Co je informatické myšlení?

Je to způsob myšlení, který se zaměřuje na popis problému, jeho analýzu a hledání efektivních řešení.
Nabízí nám sadu nástrojů a postupů. Když se s nimi seznámíme a naučíme se je používat, budeme je moci uplatňovat opakovaně a v různých situacích.
Budeme umět například:

• Systematicky posoudit různá řešení, vybrat to nejvhodnější pro danou situaci,
• rozdělit velký problém na několik menších, snáze řešitelných,
• plánovat a řídit činnosti,
• vytvářet a pečlivě popisovat postupy, které spolehlivě vedou k nějakému cíli, i když je vykonává někdo jiný,
• vybírat, které aspekty problému jsou podstatné pro jeho řešení a které lze zanedbat,
• uspořádat i velké a nesourodé soubory dat tak, abychom je mohli dále využít,
• používat jazyky, kterými se domluvíme s počítači, roboty a umělou inteligencí.

Informatické myšlení se učíme uplatňovat nejprve na jednoduchých, a postupně stále složitějších úlohách, problémech. Čím komplexnější problém, tím užitečnější je využití nástrojů a přístupů informatického myšlení.

„Malé“, přehledné situace se často vyplatí vyřešit intuitivně. Intuice nám sice vždycky neporadí nejlepší, nejefektivnější řešení, ale poradí nám rychle. Budeme tedy možná trochu pomalejší v samotném řešení problému, ale začneme ho řešit okamžitě.

U komplexních problémů je naopak informatické myšlení skvělé. Zdržíme se možná na začátku popisem a analýzou problému, ale ušetříme různé zdroje (čas, peníze, lidi) později při jeho řešení. Informatické myšlení navíc umožňuje využít práci počítačů (a dalších, počítači řízených strojů).

Jaké principy se využívají ve výuce informatického myšlení?

Pokus – omyl je cesta vpřed

Žáci se neučí uplatňovat již známé postupy. Jsou povzbuzováni k tomu, aby vymýšleli nová, vlastní řešení. Chyba je přirozenou součástí procesu učení – ukazuje nám, které cesty nefungují. Nevyhýbáme se chybám, ale učíme s nimi žáky pracovat. Důležitou součástí informatiky je testování a prototypování, které poskytuje průběžnou zpětnou vazbu.

Učíme se tím, že to děláme

Cílem výuky není naučit žáky uplatňovat sadu postupů, které jim řekne učitel, ale naučit je důvěřovat vlastním schopnostem a poctivé úvaze. Informatické myšlení je kreativní záležitost. Schopnost přemýšlet a kombinovat známé postupy s nově vymyšlenými umožňuje řešit nové a dosud neřešené problémy. Jádrem výuky není vysvětlování učitele, ale vlastní aktivní práce žáků.

Podstatná je vytrvalost

Snadno dostupná zábava je všude na dosah ruky, ale její hodnota je malá a potěšení z ní krátké. Když dá člověk do něčeho velkou míru úsilí a něco sám vytvoří, vymyslí, je to práce na vlastním rozvoji a zdroj daleko trvalejší radosti. V informatickém myšlení učíme žáky, že má smysl souvisle na něčem pracovat třeba i několik dní, a nacházet potěšení v soustředěné práci nikoli v rychlém střídání „zábav“. Dělat věci, které jdou snadno, umí každý. Úspěšní lidé umí nevzdat se při dílčím neúspěchu a naopak přidat v úsilí.

Spolupracujeme

Problémy našeho světa jsou čím dál komplexnější. K jejich řešení jsou potřeba velké a dobře pracující týmy. Učíme žáky kooperovat, kombinovat silné stránky různých lidí a komunikovat. Chceme, aby se žáci uměli dorozumět s ostatními nad řešeným problémem – aby konkretizovali svoje myšlenky a precizně formulovali. Díky tomu lépe porozumí řešenému problému a učí se efektivně komunikovat v praxi.

Informatické myšlení a programování

Programování lze chápat různě. Obvykle máme na mysli různé činnosti související s tvorbou aplikací, někdy jen samotné zapisování zdrojového kódu („kódování“). Při výuce informatiky se žáci se základy programování seznámí jako se součástí všeobecného rozhledu.

Zajímavější je role programování jako jedné z výukových metod. Žáci zjistí, že mohou stroji zadat ke splnění i poměrně složité úkoly. Musí k tomu ale řešení přesně zformulovat a zapsat. To už jsme u jedné z výhod programování pro rozvoj informatického myšlení.

Zápis přitom není nijak složitým textem, žáci jej sestavují z připravených bloků. Díky nim odpadají starosti s „pravopisem“ a žáci se mohou soustředit na samotný princip jejich postupu řešení.

Další výhodou programování je rychlá zpětná vazba (program funguje podle očekávání, nebo taky ne), kterou mohou žáci využít k postupnému odladění svých výtvorů. I u toho se učí důležitým dovednostem.

Ještě výraznější je tento efekt u programování robotů, kdy lze sledovat přímo jejich fyzické chování. Žáci vidí odezvu v reálném světě a rychleji pochopí, jak příkazy strojům dávat, aby dělaly, co si jejich programátoři přejí

Je informatické myšlení těžké?

Je matematika jednoduchá nebo je český jazyk jednoduchý nebo je malování jednoduché? Jednotlivými vědami i uměním se můžeme zabývat po povrchu, anebo jít do velké hloubky. Matematika je komplexní věda, se kterou se do hloubky seznámí malé procento lidí. Přesto je vhodné, aby do jí do nějaké míry věnovali všichni žáci a nějaká její část patří k základnímu vzdělání. Stejně tak u informatického myšlení je dobré seznámit se s dostupnými základy, protože budou užitečné všem žákům.
Jestliže se žáci včas seznámí s dalším oborem lidského poznání, dostanou komplexnějí představu o světě i o možnostech vlastního zájmového či profesního uplatnění.

Jaké je uplatnění informatického myšlení v životě běžného člověka?

Kdybychom měli najít příklady ze života opravdu takřka každého jednotlivce, hledali bychom často opakovaný a jednotvárný proces, kde se pracuje s množstvím nějakých položek. Třeba nakupování ulehčí seřazení nákupního seznamu podle toho, jak je uspořádáno zboží v prodejně, aby bylo možné nakoupit na jediný průchod bez těkání očima po seznamu, výběr pokladny v nákupním centru, abychom čekali co nejkratší dobu či uspořádání potravin v lednici podle data trvanlivosti.
Informaticky myslící člověk ve svém životě odhaluje rutinní postupy a snaží se je optimalizovat, aby mu nezabíraly tolik času, a automatizovat je tak, aby se místo nich mohl věnovat třeba rodině nebo koníčkům.
Čím obtížnější a zajímavější problém, tím jasněji také vystoupí potřeba informatického myšlení. Na opačné straně škály tak stojí řetězové transplantace ledvin. Často je v okolí nemocného ochotný dárce, jehož ledvina ale není kompatibilní. Informatické myšlení umožní přijít s nápadem, že by bylo možné některé takové nekompatibilní páry zkombinovat, a s postupem, jak takové řetězce dárců a příjemců efektivně hledat a zachránit tak co nejvíc životů.