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Aula 1,2

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PENSAMENTO COMPUTACIONAL

Pilares do Pensamento
Computacional

1
Pilares do Pensamento Computacional
● O PC identifica um problema e o decompõe em elementos menores,
que são analisados individualmente, focando apenas em detalhes
importantes, e assim criar soluções

O pensamento
computacional se
baseia em quatro
pilares que
orientam o
processo de
solução de
problemas

Fonte: "Introduction to Computational Thinking" , BBC Bitesize, 2015


2
Decomposição
● Processo que divide os problemas em partes
menores para facilitar a resolução,
desenvolvimento e gerenciamento

● Análise dos problemas para identificar as


partes que podem ser separadas e formas
como podem ser reconstituídas para
solucionar o problema como um todo
● Possibilita resolver problemas complexos de
forma mais simples, facilita a compreensão de
novas situações e possibilita projetar sistemas
de grande porte
3
Decomposição - Exemplo 1
A decomposição pode ser aplicada no planejamento
de uma aula, e as seguintes partes propostas:
○ identificação de conteúdos
○ definição de objetivos educacionais
○ levantamento do conhecimento prévio dos
alunos
○ proposta de atividades individuais ou grupo
○ definição do plano de mediação
○ seleção de recursos materiais
○ planejamento da avaliação das aprendizagens

4
Decomposição - Exemplo 2
● Como calcular a área de um polígono irregular, ou seja,
que não tem uma forma conhecida?

● Geoplano: Para determinar a área, a decomposição em


partes regulares é fundamental!

5
Decomposição - Exemplo 3
● Resolver um crime pode ser um problema muito complexo, pois há
muitos elementos a serem considerados

6
Reconhecimento de Padrões
● Os padrões são similaridades ou características que
alguns problemas compartilham

● O hábito de identificar padrões nos acompanha desde a


infância, é uma construção continuada e o nosso
repertório de padrões não para de crescer e de se
reconstruir

● No reconhecimento de padrões ao encontrar


similaridades ou padrões entre pequenos problemas
decompostos

● Quanto mais padrões encontrarmos, mais fácil e


rápida será a nossa tarefa geral de solução de
problemas
7
Aplicações de Reconhecimento
● Prever o próximo número em uma dada sequência
de números

● Identificar uma espécie de pássaro pelo seu padrão


de voo

● Estimar a hora a partir da posição do sol

● Antecipar uma possível chegada de chuva a


partir da configuração das nuvens

● Identificar o sentido do vento, olhando para os


galhos de uma árvore
8
Aplicações de Reconhecimento
● Escolher uma fruta pela cor de sua casca

● Diagnosticar uma doença com base em


sintomas, aparências e comportamentos

● Perceber a chegada de uma pessoa pelo ritmo


do som de sua pisada

● Identificar uma música pelo padrão de notas


músicas de seu início (popularmente
conhecido por jogo das sete notas)

9
Reconhecimento - Exemplo 1
● Identificação de similaridades entre espécies de pássaros

● A partir de um padrão, pode-se descrever outros,


simplesmente seguindo o padrão e alterando as
características

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Reconhecimento - Exemplo 2
● A sequência de padrões e cores pode ser
decomposta em subpadrões (A, B, C, D, E e F).

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Padrões - Exemplo 3
● Várias situações críticas que podem levar à
morte podem ser atenuadas pelo reconheci-
-mento de padrões
○ AVC (Acidente Vascular Cerebral)

Fonte: https://www.cardiopulmonar.com.br/conhecendo-o-avc/
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Reconhecimento - Exemplo 4
● Reconhecimento de padrões com balões coloridos

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Abstração
● Filtragem e classificação dos dados, criando
mecanismos que permitam separar apenas os
elementos essenciais em determinado
problema, ignorando detalhes irrelevantes

● Permite criar uma representação (ideia) do


que está se tentando resolver

● Essencial é escolher o detalhe a ser ignorado


para que o problema seja mais fácil de ser
compreendido sem perder nenhuma
informação que seja importante para tal

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Abstração
● É o conceito mais importante do Pensamento
Computacional, pois o processo de abstrair é
utilizado em diversos momentos (WING, 2006)

a) Na escrita do algoritmo e suas iterações

b) Na seleção dos dados importantes

c) Na escrita de uma pergunta

d) Na natureza de um indivíduo em relação a um


robô

e) Na compreensão e organização de módulos em


um sistema
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Abstração - Exemplo 1
● Coleta seletiva - abstrações podem ser criadas para facilitar a
tarefa, ao invés de enumerar todos os itens que podemos
encontrar no lixo, agrupamos os resíduos pelo tipo de tratamento
que pretendemos dar a eles, como plástico, metal, papel, vidro,
orgânico, etc.

16
Abstração - Exemplo 2
● Mapa do metrô como exemplo de abstração do mundo real

Fonte: https://www.metrocptm.com.br/
17
Algoritmo
● É uma sequência finita de etapas (passos), cada qual
executável em um tempo finito, por um agente
computacional, natural (humano) ou sintético
(computador)
● Um algoritmo é um plano, uma estratégia ou um
conjunto de instruções ordenadas para a solução de um
problema ou execução de uma tarefa

● A formulação de um algoritmo passa pelo processo de


decomposição, reconhecimento de padrões e abstração

● Na execução seguirão os passos pré-definidos, não


havendo a necessidade de criar um novo algoritmo para
cada uma de suas execuções posteriores
● É o pilar que agrega os demais pilares (WING, 2014)
18
Algoritmo
● As instruções podem ser escritas em formato de diagrama,
pseudocódigo (linguagem humana) ou em linguagem de
programação (códigos)

● Programa: é uma sequência de instruções escritas em uma


determinada linguagem de programação
Início
Início
enquanto (Condição 1) faça
realizar Ação 1 Falso
Condição
Fim 1
Verdade
Begin
Ação 1
While (x <> 0) do
Var := random(10);
End;
Fim
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Algoritmo - Exemplo 1
● Fritar um ovo, não é somente colocar o ovo na
frigideira e pronto!! Há uma sequência de passos!!

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Algoritmo - Exemplo 2
● Escovar os dentes

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Algoritmo - Exemplo 3
● Como chegar ao Kartódromo da Cidade da Criança?

Fonte: http://www.cidadedacriancaprudente.com.br/
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Exemplo Interdisciplinar
● DECOMPOSIÇÃO: identificar os diferentes aspectos a serem considerados
na manutenção de nossa saúde; identificar as categorias de alimentos e as
especialidades profissionais que podem nos ajudar
● RECONHECIMENTO DE PADRÕES: reconhecer situações adversas, como
peso incompatível com altura e idade
● ABSTRAÇÃO: identificar, para cada aspecto, os índices
(por exemplo: índice de massa corporal) e as
características a serem consideradas, na escolha de um
profissional da saúde. Selecionar os atributos importantes
dos alimentos
● ALGORITMOS: importante para definir diversas rotinas,
tais como as relativas à alimentação, como distribuir os
alimentos ao longo do dia, as rotinas de exercícios,
a preparação dos alimentos, a visita aos especialistas, etc.
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Próxima aula:

Como e quando ensinar o


Pensamento Computacional

24
PENSAMENTO COMPUTACIONAL

Pilares do Pensamento
Computacional

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