Il pensiero computazionale: uno strumento logico per tutti

Il pensiero computazionale: uno strumento logico per tutti

Nella società contemporanea, in cui la tecnologia dipende in misura fondamentale dall’informatica e la presenza dei calcolatori (computer) diventa pervasiva, avere familiarità con i concetti di base dell’informatica è un elemento indispensabile del processo di formazione delle persone. Per essere adeguatamente preparato a qualunque lavoro uno studente di adesso vorrà fare da grande, è indispensabile una comprensione dei concetti di base dell’informatica. Esattamente com’è accaduto nel passato per la matematica, la fisica, la biologia e la chimica. Il motivo di questo è molto semplice: il modo di lavorare oggi è stato profondamente trasformato dall’introduzione delle tecnologie dell’informazione e della comunicazione. La riduzione esponenziale dei tempi di trasmissione delle informazioni attraverso computer e reti, e la capacità quindi di poter lavorare insieme ad altri senza limiti legati alla localizzazione in luoghi distanti dei colleghi ha infatti posto nei luoghi di lavoro una maggiore enfasi proprio sulla collaborazione e sulla comunicazione tra colleghi e con soggetti esterni all’azienda.

Il rilevante contributo culturale apportato dall’Informatica alla società contemporanea è definito in modo sintetico dall’espressione “pensiero computazionale”, introdotta dalla scienziata informatica Jeannette Wing nel 2006. I benefici del “pensiero computazionale” si estendono a tutte le professioni. Avvocati, insegnanti, dirigenti di azienda, psicologi, architetti, medici, funzionari di amministrazioni – solo per citare alcune professioni – ogni giorno devono affrontare problemi complessi; ipotizzare soluzioni che prevedono più fasi e la collaborazione con altri colleghi o collaboratori; formulare una descrizione chiara di cosa fare e quando farlo.

Per essere adeguatamente preparato a qualunque lavoro uno studente di adesso vorrà fare da grande, è indispensabile una comprensione dei concetti di base dell’informatica

I metodi caratteristici e gli strumenti intellettuali che costituiscono la base del “pensiero computazionale” hanno un loro posto naturale nell’educazione degli studenti del 21° secolo. L’insegnamento dell’informatica nella scuola ha le seguenti specificità: – favorisce lo sviluppo della creatività – per la molteplicità di modi che offre per affrontare e risolvere un problema; – è costruttiva – la progettazione di algoritmi è un’attività ingegneristica che produce risultati visibili (anche se nel mondo virtuale); aiuta a padroneggiare la complessità – imparare a risolvere problemi informatici aiuta a risolvere problemi complessi in altre aree; sviluppa il ragionamento accurato e preciso – la scrittura di programmi che funzionano bene richiede l’esattezza in ogni dettaglio.

Ciò mostra che il ruolo dell’informatica nella scuola primaria e secondaria, come quello della matematica, è duplice, sia pratico che formativo: – dal punto di vista pratico l’informatica è un’abilità utile per gli studenti perché qualunque lavoro svolgeranno in futuro la componente digitale sarà importante; – dal punto di vista formativo l’informatica è un validissimo strumento intellettuale per sviluppare abilità concettuali essenziali che saranno utili agli studenti, qualunque sia il loro sviluppo professionale.

I metodi caratteristici e gli strumenti intellettuali che costituiscono la base del “pensiero computazionale” hanno un loro posto naturale nell’educazione degli studenti del 21° secolo

Per caratterizzare sinteticamente il rilevante contributo culturale apportato dall’Informatica alla comprensione della società contemporanea, la scienziata informatica Jeannette Wing nel 2006 introdusse l’espressione “pensiero computazionale”, un processo mentale per la risoluzione di problemi costituito dalla combinazione di metodi caratteristici e di strumenti intellettuali, entrambi di valore generale.

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MESSAGGIO PROMOZIONALE

I metodi caratteristici includono: – analizzare e organizzare i dati del problema in base a criteri logici; – rappresentare i dati del problema tramite opportune astrazioni; – formulare il problema in un formato che ci permette di usare un “sistema di calcolo” (nel senso più ampio del termine, ovvero una macchina, un essere umano, o una rete di umani e macchine) per risolverlo; – automatizzare la risoluzione del problema definendo una soluzione algoritmica, consistente in una sequenza accuratamente descritta di passi, ognuno dei quali appartenente ad un catalogo ben definito di operazioni di base; – identificare, analizzare, implementare e verificare le possibili soluzioni con un’efficace ed efficiente combinazione di passi e risorse (avendo come obiettivo la ricerca della soluzione migliore secondo tali criteri); – generalizzare il processo di risoluzione del problema per poterlo trasferire ad un ampio spettro di altri problemi. Questi metodi sono importanti per tutti, non solo perché sono direttamente applicati nei calcolatori (computer), nelle reti di comunicazione, nei sistemi e nelle applicazioni software ma perché sono strumenti concettuali per affrontare molti tipi di problemi in diverse discipline.

Dal punto di vista pratico l’informatica è un’abilità utile per gli studenti perché qualunque lavoro svolgeranno in futuro la componente digitale sarà importante

Gli strumenti intellettuali includono: – confidenza nel trattare la complessità (dal momento che i sistemi software raggiungono normalmente un grado di complessità superiore a quello che viene abitualmente trattato in altri campi dell’ingegneria); – ostinazione nel lavorare con problemi difficili; – tolleranza all’ambiguità (da riconciliare con il necessario rigore che assicuri la correttezza della soluzione); – abilità nel trattare con problemi definiti in modo incompleto; – abilità nel trattare con aspetti sia umani che tecnologici, in quanto la dimensione umana (definizione dei requisiti, interfacce utente, formazione) è essenziale per il successo di qualunque sistema informatico; – capacità di comunicare e lavorare con gli altri per il raggiungimento di una meta comune o di una soluzione condivisa. Anche per questi strumenti i benefici si estendono al di là della disciplina informatica.

Programma il Futuro sta ottenendo un notevole successo nelle scuole di ogni ordine. Con oltre 300mila studenti coinvolti, si tratta di uno degli interventi didattici sulle competenze digitali di maggior successo di sempre. Progetto che è riuscito ad ottenere l’attenzione della politica sull’esigenza di introdurre tali competenze in maniera strutturata nei programmi di studio. Noi speriamo che questa esperienza possa essere utile nella definizione di nuovi curricula in grado di favorire lo sviluppo di quelle competenze logiche e relazionali sempre più necessarie nel mondo del lavoro di oggi. 

Enrico Nardelli: Dipartimento di Matematica, Università di Roma Tor Vergata;
Giorgio Ventre: Dipartimento di Ingegneria Elettrica e delle Tecnologie dell’Informazione, Università di Napoli Federico II

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