Computational Thinking

Door
Marc
-

Computational Thinking (CT) is een denkproces dat draait om het oplossen van complexe problemen met behulp van de principes van computers, algoritmen en gegevens, afkomstig uit de informatica. Hoe geeft je Computational Thinking (CT) een volwaardige plek in het onderwijs?

De themapagina waaraan ik heb mogen meewerken biedt een overzicht van wat we hierover weten uit onderzoek.

Een artikel dat ingaat op:
Leerdoelen
Onderwijsaanpak en toetsing
Docentprofessionalisering

In het onderwijs is het van belang om de ontwikkeling van CT bij leerlingen te stimuleren, aangezien het leerlingen helpt het potentieel van digitale technologie ten volle te benutten, maar ook kritisch te leren denken en analytische vaardigheden te ontwikkelen.

Als we computational thinking een volwaardige plek willen geven in het onderwijs, vragen drie thema’s bijzondere aandacht:

Bij digitale geletterdheid gaat het om veel meer dan het vermogen om technologie te gebruiken. Het gaat om actief, bewust en creatief omgaan met digitale middelen en informatiebronnen. Hier ligt de sleutel tot het slagvaardig maken (agency, empowerment) van leerlingen, zodat zij niet alleen passieve consumenten zijn van technologie, maar actieve deelnemers die kritisch kunnen nadenken en effectief kunnen handelen in een steeds digitaler wordende wereld.  

Essentieel aan probleemoplossen via CT is dat het een uitvoerbare (‘executeerbare’) oplossing oplevert: iets dat je een computer (of eventueel een mens) kunt laten doen. Volgens Wing (2006) is CT een basisvaardigheid, niet alleen voor informatici maar voor iedereen, net als lezen, schrijven en rekenen.

CT is op veel verschillende manieren meer in detail gekarakteriseerd, meestal door het op te splitsen in termen van denkactiviteiten die kunnen helpen bij het oplossen van problemen, zoals (Selby & Woollard, 2013):

  • abstractie (weglaten van onbelangrijke details, herkennen van patronen), 
  • decompositie (opsplitsen van een probleem in oplosbare deelproblemen),
  • algoritmisch denken (redeneren in termen van stapsgewijze oplossingen),
  • evaluatie (beoordelen van een oplossing),
  • generalisatie (een specifieke oplossing bruikbaar maken voor bredere situaties).

Karakteriseren van CT in termen van zulke, vaak abstracte, cognitieve activiteiten is belangrijk voor onderzoekers, maar voor het vormgeven van CT in het onderwijs is een procesmodel vaak concreter en beter bruikbaar. In het model van Kallia en collega’s (2021) wordt CT opgevat als verbindende schakel tussen computationele vakinhoud en een toepassingscontext, een bepaald vakgebied of domein (zie ook Barendsen & Bruggink, 2019).

Figuur 1: Model voor relatie tussen toepassingscontext en CT-inhoud (gebaseerd op Kallia et al., 2021)

 
Het gaat erom (1) het probleem of de situatie te vertalen in termen waarmee je iets kunt met digitale technologie, zoals gegevens en processen. Vervolgens kun je (2) met bestaande applicaties of met zelfgemaakte algoritmen en programma’s een oplossing construeren, om die (3) terug te vertalen naar het vakgebied of domein. Tenslotte ga je na of het probleem voldoende is opgelost (4) en vervolgt zo nodig de stappen met een aangepaste situatie.

Meer lezen? Ga dan naar: Digitale geletterdheid: computational thinking | Onderwijskennis

Zie ook mijn bijdrage op LinkedIn