółko gier planszowych albo rozwijające, edukacyjne gry i programy komputerowe. Najmłodszym możemy zapewnić ciekawe zabawki z nurtu STEAM (S – Science T – Technology E – Engineering A – Art M – Math) albo zapisać je na rozwijające zajęcia typu kodowanie na dywanie lub laboratoria nauki dla małych dzieci.
Chcesz więcej podobnych wpisów? Zapraszamy
Pewność siebie u dzieci. Klucz do sukcesów w nauce i rozwoju.
