1. 2º ESO
  2. UD7. Pensamiento computacional y programación 💻

UD7. Pensamiento computacional y programación 💻

TYD.2.C.1 - Algorítmica y diagramas de flujo

Pensamiento Computacional: Concepto de Algoritmo y Diagramas de Flujo

Desarrollando la arquitectura del lenguaje del futuro.

⏱️ El concepto en 1 minuto

El pensamiento computacional es una habilidad mental fundamental que nos permite enfrentarnos a problemas complejos dividiéndolos en partes manejables, identificando patrones y diseñando soluciones sistemáticas paso a paso. Esta secuencia ordenada, finita y precisa de instrucciones es lo que conocemos como algoritmo.

Para que tanto las máquinas como otros seres humanos puedan entender estos algoritmos sin errores ni confusiones, utilizamos herramientas de representación visual llamadas diagramas de flujo, que traducen nuestra lógica y decisiones a un mapa gráfico universal. En esencia, se trata de estructurar nuestra mente para resolver retos cotidianos y técnicos con la misma eficacia con la que lo haría el procesador de un ordenador.

¿Sabías que...?

La ingeniera estadounidense Jeannette Wing fue la primera en acuñar el término "pensamiento computacional" en el año 2010. Ella afirmó que esta forma de pensar no es exclusiva de la programación técnica, sino que "puede ser aplicada a la vida diaria", ya que nos permite adaptar la gran capacidad de la computación a nuestras necesidades humanas reales.

Piensa en el reto del "GPS humano": cuando le explicas a un compañero cómo llegar desde la puerta del instituto hasta el laboratorio de Tecnología, estás creando y transmitiendo un algoritmo. Si omites un paso o cambias el orden cronológico (por ejemplo, dices "gira a la derecha" antes de "baja las escaleras"), el resultado será el caos y tu amigo se perderá. En el mundo contemporáneo, los algoritmos gobiernan prácticamente todo: desde las recomendaciones de vídeos que consumes, hasta las aplicaciones móviles que nos permiten realizar cobros con tarjeta.

1. El Pensamiento Computacional y sus Pilares

El pensamiento computacional es el proceso mental que permite formular soluciones representadas mediante secuencias de instrucciones. Es posible entrenar intensamente esta habilidad a través de lo que llamamos actividades desenchufadas Dinámicas y retos que enseñan conceptos de informática mediante recursos físicos (cartas, puzles), sin necesidad de pantallas. . Se asienta sobre cuatro principios:

  • Descomposición: Dividir el problema global en pequeños problemas más simples.
  • Reconocimiento de Patrones: Capacidad para identificar similitudes, rutinas repetitivas o tendencias.
  • Abstracción: Ignorar la información irrelevante y centrarse exclusivamente en la información vital.
  • Algoritmos: La presentación final de la solución adoptada mediante pasos detallados y ordenados.
Bifurcaciones y código de control

2. Algoritmos: La partitura del programador

Un algoritmo es un conjunto de instrucciones que, realizadas estrictamente en orden, conducen a resolver una situación. Para que una serie de pasos sea un algoritmo válido, debe poseer seis características innegociables:

  • Secuencial: Las instrucciones se realizan paso a paso, en una secuencia determinada.
  • Preciso: Cada instrucción está bien definida y no permite ambigüedades Expresiones que pueden entenderse de varias maneras distintas, generando fallos lógicos en la ejecución del código. .
  • Ordenado: El orden cronológico de las tareas está perfectamente claro.
  • Finito: El algoritmo termina en algún momento en un número finito de pasos.
  • Concreto y Legible: Debe atajar el problema específico propuesto mediante texto comprensible.
  • Definido: Si se proveen los mismos datos iniciales, el resultado siempre debe ser el mismo.

Todo diseño de algoritmos engloba tres partes fundamentales:

  1. Entrada o Input: Recolección de los datos externos de partida que el algoritmo necesita para operar.
  2. Proceso: Fase donde se declaran y efectúan cada una de las instrucciones estipuladas.
  3. Salida u Output: La información final o el resultado arrojado una vez que ha terminado de ejecutarse el proceso.

3. Diagramas de Flujo: Dibujando la solución

La herramienta gráfica por excelencia en programación es el diagrama de flujo. Se basa en emplear figuras geométricas para esquematizar operaciones lógicas.

Óvalo (Inicio/Final): Marca el arranque y conclusión de todo el proceso.
Paralelogramo (Entrada/Salida): Recogida de datos o muestra del resultado final.
Rectángulo (Proceso): Recoge en su interior cualquier acción directa, cálculo o procesamiento que se realice con los datos.
Rombo (Condición/Decisión): Marca una condición o decisión. Constituye una bifurcación División del recorrido lógico en dos alternativas, basadas en que la condición sea verdadera o falsa. (Sí/No).
Diagrama de flujo

4. Estructuras Básicas de Control

Las instrucciones se agrupan dictaminando su flujo lógico general mediante las denominadas estructuras de control:

  • Estructura Secuencial: Las instrucciones se suceden y ejecutan en su orden natural de escritura.
  • Estructura Condicional: Con uso del rombo; es una decisión condicionada que da como resultado distintas secuencias según se cumpla (o no) una premisa.
  • Estructura Repetitiva (Bucle): Las instrucciones se repiten un número determinado de veces.

🛠️ Actividades y Retos

Nivel 1: Recordar y Comprender

  • Pregunta de autoevaluación: Menciona las seis características innegociables que debe poseer todo algoritmo válido y describe la diferencia esencial entre la fase de "Entrada" (Input) y la de "Salida" (Output).
  • Identificación de formas: En un diagrama de flujo de programación, ¿qué significado funcional tiene la figura geométrica de un Rombo? ¿Y la de un Rectángulo?

Nivel 2: Aplicar y Analizar

  • El Algoritmo de la Iluminación: Aplicando la lógica secuencial, elabora en tu cuaderno el diagrama de flujo para resolver el proceso cotidiano de "Cambiar una bombilla". Incorpora al diagrama un rombo de decisión obligatorio (por ejemplo, una bifurcación que analice si la lámpara estaba desenchufada previamente).
  • Auditoría de Errores: Observa este deficiente algoritmo propuesto para enviar un correo electrónico:
    1. Pulsar enviar. 2. Abrir la aplicación de correo. 3. Escribir el asunto y el mensaje. 4. Introducir el destinatario.
    Analiza qué norma vital de la algorítmica falla por completo y rescríbelo íntegramente de forma secuencial lógica.

Nivel 3: Crear y Evaluar (Situación de Aprendizaje)

  • Diseño Sostenible (SDA): Has sido designado técnico para diseñar el software de la nueva máquina de recogida y reciclaje de envases del instituto. Diseña un diagrama de flujo de gran detalle que asimile los envases insertados (Entrada), compruebe el material a través de sensores (Proceso / Condición), y finalice empujando el objeto al depósito correcto o devolviéndolo si es inválido (Salida).
  • Ética y Eficiencia: Redacta una reflexión crítica y argumentada: ¿Qué ocurriría a nivel económico y medioambiental si el diagrama del ejercicio anterior careciera de la característica de algoritmo "Preciso" y "Definido", provocando que el 15% del aluminio se deposite junto al plástico?