Programar desde el juego, aprender del error

Un grupo de científicos y profesionales de la computación y la pedagogía sostienen la importancia de la inclusión de ciertos conceptos de las ciencias de la computación, como por ejemplo la programación, dentro de los conocimientos básicos de la sociedad. Para lograrlo, trabajan en el diseño de diferentes alternativas de enseñanza y se valen de herramientas tales como los videojuegos, las animaciones y las historias de suspenso.

Según esta perspectiva, la necesidad de saber programación es mucho más que una imposición políticamente correcta. “Conceptos de las ciencias sociales como revolución o territorio sirven para entender el mundo que nos rodea de una manera crítica. Del mismo modo, las nociones de programación ayudan a comprender muchas cosas que nos atraviesan, desde semáforos hasta casas inteligentes, pasando por computadoras y celulares que forman parte de la vida cotidiana de un modo cada vez más evidente”, asegura Cecilia Martínez, profesional adjunto del CONICET en el Instituto de Humanidades (IDH, CONICET-UNC) de Córdoba y doctora en Ciencias de la Educación.

“Nos acostamos al lado de un celular y muchas veces ese dispositivo es lo primero que miramos al despertar. Este tipo de tecnologías aumenta nuestras capacidades cognitivas –como la memoria y el cálculo- y a la vez nos va cambiando. Entonces aprender qué pasa ahí adentro es tan necesario como el conocimiento acerca de nuestra anatomía”, agrega Luciana Benotti, investigadora asistente del CONICET en la Facultad de Matemática, Astronomía, Física y Computación (FAMAF, Universidad Nacional de Córdoba) y doctora en Informática.

Entonces, con el objetivo de acercar estos saberes a las escuelas y a los adolescentes que se interesan más allá de la propuesta curricular, el equipo de investigación diseñó un concurso para enseñar a programar a través de propuestas de desarrollo de animaciones, videojuegos y chatbots – programas capaces de responder chats en un lenguaje natural.

“Además, el valor agregado del trabajo está en hacer un aporte a la problemática de género en este ámbito. Es fundamental incluir a más mujeres, no sólo en pos del crecimiento del sector, sino también para no excluir a esta fracción de la población del acceso a una enorme porción de capital intelectual, capacidad de decisión sobre el futuro y recursos económicos. Este trabajo va en la dirección correcta y propone respuestas que aunque parciales son concretas”, asegura Fernando Schapachnik, director del Programa Vocaciones en TIC de la Fundación Sadosky, miembro del Instituto de Investigación en Ciencias de la Computación (ICC, CONICET-UBA) y profesor de la Universidad de Buenos Aires.

En una publicación reciente, el grupo integrado por Benotti, Martínez y Schapachnik describe parte de esta iniciativa, en particular la etapa centrada en el desarrollo de chatbots, que presenta una serie de características singulares. Esta herramienta, conocida en español como autómatas de chat, es un programa informático que tiene cierta capacidad de entender y procesar lenguaje natural, y generar una respuesta. Por ejemplo, hay muchos sitios comerciales que los utilizan para responder consultas de los usuarios. El equipo realizó dos experiencias utilizando a los chatbots como motivación y herramienta de enseñanza de programación.

Experiencia abierta

La primera idea fue proponer a los chicos que diseñaran autómatas de chat que se conectaran a sus propias redes sociales y respondieran sus conversaciones, de acuerdo a sus propias características e intereses. “Es muy difícil poder predecir qué te van a preguntar, para poder programar una devolución coherente. Entonces, por un lado, se veían frustrados porque el chatbot no entendía lo que le decían, cometía errores y además no era un producto que podían mostrar, como los videojuegos o animaciones. Por otra parte no generaba confianza para delegarle el manejo de sus redes sociales”, explica Benotti.

Esta experiencia tuvo algunos problemas que pueden analizarse desde el ámbito pedagógico. En primer lugar la propuesta partía de una competencia organizada por la Fundación Sadosky que consistía en un curso autoasistido, con tutoriales de muy buena calidad. “Al igual que todos los cursos de este tipo en el mundo, la deserción fue muy alta y a eso se sumaban dos complejidades. La primera es que de trata de un proyecto muy abierto del cual no tienen conocimiento previo como usuarios –contrariamente a lo que ocurre con los videojuegos o las animaciones-, por lo que no contaban con un marco de referencia acerca del producto terminado que guiara el proceso. La segunda dificultad fue en relación a los problemas lingüísticos que es una competencia que va más allá de lo computacional”, describe Martínez.

A partir de esta etapa surgió entonces la necesidad de generar un proceso más estructurado que asegurara la transmisión de ciertos conceptos pero que, además, brindara pautas a los participantes de los pasos a seguir. Con esta idea se creó el concurso ‘Coartada’ cuya primera edición tuvo lugar en 2016.

Experiencia estructurada

La iniciativa fue planteada como un juego de detectives: un grupo se iba de expedición a la montaña y uno de ellos era asesinado. Cada participante debía elegir alguno de los personajes restantes y el detective –encarnado por un chatbot programado por el propio grupo de investigación- debía resolver a partir de una serie de entrevistas quién había sido el asesino. La dificultad consistía en que la inocencia o culpabilidad de cada jugador dependía exclusivamente de cómo respondiera las preguntas del detective, a través de un chatbot que debían aprender a programar. Y cada error implicaba una prueba en su contra.

Semana tras semana la Fundación Sadosky iba subiendo a la web distintas entrevistas para ese fuera el insumo que guiara la programación. “Cada instrumento de interrogación del detective tenía una intencionalidad pedagógica que abordaba un concepto de computación específico, o sea que para responder los alumnos sí o sí tenían que apropiarse de una noción determinada”, describe Schapachnik.

Los concursantes tenían la posibilidad de ver como habían respondido y qué errores había cometido su chatbot. Además, a través de un video explicativo, podían profundizar en las causas de la falla para comprender algún concepto particular que pudiera resolverla. “Hay muchos estudios que muestran la eficacia del feedback a partir de una equivocación como orientador del proceso de aprendizaje ya que permite activar una búsqueda y una resolución. De esta manera se presenta una situación de relevancia para los estudiantes y cuando encuentran un obstáculo o un interés particular, buscan el concepto. Por el contrario en la enseñanza tradicional primero se explica una noción y luego se aplica”, asegura Martinez.

“Este estudio muestra que un proyecto más estructurado fue mucho más potente en términos de aprendizaje y retención que la iniciativa anterior. Incluso la deserción fue menor, no sólo respecto a la primera etapa sino también a la media mundial”, concluye Benotti. De manera que esta última edición demostró que, al menos en esta área, ni la educación tradicional ni el modelo que se desarrolla sin guía alguna son tan efectivos como la nueva propuesta que invita a diseñar a partir del juego y aprender del error.

Servicios Tecnológicos de Alto Nivel (STAN)

Vale consignar que tanto Benotti como Martínez realizan -a la par de sus actividades de investigación y extensión- proyectos concretos de vinculación tecnológica a través de la oficina especializada del CCT -Oficina de Vinculación Técnológica, OVT-, para conectar el mundo de las ciencias de la computación con el ámbito educativo. En este sentido ofrecen las siguientes actividades:

– Diseño y ejecución de cursos de capacitación docente sobre Programación
El servicio consiste en el diseño y ejecución de un curso semipresencial de capacitación docente en programación, utilizando experiencias de primera mano (los docentes programan computadoras) y segunda mano (los docentes observan y analizan a expertos dar clases de programación) para contribuir a que los docentes se apropien de los conceptos de computación. Dirigido a docentes de primaria y secundaria.

– Asesoramiento en el diseño de material didáctico para las Ciencias de la Computación
La iniciativa brinda asesoramiento para el diseño y escritura de contenidos y actividades educativas de Cs. de la Computación, orientado a docentes relacionados con la enseñanza de conceptos fundamentales de Cs. de la Computación, adaptados al nivel educativo correspondiente. Las temáticas dentro de las Cs. de la Computación de los contenidos y actividades educativas son: 1) programación imperativa, 2) representación de información y estructuras de datos, 3) hardware y redes, y 4) seguridad informática.