Programozni vagy programozva lenni?

Digitalizált világban élünk, szoftverek által irányított tárgyakkal körülvéve. Annak érdekében, hogy tartani tudjuk a lépést a fejlődéssel és ne maradjunk le, elengedhetetlen, hogy értsük a számítógépek nyelvét. Ez a tudás mennyiben tekinthető újnak és másnak, igényel-e tanulást a részünkről, vagy egyszerűen elég csak figyelmesen szemlélnünk környezetünket?

A tudomány egyre inkább úgy tekint a számítógépes gondolkodásra, mint egy új műveltségi területre, mely egyedi készségeket és képességeket igényel. Amennyiben egy önálló tudományterületről beszélünk, mely lehetővé teszi számunkra az írást és olvasást a számítógépek nyelvén, akkor feltételezhető, hogy csakúgy, mint a hagyományos írás és olvasás, ez is kognitív képességek széles eszköztárát igényli a részünkről.

A számítógépes gondolkodás tulajdonképpen egy gyűjtőfogalomnak tekinthető, amely olyan mentális képességeket foglal magába, melyek segítségével

képesek leszünk a számítástechnika nyelvére fordítani a körülöttünk levő világot.

Segítségével lehetőségünk lesz a számítástechnika felhesználásával megoldásokat találni problémáinkra, megérteni különböző rendszerek felépítését és akár az emberi viselkedést is. A számítógépes gondolkodás révén képesek leszünk összetett problémákat egyszerűbb lépésekre lebontani, a számítástechnika nyelvén megfogalmazni, illetve olyan algoritmusokat létrehozni, melyek a gépek számára is érthetőek és kivitelezhetőek.

Számítógépes gondolkodás folyamatát 6 lépés mentén határozhatjuk meg:

  1. A problémák megfogalmazása a számítógépek számára érthető nyelven, ezáltal a számítógépek bevonása a problémamegoldásba.
  2. Logikus adatfeldolgozás (okszerű gondolkodás, szabályok mentén hozott következtetés).
  3. Az adatok absztrakt reprezentálása.
  4. Automatikus megoldások algoritmizálása.
  5. Hatékony problémamegoldási módok alkalmazása.
  6. A már meglévő tudás és képességek átvitele más problémák megoldására.

Azonban ahhoz, hogy képesek legyünk ilyen módon állni a problémákhoz és hatékonyan tudjunk kommunikálni a gépekkel, az eddigi kutatások alapján az alábbi mentális képességekre is szükségünk lehet :

Verbális képességFontos, hogy képesek legyünk kifejezni az ötleteinket, gondolatainkat szavakban. Annál könnyebben találjuk meg az adott helyzeteket leginkább leíró szavakat, minél pontosabban felismerjük a szavak jelentését, és minél pontosabban meg tudjuk fogalmazni gondolatainkat.

Téri vizualizációs képesség: Fontos, hogy képesek legyünk a tárgyakat két és három dimenzióban is elképzelni, mentális műveleteket végezni velük (pl.: elforgatás), képesek legyünk több lépéssel előre gondolkodni, elképzelni a műveleteink várható eredményét.

Logikus gondolkodás: Képesnek kell lennünk rá, hogy megértsünk és megoldjunk logikus problémákat, ugyanis a gépekkel is logikusan felépített műveletek révén kommunikálhatunk.

Kognitív flexibilitás és gyorsaság: Képesnek kell lennünk arra, hogy minél gyorsabban és rugalmasabban reagáljunk a logikai műveletek elvégzése során, a hibák felbukkanása esetén.

Munkamemória: Ami lehetővé teszi, hogy észben tartsuk az adott logikai műveleteket folyamatos visszanézések nélkül, ezáltal komplexen átláthassuk az adott műveleteinket.

Hogyan tudjuk és kell-e fejlesztenünk a számítógépes gondolkodást?

A digitalizált világunkban tartanunk kell a lépést a technológia fejlődésével, képesnek kell lennünk arra, hogy legalább alapszinten értsük a gépek és programok működését, hogy azok segítsék, támogassák életünket és ne irányítsák azt.

A területen egyre több kutatás születik, mely bizonyítja, hogy

a számítógépes gondolkodás  fejleszthető,

tanítható és akár már iskolás korban érdemes elkezdeni foglalkozni vele. A fejlesztés során fontos pont lehet a programozási környezet és a mindennapi gondolkodás közötti kapcsolat felismerésének az elősegítése. Akár egy egyszerű mindennapi feladat kódolási nyelvre való lefordítása révén. Ugyanis minél inkább képesek vagyunk a tudást és a gondolkodási módot átvinni és alkalmazni a mindennapi élet problémáira is, annál sikeresebbek lehetünk a programozás során. A robotika és a programozás tanulása és gyakorlati alkalmazása önmagában is alapul szolgálhat a számítógépes gondolkodás kialakulásához. Kifejezetten fiatal korban jó módszer a számítógépes játékok készítésén keresztül fejleszteni. A játékalkotás egy különösen jó terep arra, hogy a különböző területekhez kapcsolódó elszigetelt tudás és képességek között kapcsolat jöjjön létre. A programozás és a számítógépes tudás területe már fiatalon megtanít arra, hogy akkor lehetünk a leghatékonyabbak, ha az élet minél több területén szerzett tudásunkat összekapcsoljuk és felhasználjuk az adott cél eléréséhez.

Felhasznált szakirodalom:

Atmatzidou, S. Demetriadis S. (2016). Advancing students’ computational thinking skills through educational robotics: A study on age and gender relevant differences, Robotics and Autonomous Systems 75. 661–670

Chen, G. et al. (2017). Assessing elementary students’ computational thinking in everyday reasoning and robotics programming, Computers & Education, doi:10.1016/j.compedu.2017.03.001.

Paula, B. H. et al. (2017). Playing Beowulf: Bridging computational thinking, arts and literature through game-making, International Journal of Child-Computer Interaction, https://doi.org/10.1016/j.ijcci.2017.11.003.

Roman-Gonzalez, M., et al. (2016). Which cognitive abilities underlie computational thinking? Criterion validity of the Computational Thinking Test, Computers in Human Behavior, http://dx.doi.org/10.1016/j.chb.2016.08.047