Computational thinking
Computational thinking (computationeel denken) is een manier om problemen op te lossen. Dit kan een eenvoudig probleem zijn, zoals hoe kan ik een peer eten? Of een ingewikkeld probleem, zoals hoe kan ik een wereldreis maken? In het Nederlands is geen goede vertaling voor de term computational thinking, maar het wordt ook wel computer-denken of robot-denken genoemd.
Door computational thinking kun je de oplossing zo vertellen dat een computer (of een mens) het begrijpt. Dus in kleine logische stapjes.
Computational thinking bevat vaak de volgende onderdelen (dit is geen stappenplan):
- Goed nadenken over alle informatie.
- Informatie in logische stukjes verdelen. Mensen doen dat wel eens met Post-it's, plakkende gekleurde velletjes op een whiteboard of een groot vel papier (flipover).
- Een schema of tekening van de informatie maken. Het maken van een woordspin zou je hier ook bij kunnen rekenen.
- Informatie versimpelen.
- Mogelijke oplossingen bedenken en uitproberen.
- Oplossingen automatiseren door algoritmisch te denken (een stroomschema maken).
- De oplossing algemeen maken en toepassen op soortgelijke problemen.
Voorbeeld
Als voorbeeld staat hieronder het eenvoudige probleem van het eten van een peer in stapjes uitgelegd:
- Pak een aardappelschilmesje in je voorkeurshand.
- Pak de peer in je andere hand.
- Schil de peer.
- Snijd de peer in stukjes.
- Verwijder het klokhuis.
- Gooi de perenschilletjes en het klokhuis bij het GFT-afval.
- Eet de stukjes peer.
- Was je handen.
Natuurlijk is bovenstaand lijstje niet perfect, zo zijn er verschillende stappen die je uitgebreider kunt beschrijven. Maar het geeft wel een aardig beeld van hoe het probleem van het eten van een peer in kleine stukjes opgeknipt kan worden. Je kunt je nu hopelijk voorstellen hoe deze je deze oplossing ook kunt gebruiken voor het eten van een appel, kiwi of paprika. Je zal er dan achter komen dat niet alle stapjes altijd hetzelfde zullen zijn.
Stroomdiagram
Bij Computational thinking kun je ook denken aan een leerstrategie. Net als dat een mens leert in fasen, werkt een computer in wezen ook zo. Hierboven zag je al een soort stappenplan dat je kunt vergelijken met het uitvoeren van een recept of handleiding. Bij een computerprogramma is er vaak sprake van repeterende handelingen, net zolang totdat het gewenste resultaat is bereikt. Bij het ontwerpen van een programma worden zogeten stroomdiagrammen gebruikt. Hiernaast zie je een heel eenvoudig voorbeeld. In werkelijkheid zijn ze veel ingewikkelder.
Dagelijks handelen
Ook in de dagelijkse omgang met dingen doen de meeste mensen al ongemerkt aan computationeel denken. Vaak zijn het dagelijkse routines. Denk aan het opstaan - naar de wc gaan - douchen - afdrogen - tanden poetsen - haren kammen - aankleden enzovoorts. Maar wat nu als iemand een handicap heeft of dat door omstandigheden dingen niet meer vanzelfsprekend zijn? Dan moet er een andere route (strategie) bedacht worden. Soms kunnen planborden en pictogrammen uitkomst bieden om iemand te helpen die zelf niet (meer) weet hoe een en ander moet.
Computational thinking houdt in dat:
- je gebruik maakt van abstracties en patroonherkenning om het probleem op nieuwe en andere manieren weer te geven (zoals het stroomdiagram)
- je de gegevens logisch analyseert (je kijkt wat er speelt)
- je splitst het probleem op in kleinere delen
- je benadert het probleem met behulp van programmatische denktechnieken zoals iteratie (herhaling), symbolische representatie (stroomdiagram) en logische bewerkingen
- je het probleem (in eigen woorden) herformuleert in een reeks geordende stappen (algoritmisch denken)
- je een aantal mogelijke (tussen)oplossingen bedenkt met als doel de meest handige en best werkende combinatie van stappen en middelen probeert te bereiken
- je kan inzien dat de gevonden oplossingen ook in andere situaties zijn toe te passen. Met andere woorden je hebt iets geleerd van het probleem dat nu opgelost is. Je bent een ervaring rijker. Een volgende keer los je iets vergelijkbaars sneller op.