Pentsamendu konputazionala mahai-jokoen bidez

Teknologia gure bizitzako ia alderdi guztietan dugu. Ez hori bakarrik; izan ere, aldean daramatzagun telefono mugikorrek milaka linea-kode exekutatzen dituzte segundoko egunero, eta informazioaren eta aplikazioen unibertsora sartzeko bidea ematen digute. Hala ere, oraindik ustiatu gabe dauden aukera ugari ere eskaintzen ditu teknologiak, diziplina isolatu eta instrumentaltzat hartzen jarraitzen baitugu. Teknologiari buruz dugun ikuspegitik, haren azterketa bi norabidetan egitea sustatzen dugu: batetik, teknologia ezagutzen dutenek beste arlo batzuetako ezagutzak eskuratu ditzaten sustatu behar da; eta, bestetik, jakintzaren beste diziplina batzuetatik teknologiak helburu zabalagoak lortzen nola lagundu dezakeen aztertzea bultzatu behar da.

Testuinguru hiperteknologiko horretan, nabarmendu nahi dugu zer-nolako garrantzia duen pentsamendu konputazionalak gure inguruko mundua ulertzeko tresna den aldetik, eta ez hori bakarrik: hainbat arlotako arazoak konpontzeko eta hezkuntzaren eta industriaren esparruan berrikuntza bultzatzeko duen gaitasuna ere azpimarratu nahi dugu. 2006an, Jeannette M. Wing-ek honela definitu zuen pentsamendu konputazionala: konputazio-zientzietako profesionalek eduki ohi duten abilezia eta trebetasun-­multzoa arazoak ebazteko eta sistemak diseinatzeko^[4]. Orduz geroztik, kontzeptua hobeto mugatzeko saiakera asko egin dira. Pentsamendu konputazionala zer den, Denningen definizioak^[1] azaltzen du ondoen: “Arazoen konponbideak formulatzeko eta konponbide horiek konputagailu bidez gauzatzeko pentsamendu-­prozesua”. Konputagailu horrek ez du zertan izan elektronikoa edo mekanikoa, gizakia ere izan liteke, Alan Turing-ek (1950) aurreratu zuen bezala.

Ez dugu proposatzen arazo guztiak pentsamendu konputazionala aplikatuz konpondu ahal izatea. Konfiantza dugu teknologiaren trebetasunetan, eta, aldi berean, “soluziobide teknologikoa”^[2] saihesten saiatzen gara. Hala ere, uste dugu eguneroko arazo askok soluzio partzialak zein osoak dituztela eta soluzio horiek pentsamendu konputazionalaren bidez plantea daitezkeela. Beste era batera esanda, arazo bat ezagutzeak eta teknologiaren bidez automatikoki konpontzeak gaitasuna ematen die pertsona askori ongizate kolektiboari ekarpen garrantzitsuak egiteko hainbat egoeratan.

Pentsamendu konputazionala funtsezko elementua da iradokitzen dugun diziplinarteko prestakuntzarako: arazo bat arlo ez-teknologiko batean (ekonomian, medikuntzan, soziologian eta abarrean) modu konputazionalean konpontzeko, ez da nahikoa arazo hori informatikan aditua den pertsona baten esku uztea. Ezinbestekoa da teknologiatik kanpo lan egiten dutenek ere pentsamendu konputazionala praktikatzea eta beren eremuko arazoak modu konputazionalean nola konpon daitezkeen ulertzea (pertsona horiek ez dute zertan izan programazio-­kodea idazten dutenak). Era berean, unibertso teknologikoan murgilduta daudenek ere pentsamendu konputazionala aprobetxa dezaketela defendatzen dugu, baina ez edonola, baizik eta, batez ere, pentsamendu konputazionalak testuinguru ez-­teknologikoetan duen erabilera ikertuz.

Ikuspegi horri jarraituz, pentsamendu konputazionala funtsezko eta nahitaezko trebetasun gisa tratatu beharko genuke, ez ikasle gehiagok informatikara edo teknologiara bideratutako karrerak egitea nahi dugulako, baizik eta trebetasun horiek ia edozein ezagutza-arloren osagarri direlako.

Pentsamendu konputazionalarekin lotzen diren trebetasun kognitiboen multzoa elementu hauek osatzen dute^[3]:

• Abstrakzioa: sistema bat sinplifikatzea, ezabatuz konplexutasuna eta beharrezkoak ez diren xehetasunak.
• Patroiak orokortzea/ezagutzea: arazo baten konponbidearen parte diren zatiak identifikatzea beste arazo batzuetan, eta haiek berrerabiltzea.
• Deskonposizioa: problema edo sistema bat zati txikiagoetan banatzea, bakoitza bere aldetik ulertu/ebatzi/ebaluatzeko.
• Algoritmia: arazo bat ebazteko urrats logikoen sekuentzia bat definitzea.
• Ebaluazioa: irtenbide bat zuzena dela eta planteatutako testuinguruan egokia dela ziurtatzea.

2022-2023az geroztik, LOMLOEk (LOE aldatzeko Lege Organikoa) pentsamendu konputazionala txertatzen du lehen eta bigarren hezkuntzako curriculumean, bereziki Matematika, Teknologia eta Digitalizazioa irakasgaietan. Tresna digitalen erabileran arazoak ebazteko, logikarako eta sormenerako trebetasunen garapena sustatzea du helburu. Pentsamendu konputazionala zeharkako trebetasun gisa indartzen du, eta ziurtatzen du etapa guztietan lantzen eta aplikatzen dela.

Gaur egun, pentsamendu konputazionala sustatzeko tokiko eta nazioarteko ekimen ugari daude lehen eta bigarren hezkuntzan zein hezkuntza ez-­formalean. Horrela, Kodearen Ordua (Hour of Code), Kodearen Astea (CodeWeek) edo Scratch Eguna (Scratch Day) ditugu.

Ekimen horiek guztiek eragin positiboa izan dute eta pentsamendu konputazionala hobeto ulertzea sustatu dute; halere, esparru teknologikotik haratago, beharrezkoa da lehen eta bigarren hezkuntzan gaikuntza-mota hori sartzea, baita paradigma eraldatzea ere. Mailaren arabera, hezkuntza teknologikoaren egoera asko aldatzen da.

Eta maila horretan sartzen dira jokoan mahai-­jokoak, balia bekit erredundantzia. Mahai-joko moderno batean jokatzean lantzen diren trebetasunak oso baliagarriak dira bizitzarako: plangintza, baliabideen kudeaketa, arazoak ebaztea, etab. Hori dela eta, irakasle askok ikusi dute mahai-joko batzuk tresna ezin hobeak direla ikasteko. Jolasetan oinarritutako ikaskuntza aukera bat da beste teknika batzuekin batera, eta jolasen elementu ludikoa ikaskuntza-prozesurako erabiltzen du.

Bi kontzeptuak uztartu, eta pentsamendu konputazionala lantzen duten mahai-jokoei buruz hitz egingo dugu. Programazioaren eta robotikaren alorrean, RoboRally bezalako klasikoak eta publiko gazteagoarentzat diseinatutako Robot turtles bezalako jokoak ditugu. Azken horretan, dortoka batzuen ekintzak konfiguratu behar ditugu: kolore desberdinetako harribitxiak bildu, eta hesiak gainditu behar dituzte. Robot turtlesen arrakastaren ondorioz, ThinkFun argitaletxeak programazio informatikoarekin lotutako mahai-jokoak jorratu ditu. Codemaster da liluragarrienetako bat. Joko horretan, gero eta konplexuagoak diren erronka batzuk proposatzen dizkigute: abenturazale batengana joan behar dugu hainbat uhartetako altxorrak erreskatatzera, kolore desberdinetako ibilbideak erabiliz eta arriskuak saihestuz. Codemasteren ondoren, ThinkFunek Code serieko 3 joko merkaturatu zituen: On the brink, Robot repair eta Rover control.

MOON jokoarekin sistema bitarrean kontatzen ikasiko dugu, baita benetako ordenagailu batek egingo lituzkeen eragiketa logiko eta matematikoak egiten ere. Arg. Deustuko Unibertsitateko Ingeniaritza Fakultatea

Jarraian, Deustuko Unibertsitateko Ingeniaritza Fakultateko profesionalek pentsamendu konputazionala lantzeko egindako mahai-jokoez hitz egingo dugu. Garatu zuten lehena MOON¹ izan zen, zeinak Eagle espazio-ontzia ilargiratu aurreko azken minutuetan kokatzen baikaitu. Jokoaren helburu nagusia da gizakiarentzako urrats txikia eta gizadiarentzako urrats handia den hori erabateko hondamendi ez bihurtzea. Horretarako, barruko ordenagailuaren kontrola hartuko dugu, eta Margaret Hamiltonen taldeak misioa osatzeko garatu zuen software adimentsuarekin bat egingo dugu. MOONen jokatuz, sistema bitarrean kontatzen ikasiko dugu, baita benetako ordenagailu batek egingo lituzkeen eragiketa logiko eta matematikoak egiten ere (batuketak eta kenketak; bitak biratzea eta kopiatzea; OR, AND, XOR eta antzeko ate logikoak), eta, aldi berean, sortzen diren matxura teknikoak konponduko ditugu eta energia behar bezala kudeatuko dugu. Lehiatzeko aukeraz gain, MOONek banaka eta kooperatiboki jokatzeko aukera ematen du, eta jokoaren diseinu modularraren bidez partiden konplexutasuna eta iraupena egoera ugaritara egokitu daiteke.

Arqueras de Nand datu-baseen oinarriak ikasteko jokoa da (kode bitarra, eragiketa logikoak eta Vennen diagramak). Arg. Deustuko Unibertsitateko Ingeniaritza Fakultatea

Arqueras de Nand¹ da Ingeniaritza Fakultatean garatutako bigarren jokoa, eta Europako Compus proiektuaren barruan egin da (https://compus.deusto.es/). Kasu honetan, orkoen saldo basatiek Nand harana inbaditzen dute. Tokiko gerlariek borroka galtzen duten bitartean, Nandeko arkulariek beren mendien garaiera aprobetxatzen dute etsaien tropetan sarraskia egiteko. Joko honetan, bailara nola babestu erabaki beharko duzu, Nanden gerlarien eta arkularien ekintza konbinatuarekin, orkoek dena suntsitu baino lehen. Arqueras de Nand datu-­baseen oinarriak ikasteko jokoa da (kode bitarra, eragiketa logikoak eta Vennen diagramak).

Azken hamarkadan, blockchainen oinarritutako sistemak gero eta ezagunagoak bihurtu dira, batez ere Bitcoin edo Ethereum bezalako kriptodiruari esker. Hala ere, pertsona gehienek ez dakite blockchain bat zer den eta nola funtzionatzen duen. Block Miners² mahai-jokoari esker, lehen hezkuntzako azken mailetako ikasleek eta irakasleek kriptodiruak nola funtzionatzen duen uler dezakete, baita blockchainean oinarritutako beste sistema batzuk ere, hala nola aktibo digitalen kudeaketa-sistemak, hezkuntza- edo osasun-erregistroak eta kontratu adimendunak.

H3L4DOS jokoak pentsamendu konputazionalari lotutako trebetasunak garatzen laguntzen du, hala nola pentsamendu algoritmikoa, patroien identifikazioa edo abstrakzioa. Arg. Deustuko Unibertsitateko Ingeniaritza Fakultatea

H3L4D0S³ bakarkako joko bat da, eta memoria-­programa galdua duten bi robot jatorrek (Bit eta Bot) kontrolatutako izozki-denda batean girotuta dago. Robotek memoriarik ez dutenez, jokalariak bezeroen eskaerak prestatzen lagundu beharko die, eta, horretarako, roboten funtzionamendua programatu beharko du, begiztak eta ekintzak egitea ahalbidetzen duten koloretako txartelen bidez. Joko horrek pentsamendu konputazionalari lotutako trebetasunak garatzen laguntzen du, hala nola pentsamendu algoritmikoa, patroien identifikazioa edo abstrakzioa. 

Adibide horiek guztiek balio digute ikusteko pentsamendu konputazionala ordenagailuen programazioa baino askoz gehiago dela eta oso txikitatik garatu daitekeela teknologiaren erabilera ordezkatzen duten metodologiekin. Mahai-jokoak oso aukera interesgarria dira ikasgelarako, eta irakasleek zein ikasleek oso modu positiboan hartzen dituzte. Ingeniaritza Fakultatean, pentsamendu konputazionala garatzeko lagungarri diren ikasgelarako baliabideen erabilera, diseinua eta zabalkundea lantzen jarraitzen dugu; mahai-jokoak, besteak beste.

Jarrai iezaguzu hemen: https://trastea.club/

Oharrak:

¹Moon eta Arqueras de Nand Compus europar proiektuaren esparruan garatutako jokoak dira, Europar Batasuneko Erasmus+ programak finantzatua (2018-1-ES01-KA201-050415).

²Block Miners Europako Pixels and Meeples proiektuaren barruan garatutako joko bat da, Europar Batasuneko Erasmus+ programak finantzatua (2018-1-ES01-KA201-050415).

³H3L4DOS jokoa Alcaláko eta Deustuko Unibertsitateetako irakasleek garatu dute, Ikasgeletan interes zientifikoa sortzeko JUEGA proiektuaren esparruan. Zientzia, Berrikuntza eta Unibertsitate Ministerioak eta Zientzia eta Teknologiarako Espainiako Fundazioak (FECYT) – FCT-22-18656 finantzatzen dute.

Bibliografia

[1]    Denning P. J. 2017. “Remaining trouble spots with computational thinking”. Communications of the ACM, 60 (6), 33-39. or.
[2]    Morozov E. 2013. “To save everything, click here. The folly of technological solutionism”. Public Affairs, New York.
[3]    Selby C. eta Woollard J. 2013. “Computational thinking: the developing definition”. University of Southampton Institutional Repository.
[4]    Wing J. M. 2006. “Computational thinking”. Communications of the ACM, 49 (3), 33-35.