Documento que trata sobre el Pensamiento Computacional

1. DRAFT
Instituto Nacional de Astrof´ısica,
´Optica y Electr´onica
Pensamiento Computacional
Autor: Jorge Luis Zapotecatl L´opez
Correo electr´onico: jzapotecatl@gmail.com
Url: www.pensamientocomputacional.org

2. DRAFT
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D.R. c 2014 por Insituto Nacional de Astrof´ısica, ´Optica y Electr´onica
Luis Enrique Erro 1, Tonantzintla, Puebla, M´exico
C.P. 72840
Tel´efono: (222) 247.29.40
Contacto: emorales@inaoep.mx
Figura 1: Tulum fue una ciudad amurallada de la cultura maya ubicada al sureste de M´exico, se
considera que fue un importante centro de culto para el llamado “dios descendente”. La construcci´on
frente al mar conocida como el “Castillo”cumpl´ıa en el pasado con la funci´on de faro para los navegantes
mayas al permitirles evadir el arrecife de coral. En la actualidad es uno de los principales atractivos
tur´ısticos de la Riviera Maya.

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´Indice general
´Indice general 3
1. Pensamiento computacional 5
1.1. Introducci´on . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.2. Componentes e impacto del PC . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1.2.1. ¿Qui´en usa el PC? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.3. Definici´on operativa del PC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
1.3.1. Vocabulario del PC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.4. El PC en el aula . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
1.4.1. Actividades sin computadora . . . . . . . . . . . . . . 15
1.4.2. Actividades con computadora . . . . . . . . . . . . . . 16
1.5. Problemas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
1.5.1. Problema desde la perspectiva del PC . . . . . . . . . . 22
1.5.2. ¿Cu´al es la soluci´on? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
1.6. Aplicando el Pensamiento computacional . . . . . . . . . . . . 24
Bibliograf´ıa 27
3

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palabra

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Cap´ıtulo 1
Pensamiento computacional
1.1. Introducci´on
En la sociedad hace relativamente poco tiempo las computadoras de es-
critorio se volvieron una herramienta esencial para las actividades diarias de
cada persona (en los a˜nos 90 el poder de las computadoras personales au-
ment´o de manera radical). En suma, el desarrollo tecnol´ogico ha permitido
que actualmente un dispositivo m´ovil tenga la velocidad y poder de proce-
samiento de una computadora de escritorio. En consecuencia, actualmente
vivimos la era de la computaci´on ubicua porque los dispositivos m´oviles son
utilizados y puestos a disposici´on de cualquier persona.
´Unicamente las personas m´as visionarias imaginaron la influencia que la
computaci´on tendr´ıa en la sociedad. Por ejemplo, el impacto que tendr´ıa la
World Wide Web (WWW). En los primero a˜nos las p´aginas web eran sim-
ples y est´aticas, similares a folletos. Sin embargo, actualmente la Web es una
herramienta imprescindible en el mundo para compartir los recursos multi-
media; la comunicaci´on y la publicaci´on; el aprendizaje y la colaboraci´on; el
comercio y la socializaci´on; entre otros.
El software y hardware que compone los sistemas y herramientas tec-
nol´ogicas que actualmente contribuyen en pr´acticamente todas las ´areas de
estudio y el quehacer humano son creados por las personas que comprenden
los conceptos subyacentes de las ciencias de la computaci´on. En la actu-
alidad, la capacidad de innovaci´on e imaginaci´on de los “pensadores de la
computaci´on”han llevado a la decodificaci´on del genoma humano, al desar-
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6 CAP´ITULO 1. PENSAMIENTO COMPUTACIONAL
rollo de sistemas de informaci´on acerca de condiciones clim´aticas peligrosas
y a la traducci´on de lenguajes antiguos.
Las personas entusiastas y emprendedoras que comprenden los conceptos
de la computaci´on est´an creando nuevas tecnolog´ıas y servicios. Por ejemplo,
Mark Zuckerberg con Facebook o Elena Silenok creadora de Clothia. Vivimos
en una era donde el potencial de la computaci´on para innovar y ser creativo
es ilimitado, una era donde puedes imaginar una idea, desarrollarla y por
medio de Internet ponerla a disposici´on mundial.
Figura 1.1: -Paat-El mexicano H´ector Garc´ıa Molina es un “pensador de la computaci´on”, durante su
carrera profesional ha estado involucrado en lo m´as avanzado de la investigaci´on cient´ıfica y tecnolog´ıa en
el mundo. Fue director del Departamento de Ciencias de la Computaci´on de la Universidad de Stanford
donde estuvo a cargo de la coordinaci´on y asesoramiento del proyecto de los estudiantes de posgrado
Larry Page y Sergey Brin sobre un motor de b´usqueda denominado “BackRub”. A partir de este proyecto
nacer´ıa la compa˜n´ıa que actualmente se conoce como Google.
La National Science Foundation (NFS) por medio del International So-
ciety for Technology in Education (ISTE) y el Computer Science Teacher
Association (CSTA) est´an impulsando activamente un nuevo enfoque de
ense˜nanza en todos los niveles de educaci´on que incluyan el Pensamien-
to Computacional (Computational Thinking). La investigadora Jeannette
Wing define al Pensamiento Computacional (PC) como los procesos de pen-
samiento implicados en la formulaci´on de problemas y representaci´on de sus
soluciones, de manera que dichas soluciones puedan ser efectivamente ejecu-
tadas por un agente de procesamiento de informaci´on (humano, computadora
o combinaciones de humanos y computadoras). Jeannette Wing es la principal
promotora del pensamiento computacional y su visi´on es que el pensamiento

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1.1. INTRODUCCI ´ON 7
computacional “ser´a una habilidad y una actitud de aplicaci´on para todas
las personas”(ver figura 1.2).
Figura 1.2: Jeannette Wing propone que las habilidades de abstracci´on y las t´ecnicas de resoluci´on de
problemas utilizados por los cient´ıficos e ingenieros de la computaci´on pueden ser ense˜nadas y aplicadas
en otras disciplinas.
El objetivo del Pensamiento Computacional es desarrollar sis-
tem´aticamente las habilidades de pensamiento cr´ıtico y resolu-
ci´on de problemas, apoyado en los conceptos de la computaci´on
y aprovechando el poder de calculo que tienen las computadoras
actualmente.
Los estudiantes y profesionistas tendr´an la necesidad de apren-
der y practicar las habilidades del PC para poder utilizar las nuevas
tecnolog´ıas y confrontar los desaf´ıos del Siglo XXI. El exvicepresi-
dente del Banco Mundial Jean-Francois Rischard incluye el calen-
tamiento global, la biodiversidad, la pobreza y las enfermedades infecciosas,
entre los principales problemas globales. Desarrollando las habilidades del
Pensamiento Computacional en los estudiantes y profesionistas ayudar´a a
contribuir en la soluci´on de dichos problemas y de otros retos en la actuali-
dad.

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8 CAP´ITULO 1. PENSAMIENTO COMPUTACIONAL
1.2. Componentes e impacto del PC
Es parte de nuestra naturaleza pensar, nuestra calidad de vida y lo que
creamos dependen de nuestro pensamiento porque es la habilidad que nos per-
mite tomar decisiones y resolver problemas. En consecuencia, el pensamiento
de mala calidad propicia una mala calidad de vida. Sin embargo, nuestro pen-
samiento es usualmente totalitario, distorsionado, parcializado, desinformado
o prejuiciado.
Para alcanzar una calidad de vida mejor se debe ejercitar el pensamien-
to. Precisamente, uno de los componentes esenciales del pensamiento com-
putacional es el pensamiento cr´ıtico porque ejercita y mejora la calidad
del pensamiento. La Fundaci´on para el Pensamiento Cr´ıtico define al pen-
samiento cr´ıtico como el modo de pensar sobre cualquier tema, contenido
o problema en el cual el pensante mejora la calidad de su pensamiento al
apoderarse de las estructuras inherentes del acto de pensar y al someterlas a
est´andares intelectuales.
Las destrezas contenidas en el pensamiento cr´ıtico pueden aplicarse a
cualquier ´area del conocimiento. El individuo que piensa cr´ıticamente tiene
un prop´osito claro y una pregunta definida. Cuestiona de manera constructiva
la informaci´on, las conclusiones y los puntos de vista. Se empe˜na en ser
claro, exacto, preciso y relevante. En suma, busca profundizar con l´ogica e
imparcialidad.
En la actualidad, vivimos la era de la informaci´on porque cada d´ıa se
generan cantidades masivas de informaci´on en Internet. No obstante, gran
parte de la informaci´on contenida en Internet es repetitiva, err´onea o falseada.
Por lo tanto, las destrezas contenidas en el pensamiento cr´ıtico son vitales
para el hombre moderno porque le permiten discernir qu´e informaci´on es
confiable y que informaci´on se debe desechar.
Een el anexo Pensamiento Cr´ıtico se abordar´a con m´as detalle los concep-
tos y herramientas esenciales del pensamiento cr´ıtico o si desea profundizar
en el tema puede visitar la p´agina web de la Fundaci´on para el Pensamien-
to Cr´ıtico: www.criticalthinking.org que contiene diversos recursos en
espa˜nol.
A parte del pensamiento cr´ıtico, el pensamiento computacional se com-
pone de los conceptos de la computaci´on y de entender qu´e aspectos de
un problema son susceptibles a resolverse aprovechando el poder de com-
puto.

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1.2. COMPONENTES E IMPACTO DEL PC 9
Las personas que saben utilizar una computadora piensan que saben com-
putaci´on porque conocen c´omo utilizarla. Sin embargo, como analog´ıa, el
saber utilizar una calculadora no significa comprender los conceptos de la
aritm´etica. La computadora actualmente es desaprovechada porque la gente
desconoce los conceptos de la computaci´on y no es capaz de utilizar la com-
putadora en formas m´as creativas y explotar su capacidad de apoyo como
herramienta para el desarrollo del conocimiento, los usuarios utilizan la com-
putadora fundamentalmente para realizar trabajos de oficina y el ocio en
distintas modalidades como lo son las redes sociales, las salas de chat, entre
otras.
A diferencia de otras disciplinas del conocimiento un especialista de las
ciencias de la computaci´on confronta problemas y propone soluciones en
cualquier ´area del conocimiento. Las habilidades de un especialista en com-
putaci´on son m´as que ser capaz de manipular diversas aplicaciones de oficina,
o de programar una computadora. Un especialista en computaci´on crea y hace
uso de diferentes niveles de abstracci´on, para entender y resolver problemas
con mayor eficacia. Jeannette Wing sostiene que la esencia del pensamiento
computacional es la abstracci´on y que las abstracciones para la computaci´on
son las herramientas “mentales”y las computadoras las herramientas “met´ali-
cas”que automatizan las abstracciones.
Por ejemplo, la computaci´on est´a revolucionando la estad´ıstica, mediante
el aprendizaje autom´atico se hace posible identificar patrones y anomal´ıas en
enormes conjuntos de datos tan diversos como mapas astron´omicos, im´agenes
escaneadas a partir resonancias magn´eticas o compras realizadas con la tarje-
ta de cr´edito. La computaci´on est´a revolucionando la biolog´ıa, el descubrim-
iento de la secuencia del genoma humano a trav´es del algoritmo “shotgun”ha
despertado el inter´es en los m´etodos computacionales en dicha ´area. En suma,
la computaci´on comienzan a influir de manera m´as categ´orica en ´areas de es-
tudio como la medicina algor´ıtmica, la arqueolog´ıa computacional, finanzas
computacionales, derecho inform´atico, entre otras.
En resumen, el Pensamiento Computacional es un enfoque para la res-
oluci´on de problemas que enfatiza la integraci´on del Pensamiento Cr´ıtico con
tecnolog´ıas digitales. El PC realza las formas de estructurar un problema
mediante los conceptos subyacentes de la computaci´on y reenfoca la creativi-
dad humana al permitir considerar las posibilidades de resolver problemas
con ayuda del procesamiento de informaci´on de las computadoras. Por lo
que el pensamiento computacional beneficiar´a a los estudiantes, a las insti-

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10 CAP´ITULO 1. PENSAMIENTO COMPUTACIONAL
tuciones de educaci´on superior y finalmente al desarrollo humano, cient´ıfico
y tecnol´ogico a nivel global (ver figura 1.3).
Figura 1.3: El pensamiento computacional promover´a nuevos descubrimientos en todas las disciplinas
como lo son: Biolog´ıa, Qu´ımica, Geolog´ıa, Astronom´ıa, Matem´aticas, Ingenier´ıa, Ciencias econ´omicas,
Ciencias Sociales, Humanidades, Leyes y Arte.

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1.2. COMPONENTES E IMPACTO DEL PC 11
1.2.1. ¿Qui´en usa el PC?
El PC tiene como finalidad desarrollar en los estudiantes y profesion-
istas el pensamiento cr´ıtico en coalici´on con los conceptos claves de la com-
putaci´on, tales como abstracci´on, algoritmos, programaci´on, simulaci´on, en-
tre otros. Con la ideolog´ıa de que que las habilidades y los conceptos de la
computaci´on sean difundidos a nivel general, y no ´unicamente para los in-
genieros y especialistas en computaci´on. Por ejemplo, un estudiante puede
aprender espa˜nol o matem´aticas y tener la posibilidad de ingresar a diferentes
carreras profesionales, lo mismo sucede con la computaci´on. Un estudiante
puede adquirir los conceptos de la computaci´on e ingresar a otras profesiones
como la medicina, derecho, negocios, pol´ıtica, o cualquier otro tipo de ciencia
o ingenier´ıa, e incluso las artes, y aplicar los conceptos de la computaci´on
(ver figura 1.4).
Figura 1.4: As´ı como cada persona tiene habilidades de lectura, escritura y aritm´etica, el pensamiento
computacional es una habilidad que puede adquirir cualquier persona independientemente de su grado de
estudio u oficio, y aplicarla en su vida personal y profesional.
Incorporar el PC a los programas de estudio no significa que los estudi-
antes trabajaran en el campo de las ciencias de la computaci´on o en una
ingenier´ıa en sistemas. Sin embargo, si lo hicieran, estar´an mucho mejor
preparados para sus cursos universitarios. Con la disminuci´on de la matr´ıcula
en ciencias de la computaci´on y el aumento en la demanda del software, el
campo de la computaci´on a nivel mundial es bien remunerado y tiene una
alta oferta de trabajo.

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12 CAP´ITULO 1. PENSAMIENTO COMPUTACIONAL
Por lo tanto, las personas utilizan el pensamiento computacional cuando
leen, escriben, hablan y escuchan al estudiar historia, ciencia, matem´atica,
filosof´ıa y las artes as´ı como en su vida personal y profesional. Algunos ejem-
plos de cuando las personas aplican el pensamiento computacional se enlistan
a continuaci´on:
El estudiante que est´a realizando un proyecto universitario y busca
en Internet sobre un tema, decide qu´e informaci´on es confiable y que
informaci´on se debe desechar.
El escritor que est´a escribiendo una novela y la comienza con su hip´otesis
principal, articula que planea argumentar, hace un bosquejo y refina
repetidamente su trabajo.
El emprendedor que realiza un estudio de mercado sobre un producto
y realiza estad´ısticas con una hoja de c´alculo basado en datos del censo
de su pa´ıs.
El individuo que en un debate expone con claridad, profundidad y
amplitud un tema de ´ındole cient´ıfico, moral, religioso o pol´ıtico. Por
ejemplo, los pros y contras acerca de la legalizaci´on de las drogas o el
aborto.
El cient´ıfico que desarrolla modelos y simulaciones para representar
sistemas biol´ogicos o artificiales complejos.
1.3. Definici´on operativa del PC
La ISTE y CSTA colaboraron con l´ıderes de educaci´on superior, de la
industria y de educaci´on escolar (K-12) para desarrollar una definici´on op-
erativa del Pensamiento Computacional presentada en el documento Com-
putational Thinking leadership toolkit (Pensamiento Computacional caja de
herramientas para lideres). La definici´on operativa se presenta a continuaci´on.
El Pensamiento Computacional es un proceso de soluci´on de problemas
que incluye (pero no se limita a) las siguientes caracter´ısticas:
Formular problemas de manera que permitan usar computadoras y
otras herramientas para solucionarlos

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1.3. DEFINICI ´ON OPERATIVA DEL PC 13
Organizar datos de manera l´ogica y analizarlos
Representar datos mediante abstracciones, como modelos y simula-
ciones
Automatizar soluciones mediante pensamiento algor´ıtmico (una serie
de pasos ordenados)
Identificar, analizar e implementar posibles soluciones con el objeto de
encontrar la combinaci´on de pasos y recursos m´as eficiente y efectiva
Generalizar y transferir ese proceso de soluci´on de problemas a una
gran diversidad de estos
Dichas habilidades se apoyan y acrecientan mediante una serie de dis-
posiciones o actitudes que son dimensiones esenciales del Pensamiento Com-
putacional. Estas disposiciones o actitudes incluyen:
Confianza en el manejo de la complejidad
Persistencia al trabajar con problemas dif´ıciles
Tolerancia a la ambig¨uedad
Habilidad para lidiar con problemas no estructurados
Habilidad para comunicarse y trabajar con otros para alcanzar una
meta o soluci´on com´un
Dicha definici´on operativa suministra un marco de referencia para el PC
que tenga significado para todos los docentes en la educaci´on escolar.
1.3.1. Vocabulario del PC
Algunas de las habilidades del pensamiento computacional son ense˜nadas
en el aula de clase. Sin embargo, no se ense˜nan con un vocabulario uniforme
o dentro de un marco conceptual unificado. Los docentes que incluyen pen-
samiento cr´ıtico en sus proyectos pueden adoptar de inmediato el vocabulario
del Pensamiento Computacional.
En el documento Computational Thinking leadership toolkit (Pensamiento
Computacional caja de herramientas para lideres) se presenta el vocabulario
estandarizado del PC mostrado en la siguiente lista:

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14 CAP´ITULO 1. PENSAMIENTO COMPUTACIONAL
Recopilar datos: El proceso de reunir la informaci´on apropiada.
Analizar datos: Darle sentido a los datos, hallar o establecer patrones
y sacar conclusiones.
Representar datos: Representar y organizar los datos en gr´aficas,
cuadros, palabras o im´agenes apropiadas.
Descomponer problemas: Dividir una tarea en partes m´as peque˜nas
y m´as manejables.
Abstraer: Reducir la complejidad para definir o establecer la idea
principal.
Algoritmos y procedimientos: Serie de pasos ordenados que se
siguen para resolver un problema o lograr un objetivo.
Automatizaci´on: Hacer que los computadores o las m´aquinas realicen
tareas tediosas o repetitivas.
Simulaci´on: Representar o modelar un proceso. La simulaci´on involu-
cra tambi´en realizar experimentos usando modelos.
Paralelismo: Organizar los recursos para que simult´aneamente reali-
cen tareas con el fin de alcanzar una meta u objetivo com´un.
Por ejemplo, en bachillerato los estudiantes de la asignatura de ´Algebra
aprenden a resolver problemas espec´ıficos y despu´es deducen f´ormulas gen-
erales. Integrar el vocabulario del PC a la asignatura de ´Algebra, resaltar´ıa
y evidenciar´ıa el termino abstraer involucrado en la deducci´on de f´ormulas.
El estudiante mediante el uso del t´ermino abstraer realizar´ıa la analog´ıa con
su asignatura de inform´atica cuando una hoja de c´alculo utiliza una f´ormula
general en una celda y se resuelven casos particulares.

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1.4. EL PC EN EL AULA 15
1.4. El PC en el aula
Uno de los principales retos del PC es su introducci´on de manera transver-
sal a las materias ofrecidas en todos los niveles de educaci´on. Por ejemplo,
el pensamiento computacional aplicado desde la educaci´on b´asica hasta la
educaci´on superior en la clase de artes, ingl´es, f´ısica, biolog´ıa, matem´aticas,
entre otras.
Cuando el pensamiento computacional se usa como complemento a las
asignaturas, los estudiantes empiezan a darse cuenta de la utilidad del pen-
samiento cr´ıtico y de los conceptos de la computaci´on en el proceso de apren-
dizaje. En suma, cuando los docentes muestran ejemplos del pensamiento
computacional aplicado en temas de la vida diaria, los estudiantes se vuelven
conscientes de que la educaci´on es la herramienta esencial para mejorar su
calidad de vida.
En el documento Computational Thinking Teacher Resouces se presen-
tan nueve Computational Thinking Learning Experiences (Experiencias de
Aprendizaje del Pensamiento Computacional). Las Experiencias de Apren-
dizaje del Pensamiento Computacional (EAPC) son una peque˜na muestra
de prototipos de actividades de ense˜nanza en distintos niveles de educaci´on
y asignaturas. Las EAPC est´an destinadas a ilustrar actividades del PC en
un formato amigable a los maestros y resaltando los conceptos clave y el
vocabulario del pensamiento computacional. Las EAPC pueden dise˜narse de
tal manera que las actividades requieran o no de la utilizaci´on de una com-
putadora.
Cabe mencionar que las EAPC presentadas en dicho documento s´olo son
una gu´ıa de ejemplo para que cada docente dise˜ne sus propias experiencias
de aprendizaje utilizando el PC en sus propios planes y lecciones de estudio.
1.4.1. Actividades sin computadora
La finalidad de actividades que ense˜nan la computaci´on sin utilizar las
computadoras es separarse de las distracciones y los detalles t´ecnicos que
generalmente se presentan con las computadoras. La ense˜nanza se realiza
utilizando juegos y puzzles, crayones, dibujos, entre otros. Un popular sitio
web que contiene una colecci´on gratuita de actividades sin computadora es
el Computer Sciences Unplugged (http://csunplugged.org).
Algunos de los principales objetivos que que se pretende alcanzar con
actividades sin computadora son los siguientes:

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16 CAP´ITULO 1. PENSAMIENTO COMPUTACIONAL
Figura 1.5: Una ventaja de las actividades sin computadora es que no es necesaria una sofisticada
infraestructura en el aula de clases para ense˜nar los conceptos de la computaci´on.
Introducir a los estudiantes a los conceptos subyacentes de la com-
putaci´on separados de las distracciones y los detalles t´ecnicos que se
presentan con las computadoras.
Explorar nuevas formas de resolver problemas con base en los conceptos
de la computaci´on en contextos diferentes de la computaci´on.
Comprender que los conceptos de la computaci´on son las clave para la
resoluci´on de problemas y que la computadora es s´olo la herramienta
que permite automatizarlos.
Explicar problemas y soluciones en t´erminos computacionales.
1.4.2. Actividades con computadora
Actualmente han surgido diversas herramientas por computadora que
apoyan la aplicaci´on del pensamiento computacional en el aula. Scratch es
una herramienta que se ha popularizado y que se est´a aplicando en diver-
sas instituciones educativas de Estados Unidos, Europa y algunos pa´ıses de
Sudam´erica. Scratch es un entorno de programaci´on orientado a ni˜nos, ado-
lescentes y adultos que quieren comenzar a aprender a desarrollar el pen-
samiento algor´ıtmico y expresar ideas en forma creativa.

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1.4. EL PC EN EL AULA 17
A diferencia de los lenguajes de programaci´on tradicionales como C o Ja-
va. Scratch est´a dise˜nado de tal manera que no es necesario aprender una sin-
taxis complicada porque las instrucciones son especificadas mediante bloques
predefinidos que el usuario apila o anida en forma muy intuitiva y amigable.
Al prescindir de una sintaxis compleja, el usuario se concentra en la l´ogica
del programa. En adici´on, Scratch permite utilizar de manera muy sencilla
recursos multimedia lo que permite la creaci´on de video juegos, animaciones,
m´usica y producciones art´ısticas (ver figura 1.6).
Figura 1.6: En palabras de sus principal promotor Mitchel Resnick del MIT, “Scratch es un medio de
expresi´on para ayudar a ni˜nos y j´ovenes a manifestar sus ideas de forma creativa, al tiempo que desarrollan
habilidades de pensamiento l´ogico y de aprendizaje del Siglo XXI”.

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18 CAP´ITULO 1. PENSAMIENTO COMPUTACIONAL
Algunos de los principales objetivos que se pretende alcanzar con la uti-
lizaci´on de scratch son los siguientes:
Desarrollar el pensamiento l´ogico y algor´ıtmico
Desarrollar m´etodos para solucionar problemas de manera met´odica y
ordenada
Tener la posibilidad de obtener resultados complejos a partir de ideas
simples
Aprender y asumir conceptos matem´aticos: coordenadas, variables, al-
goritmos, aleatoriedad
Aprender los fundamentos de la programaci´on
Usar distintos medios: sonido, imagen, texto, gr´afico
Posibilitar el aprendizaje colaborativo a trav´es del intercambio de conocimien-
to
Figura 1.7: La interfaz de Scratc est´a compuesta por tres partes. En la parte izquierda se muestra la
salida del programa, en la parte central los bloques de comando definidos por omisi´on y a la derecha el
programa formado por los bloques de comando.

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1.5. PROBLEMAS 19
1.5. Problemas
El pensamiento computacional se define como los procesos de pensamiento
implicados en la formulaci´on de problemas y representaci´on sus soluciones.
Sin embargo, ¿Qu´e significa la palabra problema? Para ejemplificar el sig-
nificado de un problema en el contexto de la computaci´on se presenta la
siguiente situaci´on en la que se encontraba Tukkul (basado en “El proble-
ma de los regalos de Arcadio”contenido en la Enciclopedia de Conocimientos
Fundamentales 5 UNAM Siglo XXI).
Tukkul estaba en la ciudad amurallada de Tulum observando una mar-
avillosa puesta de Sol. ´El reflexionaba en como demostrarle a Paat la emoci´on
y la alegr´ıa que siente cada vez que piensa y est´a con ella. Por lo que hab´ıa
decidido obsequiarle un regalo. No tenia idea clara de que regalo pod´ıa com-
prarle, pero conociendo los gustos de Paat pod´ıa plantear algunas opciones.
Reflexionando un poco, record´o que a Paat las flores no le gustan mucho,
pero en una ocasi´on la escuch´o decir que las orqu´ıdeas le relajaban. Tambi´en
pod´ıa comprarle un microcontrolador porque adora la tecnolog´ıa, o pod´ıa
comprarle el DVD de El placer de descubrir las cosas del f´ısico y premio
Nobel Richar Feymann porque Paat admira su trabajo y entusiasmo por la
vida (Richar Feymann fue alumno de Manuel Sandoval Vallarta, ver figura
1.8).
Incluso, Tukkul pens´o que pod´ıa comprarle varios regalos y no necesari-
amente uno solo. No obstante, siempre y cuando el costo total de los regalos
no excediera su presupuesto de $1500 pesos.
El problema que Tukkul ten´ıa que resolver era decidir el regalo o los
regalos adecuados a obsequiar. Considerando los tres regalos que eligi´o: las
orqu´ıdeas, el microcontrolado y el DVD, la primera dificultad que enfrent´o es
que hab´ıan muchas combinaciones de regalos. Tukkul pod´ıa comprar un re-
galo, lo que implica tres posibilidades, por ejemplo, comprar s´olo el micro-
controlador. Otra opci´on seria comprar dos regalos, dependiendo del regalo
que elija no comprar se obtienen tres posibilidades, por ejemplo, si decide no
comprar el DVD, regalar´ıa las orqu´ıdeas y el microcontrolador. Otra opci´on
seria comprar los tres regalos, s´olo una posibilidad es obtenida formada por
las orqu´ıdeas, el microcontrolador y el DVD. Incluso una opci´on sencilla se-
ria simplemente no comprar ning´un regalo lo que implica una posibilidad.
Por lo tanto, ahora Tukkul ten´ıa que calcular para cada una de las ocho
posibilidades si le alcanzaban sus $1500 pesos.

20. DRAFT
20 CAP´ITULO 1. PENSAMIENTO COMPUTACIONAL
Figura 1.8: -Paat-El mexicano Manuel Sandoval Vallarta ocup´o el cargo de profesor titular en el
MIT, donde trabaj´o con el f´ısico y sacerdote Georges Lamaˆıtre creador del modelo del big bang que
explica la evoluci´on del Universo. En el MIT fue el principal tutor de varios futuros genios como Richard
Feynmann, Nathan Rosen y Luis Walter ´Alvarez. Por sus investigaciones realizadas sobre rayos c´osmicos
fue nominado a un Premio Nobel y se le reconoci´o mundialmente por sus aportes a la F´ısica Cu´antica.
Su trabajo influy´o en el desarrollo del proyecto Manhattan, orientado a crear la Bomba At´omica. Sin
embargo, Sandoval Vallarta se opuso contundentemente a la utilizaci´on de la energ´ıa nuclear con fines
militares por lo que renunci´o a su cargo en el MIT y regres´o a M´exico. Su dominio de los conceptos y
las t´ecnicas de la F´ısica sentaron las bases del profesionalismo de la f´ısica mexicana y dedic´o una parte
importante de su tiempo a la promoci´on de la ciencia.
Mientras reflexionaba la cantidad de tiempo que le tomar´ıa evaluar las
ocho opciones, se le ocurri´o la idea de visitar en el “Castillo”de Tulum a su
mejor amigo Junpeelkun para pedirle alg´un consejo. Al entrar en el castillo
se encontr´o con Junpeelkun y le explic´o el problema que ten´ıa que resolver.
Sin embargo, Junpeelkun en lugar de impulsar alguna de las opciones que
Tukkul hab´ıa elegido, le dio nuevas ideas. “Que te parece si mejor le regalas
un obsequio que revele algo de tu personalidad y sensibilidad. Por ejemplo,
un colorido alebrije de Oaxaca o el libro de Ana Karenina que te recomend´e y
te encant´o”(ver figuras 1.9 y 1.10).
La idea de Junpeelkun era buena, pero ahora la situaci´on era m´as com-
plicada porque el n´umero de opciones era mayor. Sin embargo, pens´o que
si no encontraba una soluci´on, entonces le escribir´ıa una carta que exprese
sus sentimientos y que hable desde el fondo de su coraz´on que es lo que
m´as importa. Ese pensamiento lo tranquiliz´o, y comenz´o a concentrarse en
el problema de las combinaciones de regalos.

21. DRAFT
1.5. PROBLEMAS 21
Figura 1.9: Tukkul quiere obsequiarle el regalo o los regalos que m´as le gusten a Paat y que no excedan
su presupuesto.
Figura 1.10: -Junpeelkun- El alebrije es una artesan´ıa inventada por Pedro Linares L´opez, quien
comenz´o como un experto en fabricaci´on de figuritas de cart´on. Cuando enferm´o a los 30 a˜nos, cay´o en
un profundo delirio por una fiebre muy alta y so˜n´o un lugar parecido a un bosque en el que habitaban
“animales”extra˜nos, que eran a la vez hermosos y aterradores. Observ´o un burro con alas de mariposa,
un gallo con cuernos de toro, un le´on con una cabeza de ´aguila y todos ellos estaban gritando “Alebrijes”.
Dichos animales fant´asticos lo ayudaron a salir de aquel lugar y despertar de su delirio. Dio vida a su visi´on
y con ello naci´o el arte de fabricar alebrijes apreciados a nivel nacional e internacional. Pedro vivi´o en
uno de los barrios m´as pobres de la ciudad de M´exico. Sin embargo, lejos de ser un impedimento para
desempe˜nar su labor artesanal, fue su impulsor porque brindaba y ofrec´ıa trabajo a sus familiares, amigos
y vecinos desempleados, promoviendo su idea de crear una comunidad unida. En 1990 recibi´o el Premio
Nacional de Ciencias y Artes en la categor´ıa Artes y Tradiciones Populares.

22. DRAFT
22 CAP´ITULO 1. PENSAMIENTO COMPUTACIONAL
1.5.1. Problema desde la perspectiva del PC
Tukkul decidi´o que lo primero que ten´ıa que hacer era comprender cual
era exactamente el problema que deb´ıa solucionar. En el momento en que un
problema se presenta est´a acompa˜nado de un conjunto de datos de entrada:
un n´umero, texto o una imagen, o cualquier otra representaci´on de datos que
se procesar´a para para encontrar la soluci´on. Posteriormente, un problema es
resuelto si se obtiene una salida como soluci´on. La salida calculada obedece
a una relaci´on de entrada/salida que tiene un objetivo determinado. Dicha
relaci´on explica cu´al es el v´ınculo entre la entrada que se recibe y la salida
que se debe producir.
Como ejemplos de problemas se pueden mencionar los siguientes:
1. Elevar un n´umero al cubo. La entrada es un n´umero x y la salida
un n´umero y. La relaci´on entre el n´umero de entrada x y la salida y es
que y = x3
.
2. Encontrar la distancia entre dos puntos. La entrada son dos
puntos (x1, y1) y (x2, y2) y la salida es un n´umero positivo. La sali-
da es la distancia lineal entre los dos puntos que obedece a la f´ormula
d = (x2 − x1)2
+ (y2 − y1)2
.
Para exponer de manera ordenada y estructurada el problema de Tukkul,
el primer paso es identificar los datos de entrada.
Entrada
1. Una cantidad de dinero inicial de $1500 pesos.
2. Un conjunto de regalos, R = {flores, dvd, microcontrolador}. De-
bido al consejo de Junpeelkun, se define el conjunto de regalos R1 =
{flores, libro, microcontrolador, alebrije, dvd}.
3. Cada conjunto de regalos seleccionados S1 tiene un costo en pesos y un
valor emocional distinto para Paat. Los regalos tienen un valor emo-
cional para Paat que se puede expresar como un valor num´erico entre
0 (es indiferente) y 10 (le emociona).
Sup´ongase que los valores est´an dados como en la tabla 1.11.
Una vez especificada la entrada al problema ahora puede definirse lo que
se desea adquirir como salida.

23. DRAFT
1.5. PROBLEMAS 23
Figura 1.11: Tabla que muestra el costo de los regalos y sus respectivos valores
emocionales.
Salida
1. Uno o m´as regalos para Paat, es decir, un subconjunto S de R1 (o
de R). La soluci´on consiste en obtener un resultado ´optimo, es decir,
seleccionar los regalos cuyo costo sea accesible y que el cari˜no de Paat
sea el mayor.
Relaci´on entrada/salida
Los regalos seleccionados del conjunto S no deben costar m´as de $1500
pesos en total. En suma, no debe existir otra elecci´on de regalos que tenga
un valor emocional mayor y que su costo sea menor o igual que $1500. Por lo
tanto, los regalos seleccionados deben tener el mayor valor emocional posible
y costar a lo m´as mil quinientos pesos.
1.5.2. ¿Cu´al es la soluci´on?
Una salida posible al problema ser´ıa {microcontrolador, alebrije} porque
el costo de dichos regalos es de 500 + 600 = 1100 con un valor emocional de
6+8 = 14. Sin embargo, dicha salida no soluciona el problema porque existen
salidas superiores. Por ejemplo, {microcontrolador, alebrije, dvd} no supera
los mil quinientos pesos y tiene un valor emocional m´as alto para Paat (de
18). El problema se resolver´a una vez que Tukkul seleccione los regalos con
el valor emocional que sea mayor y sin superar el costo de los mil quinien-
tos pesos. ¿La soluci´on es {microcontrolador, alebrije, dvd}? No, porque si
se cambia el dvd por el libro, el costo total baja a 1300 obteni´endose una
combinaci´on de mayor valor emocional igual a 24. Aparentemente, la opci´on
{libro, microcontrolador, alebrije} es una buena soluci´on al problema. Sin
embargo, ¿C´omo se puede estar seguro de ello?

24. DRAFT
24 CAP´ITULO 1. PENSAMIENTO COMPUTACIONAL
Precisamente, al tener que resolver un problema en particular, surgen las
siguientes preguntas: ¿Qu´e tan dif´ıcil es resolverlo? y ¿Cu´al es la mejor forma
de solucionarlo? Las ciencias computacionales se basan sobre s´olidos funda-
mentos te´oricos para responder a dichas preguntas. En cap´ıtulos posteriores
se retomar´a el problema de Tukkul y se responder´a a dicha pregunta.
1.6. Aplicando el Pensamiento computacional
Cada experiencia que tenemos en la vida est´a influida por una
secuencia permanente de decisiones. Mientras que algunas deci-
siones son simples e insignificantes; otras decisiones son complejas
y tienen un impacto importante en nuestra vida. Las personas viv-
en una vida racional cuando consistentemente toman decisiones
racionales. Por otro lado, viven una vida irracional cuando consis-
tentemente toman decisiones irracionales. Las personas que toman
decisiones racionales maximizan su calidad de vida sin violar o per-
judicar los derechos y bienestar de otros. Por lo tanto, las decisiones
racionales incrementan nuestras oportunidades de tener ´exito y realizarnos
en el ´ambito personal y profesional.
Al igual que la toma de decisiones, los problemas est´an arraigados inher-
entemente a nuestras vidas. Las decisiones tienen un impacto en nuestros
problemas ya sea para disminuirlos o para empeorarlos. Las decisiones ab-
surdas crean problemas. En consecuencia, si se toman decisiones deliberadas
muchos problemas se pueden evitar.
El definir en forma precisa un problema que se desea solucionar es tambi´en
un problema. Al resolver un problema es necesario concentrarse en su especi-
ficaci´on al definir la entrada, la salida y la relaci´on entrada/salida, y eliminar
cualquier restricci´on no significativa que aparte la atenci´on del objetivo.
Considera el problema de Tukkul, podr´ıa simplemente declararse como
entrada al problema el deseo de Tukkul de comprarle un regalo a Paat. Sin
embargo, dicha declaraci´on es demasiado ambigua. Precisamente, cuando el
problema no es claro o es impreciso, el pensamiento no tiene una gu´ıa clara y
divaga sin tener un sentido claro de relevancia. Sin embargo, cuando se toma
el tiempo de clarificar un problema, estamos m´as capacitados para resolverlo
porque tenemos claro para nosotros mismos cu´al es la tarea intelectual y
qu´e requiere para ser resuelta.

25. DRAFT
1.6. APLICANDO EL PENSAMIENTO COMPUTACIONAL 25
Una estrategia para especificar el objetivo que se desea lograr es a˜nadir
detalles al problema para fragmentarlo en pedazos y ser m´as preciso. Paso a
paso se divide el problema principal en subproblemas de menor complejidad
para ser resueltos por separado. Al subdividir el problema podemos notar las
relaciones y donde se sobreponen.
Por ejemplo, Tukkul comenz´o por limitar el universo de regalos posibles,
primero a tres y luego a cinco regalos espec´ıficos y asignar valores emocionales
a los regalos. Posteriormente, tuvo que precisar que deseaba obtener con la
compra al establecer la relaci´on de entrada y salida, la cual se define como el
deseo de satisfacer los gustos de Paat maximizando los valores emocionales.
Finalmente, cabe mencionar que cuando se presente un problema debes
considerar los m´ultiples significados que puede tener, dependiendo del con-
texto y las circunstancias en las que opera. Al hacer el problema m´as preciso,
evitaremos algo que sucede con frecuencia en la vida personal y profesional,
antes de identificar el problema que se desea resolver se procede a resolver el
problema incorrecto.
Por ejemplo, si Tukkul le hubiera preguntado a Paat que regalo le gus-
tar´ıa, probablemente ella le hubiera explicado que acababa de leer ese libro
y que ya no era necesario comprarlo. Si este hubiera sido el caso, los valores
emocionales de entrada al problema serian incorrectos. La soluci´on no ser´ıa
incorrecta, lo incorrecto seria la especificaci´on del problema.

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26 CAP´ITULO 1. PENSAMIENTO COMPUTACIONAL

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Bibliograf´ıa
Wing, J.M. (2006), Computational thinking, Comm of ACM, 49 (3), (pp.
33-35).
Wing, J.M. (2008), Computational thinking and thinking about computing.
Philosophical transactions of the royal society A, 3717-3725.
Wing, J.M. (2010), Computational Thinking: What and Why?.
CSTA y ISTE (2011), Computational Thinking leadership toolkit, first edi-
tion, Computer Science Teachers Association (CSTA) y la International So-
ciety for Technology in Education (ISTE).
CSTA y ISTE (2011), Computational thinking, teacher resources, second
edition, Computer Science Teachers Association (CSTA) y la International
Society for Technology in Education (ISTE).
Bribiesca, E., Galaviz, J. y Rajsbaum, S.(2010), Computaci´on, Enciclopedia
de Conocimientos Fundamentales 5 UNAM Siglo XXI, M´exico: UNAM.
Paul, R. y Elder, L.(2003), La mini-gu´ıa para el Pensamiento Cr´ıtico Con-
ceptos y Herramientas, Fundaci´on para el Pensamiento Cr´ıtico.
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