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Pensamiento computacional: qué es, fases y características

Pensamiento computacional: qué es, fases y características

El pensamiento computacional es una habilidad cognitiva fundamental en la era digital actual.  Se refiere a la capacidad de resolver...
Fases del pensamiento computacional
4 October 2023
Índice

El pensamiento computacional es una habilidad cognitiva fundamental en la era digital actual. 

Se refiere a la capacidad de resolver problemas y abordar desafíos utilizando enfoques similares a los que se aplican en la programación y la informática

En este artículo, exploraremos en detalle qué es el pensamiento computacional, las fases que lo componen, las características que lo definen y proporcionaremos ejemplos ilustrativos de su aplicación.

¿Qué es el pensamiento computacional?

El pensamiento computacional implica descomponer problemas complejos en partes más pequeñas y manejables

Es como desmontar un rompecabezas para comprender cómo encajan las piezas. Esta habilidad permite abordar cualquier problema, no solo los relacionados con la tecnología, de una manera estructurada y lógica

El pensamiento computacional fomenta la resolución de problemas paso a paso y la identificación de patrones para llegar a soluciones eficientes.

Aunque por esta definición pudiera parecerlo, no se trata de un concepto nuevo. Su origen puede rastrearse hasta los inicios de la informática y la programación. 

Pensamiento computacional, qué es, fases y características

¿Cuál es el orígen del pensamiento computacional?

Aunque el término pensamiento computacional se ha popularizado en las últimas dos décadas, los principios que lo sustentan tienen raíces mucho más profundas. Para comprender plenamente esta habilidad, es útil revisar su evolución a lo largo del tiempo y cómo ha llegado a convertirse en una competencia esencial en la sociedad actual.

El pensamiento lógico y algorítmico

Antes de la aparición de las computadoras modernas, ya existía un interés profundo por encontrar formas estructuradas de resolver problemas. Uno de los antecedentes más remotos lo encontramos en la matemática griega, particularmente en el algoritmo de Euclides para hallar el máximo común divisor entre dos números. Este método, descrito hace más de 2.300 años, es un claro ejemplo de pensamiento algorítmico: una secuencia de pasos lógicos que conducen a una solución.

Otros pensadores, como Al-Juarismi en el siglo IX —de cuyo nombre deriva la palabra “algoritmo”—, también aportaron a la idea de resolver problemas a través de pasos precisos, sentando las bases de lo que más adelante sería la lógica computacional.

Alan Turing y el nacimiento de la computación moderna

El pensamiento computacional, tal y como lo entendemos hoy, comenzó a tomar forma en el siglo XX con la figura de Alan Turing, considerado uno de los padres de la informática. En 1936, Turing propuso un modelo matemático conocido como la máquina de Turing, capaz de resolver cualquier problema que pudiera ser descrito mediante un algoritmo. Este modelo no solo es la base teórica de las computadoras modernas, sino que introdujo la idea de descomponer y formalizar problemas para su tratamiento automático, lo cual es un pilar del pensamiento computacional.

La Segunda Guerra Mundial fue también un punto de inflexión. Turing y su equipo en Bletchley Park desarrollaron técnicas computacionales avanzadas para descifrar mensajes cifrados, un proceso que implicaba descomposición de problemas, reconocimiento de patrones y diseño de algoritmos —todas fases del pensamiento computacional.

Claude Shannon, Grace Hopper y la era de la información

Otros pioneros, como Claude Shannon, aportaron desde la teoría de la información. Su trabajo permitió traducir el lenguaje humano y matemático a secuencias binarias que las máquinas podían interpretar. Esto representó un avance esencial para la programación de computadores.

En paralelo, Grace Hopper, matemática y contralmirante de la Marina de EE. UU., desarrolló el primer compilador para un lenguaje de programación y participó en la creación del lenguaje COBOL. Hopper defendía la idea de que las computadoras debían ser accesibles para las personas no expertas, y que la lógica computacional podía ser una herramienta universal. De este modo, comenzó a consolidarse la idea de que pensar de forma computacional podía aplicarse más allá del ámbito técnico.

La formalización del concepto: Jeannette Wing

Aunque estas figuras sentaron las bases del pensamiento computacional, el término como tal no se consolidó hasta 2006, cuando Jeannette Wing, científica computacional estadounidense, publicó un influyente artículo titulado Computational Thinking. En él, argumentaba que esta forma de pensar no debía limitarse a programadores e ingenieros, sino que debía enseñarse desde edades tempranas como una habilidad básica al mismo nivel que leer, escribir o calcular.

Wing definió el pensamiento computacional como:

“Una forma fundamental de resolver problemas, diseñar sistemas y comprender el comportamiento humano utilizando conceptos de la informática.”

Este enfoque impulsó una transformación educativa a nivel global. A partir de entonces, muchas instituciones y gobiernos comenzaron a incorporar el pensamiento computacional en sus planes de estudio, no solo como una competencia digital, sino como una herramienta transversal para el desarrollo del pensamiento crítico y lógico.

De la informática al pensamiento transversal

A lo largo del siglo XXI, el pensamiento computacional ha trascendido su origen tecnológico para convertirse en una forma de abordar la realidad. Hoy en día, no se limita a quienes trabajan en informática. Lo aplican científicos, economistas, ingenieros, docentes, psicólogos, profesionales de la salud y, en general, cualquier persona que necesita analizar un problema de forma estructurada.

Gracias a su carácter transversal, se ha convertido en una competencia clave en la educación del siglo XXI. No se trata solo de saber programar, sino de aprender a pensar como lo haría un ordenador, es decir, de manera lógica, estructurada, eficiente… pero también creativa.

Una evolución que continúa

El pensamiento computacional no es un concepto estático. Su definición, aplicaciones y métodos de enseñanza continúan evolucionando. En la actualidad, se exploran formas de integrarlo con otras disciplinas bajo el enfoque STEAM (Ciencia, Tecnología, Ingeniería, Arte y Matemáticas), y se investiga cómo puede contribuir a resolver problemas complejos como el cambio climático, la inclusión social o la educación personalizada.

La historia del pensamiento computacional demuestra que no se trata de una moda pasajera, sino de una herramienta de transformación con raíces profundas y un futuro prometedor.

¿Cuál es la importancia del pensamiento computacional?

Vivimos en una era donde la información, la automatización y la tecnología influyen en prácticamente todos los aspectos de nuestra vida cotidiana. Desde cómo nos comunicamos hasta cómo trabajamos, aprendemos o tomamos decisiones, la sociedad digital demanda nuevas formas de pensar, analizar y actuar. En este contexto, el pensamiento computacional se ha convertido en una de las habilidades más valiosas y transversales del siglo XXI.

Una competencia clave para la ciudadanía digital

En el pasado, alfabetizar a una persona significaba enseñarle a leer y escribir. Hoy, ser un ciudadano plenamente funcional en el mundo digital requiere un nuevo tipo de alfabetización: la alfabetización computacional. Esto no implica necesariamente aprender a programar, sino desarrollar una mentalidad capaz de:

  • Descomponer problemas complejos en partes simples.
  • Detectar patrones y estructuras comunes.
  • Crear soluciones eficientes mediante pasos lógicos.
  • Evaluar resultados de forma crítica y reflexiva.

El pensamiento computacional permite a las personas entender mejor el mundo digital que les rodea. Por ejemplo, entender cómo funcionan las redes sociales, cómo se procesan los datos personales o por qué una aplicación actúa de cierta manera ayuda a tomar decisiones más informadas y seguras en línea.

Más allá de la informática: una habilidad transversal

Aunque nació en el ámbito de la informática, el pensamiento computacional trasciende esta disciplina. Hoy se aplica con éxito en campos tan diversos como:

  • Ciencias de la salud: modelado de sistemas biológicos, análisis de datos clínicos.
  • Derecho: creación de flujos automatizados para procesar documentación o analizar jurisprudencia.
  • Psicología: interpretación de grandes volúmenes de datos conductuales.
  • Educación: diseño de estrategias de enseñanza personalizadas y adaptativas.
  • Marketing: análisis predictivo de tendencias de consumo.

Este carácter transversal hace que el pensamiento computacional actúe como un puente entre disciplinas, permitiendo la resolución de problemas complejos desde enfoques híbridos que combinan creatividad, análisis lógico y pensamiento estratégico.

Adaptación al cambio y pensamiento flexible

Una de las principales cualidades que demanda la sociedad digital es la adaptabilidad. Las tecnologías, los modelos de negocio y las formas de trabajo cambian constantemente. En este entorno dinámico, el pensamiento computacional proporciona herramientas cognitivas para:

  • Analizar contextos nuevos rápidamente.
  • Evaluar diferentes escenarios y sus consecuencias.
  • Tomar decisiones informadas con base en datos.
  • Automatizar procesos repetitivos para dedicar más tiempo a tareas estratégicas.

En otras palabras, nos ayuda a navegar la complejidad, una competencia cada vez más necesaria tanto a nivel individual como organizacional.

Pensamiento computacional y resolución de problemas reales

El pensamiento computacional no es solo una herramienta teórica, sino que tiene un impacto tangible en la vida diaria. Algunos ejemplos relevantes:

  • Optimización del tráfico urbano mediante simulaciones basadas en algoritmos.
  • Predicción de pandemias utilizando modelos de datos complejos.
  • Planificación agrícola inteligente, que permite maximizar cosechas y reducir el impacto ambiental.
  • Sistemas de recomendación personalizada, que mejoran la experiencia del usuario en plataformas digitales.

Estos casos muestran cómo aplicar una mentalidad computacional permite generar soluciones prácticas a desafíos globales.

Pensamiento computacional y toma de decisiones basada en datos

La sociedad digital se caracteriza por el exceso de información. Cada clic, búsqueda o interacción genera datos. El pensamiento computacional nos ayuda a:

  • Seleccionar los datos relevantes.
  • Detectar patrones significativos.
  • Evitar errores de interpretación.
  • Transformar la información en conocimiento útil para la toma de decisiones.

Esto es especialmente relevante en el contexto de las empresas, donde los datos bien analizados pueden marcar la diferencia entre el éxito y el fracaso.

Preparación para el futuro del trabajo

La automatización y la inteligencia artificial están cambiando el panorama laboral. Muchas tareas mecánicas están siendo delegadas a máquinas, lo que aumenta el valor de las habilidades humanas que no pueden ser fácilmente automatizadas. Entre ellas, destaca el pensamiento computacional, porque:

  • Permite colaborar eficazmente con sistemas automatizados.
  • Facilita el diseño de soluciones tecnológicas, incluso sin saber programar.
  • Fomenta la innovación a partir de la lógica y la creatividad.

Según informes del World Economic Forum, las habilidades relacionadas con el pensamiento computacional —como la resolución de problemas, el análisis de datos y el pensamiento crítico— figuran entre las más demandadas para los próximos años.

Ciudadanía crítica y pensamiento ético

En un entorno donde los algoritmos toman decisiones que afectan nuestras vidas (por ejemplo, en créditos, procesos de selección o diagnósticos médicos), es fundamental entender cómo funcionan y cuestionarlos cuando sea necesario. El pensamiento computacional no solo aporta herramientas técnicas, sino también una base para:

  • Reflexionar sobre el impacto de la tecnología.
  • Participar activamente en debates sobre ética digital, privacidad o equidad algorítmica.
  • Promover un uso responsable y consciente de los recursos tecnológicos.

¿Cuáles son las fases del pensamiento computacional?

El pensamiento computacional se desglosa en varias fases que facilitan la resolución de problemas:

1. Identificación del problema

La primera fase implica definir claramente el problema que se necesita resolver. Esto implica comprender los requisitos, limitaciones y objetivos del problema en cuestión.

2. Descomposición

En esta etapa, se descompone el problema en subproblemas más pequeños y manejables. Cada subproblema se aborda por separado para evitar sentirse abrumado por la complejidad del problema principal.

3. Reconocimiento de patrones

El reconocimiento de patrones implica identificar similitudes o regularidades en los subproblemas. Esta fase permite encontrar enfoques generales que se pueden aplicar a varios aspectos del problema.



4. Abstracción

La abstracción consiste en eliminar los detalles innecesarios y centrarse en los aspectos fundamentales del problema. Esto ayuda a simplificar la resolución al destacar lo que realmente importa.

5. Algoritmos

En esta fase, se desarrollan algoritmos o conjuntos de pasos organizados que conducen a la solución de cada subproblema. Los algoritmos son como recetas que guían a través del proceso de resolución.

6. Evaluación y refinamiento

Después de aplicar los algoritmos, se evalúan las soluciones obtenidas y se refinan si es necesario. Esta fase garantiza que las soluciones sean efectivas y eficientes.

¿Qué es el pensamiento computacional?

¿Cuáles son las características del pensamiento computacional?

El pensamiento computacional se caracteriza por los siguientes factores:

  1. Enfoque sistemático: Adopta un enfoque paso a paso y organizado para abordar problemas, lo que facilita la resolución efectiva de tareas complejas.
  1. Uso de patrones: Identificar patrones en los problemas y en las soluciones permite aplicar soluciones probadas a situaciones similares.
  1. Abstracción de detalles: La habilidad de abstraer detalles innecesarios permite centrarse en los aspectos esenciales de un problema, simplificando su resolución.
  1. Pensamiento algorítmico: El pensamiento computacional implica diseñar algoritmos, es decir, secuencias ordenadas de pasos lógicos, para resolver problemas.
  1. Creatividad estructurada: Aunque se basa en la lógica y la estructura, el pensamiento computacional permite abordar problemas de manera creativa, encontrando soluciones únicas a desafíos diversos.

¿Cómo aplicar el pensamiento computacional en la vida?

El pensamiento computacional se aplica en una variedad de escenarios, muchos de ellos, como ya hemos comentado antes alejados de la tecnología o la informática.

A continuación vemos algunos.

Resolución de problemas matemáticos

Al enfrentar problemas matemáticos complejos, el pensamiento computacional ayuda a desglosar los problemas en pasos lógicos y a utilizar patrones para encontrar soluciones.

Diseño de algoritmos

Los programadores utilizan el pensamiento computacional para crear algoritmos, como por ejemplo los de Automatic item generation (AIG) eficientes que resuelvan tareas específicas, como ordenar listas de datos o buscar información en bases de datos.

Automatización de tareas

En la automatización de procesos, el pensamiento computacional se utiliza para diseñar flujos de trabajo automatizados que ahorren tiempo y reduzcan errores.

Resolución de problemas cotidianos

Incluso en la vida diaria, el pensamiento computacional puede ayudarnos a abordar problemas complejos, como planificar rutas de viaje optimizadas o administrar tareas domésticas de manera eficiente.

Inteligencia Artificial (IA)

Los especialistas en IA utilizan el pensamiento computacional para crear algoritmos que permiten a las máquinas aprender a partir de datos, reconocer patrones y tomar decisiones inteligentes.

Ciberseguridad

Los expertos en ciberseguridad emplean el pensamiento computacional para detectar anomalías en el tráfico de redes, identificar posibles amenazas y desarrollar estrategias para proteger activos digitales.

Ejemplos de pensamiento computacional

Pensamiento computacional vs. programación

A menudo se confunde el pensamiento computacional con la programación, como si fueran lo mismo o inseparables. Esta confusión es comprensible, ya que ambas disciplinas están estrechamente relacionadas y comparten principios comunes. Sin embargo, no son sinónimos. Entender sus diferencias es fundamental para comprender por qué el pensamiento computacional puede y debe enseñarse incluso sin necesidad de escribir una sola línea de código.

¿Qué es la programación?

La programación consiste en escribir instrucciones comprensibles para una máquina, generalmente en un lenguaje específico como Python, JavaScript o C++. Es una habilidad técnica que requiere dominar una sintaxis determinada y conocer cómo estructurar código para que una computadora lo ejecute correctamente.

Programar es, en esencia, traducir ideas y soluciones a un lenguaje que pueda entender un sistema informático. Implica precisión, conocimiento del entorno de desarrollo y comprensión del comportamiento de las máquinas.

¿Y qué es el pensamiento computacional?

Por su parte, el pensamiento computacional es una habilidad cognitiva que nos permite resolver problemas de manera lógica y estructurada. Se puede aplicar tanto a problemas que acabarán resolviéndose mediante programación como a situaciones completamente alejadas de la tecnología.

Implica fases como:

  • Descomposición del problema.
  • Reconocimiento de patrones.
  • Abstracción de lo innecesario.
  • Diseño de algoritmos.
  • Evaluación de soluciones.

El pensamiento computacional precede a la programación. De hecho, puedes aplicar pensamiento computacional en muchas áreas sin necesidad de programar nada.

Diferencias clave

CaracterísticaPensamiento computacionalProgramación
PropósitoResolver problemas de forma lógica y eficienteTraducir soluciones a un lenguaje comprensible para máquinas
AplicaciónUniversal, incluso en contextos no tecnológicosEspecífica del desarrollo de software
HerramientasPapel, lápiz, lenguaje natural, diagramasLenguajes de programación, editores de código
Requiere conocimiento técnicoNo necesariamenteSí, en cuanto a sintaxis, estructuras y entornos
Objetivo finalDiseñar soluciones estructuradasEjecutar esas soluciones en un entorno informático

Ejemplo ilustrativo

Imaginemos que una persona quiere organizar su armario de forma eficiente.

  • Si aplica pensamiento computacional, pensará en criterios de organización (por color, por tipo de prenda, por frecuencia de uso), dividirá el trabajo en pasos, detectará patrones y diseñará una secuencia lógica para llevar a cabo la tarea.
  • Si programa, entonces trasladará esa lógica a un software o una aplicación que ayude a otras personas a organizar sus armarios de forma automática.

La diferencia está en que uno es el proceso de pensamiento, y el otro es la acción de implementar ese pensamiento mediante código.

Personas que piensan computacionalmente sin programar

Uno de los aspectos más interesantes del pensamiento computacional es que no se limita a perfiles técnicos. Muchos profesionales lo aplican en su día a día sin tener conocimientos de programación:

  • Un periodista que investiga patrones en una gran base de datos para encontrar tendencias.
  • Un gestor de proyectos que divide un objetivo complejo en tareas más pequeñas y automatiza partes del flujo de trabajo.
  • Un educador que diseña actividades lógicas paso a paso para guiar a sus alumnos en el aprendizaje.

En todos estos casos, el pensamiento computacional está presente, aunque no se escriba ni una sola línea de código.

Por qué enseñar pensamiento computacional antes que programación

En entornos educativos, especialmente en las primeras etapas, tiene más sentido comenzar por el pensamiento computacional. Esto se debe a que:

  • Fortalece habilidades fundamentales como la lógica, la organización, la resolución de problemas y la creatividad.
  • No requiere conocimientos técnicos previos, por lo que se puede enseñar con juegos, actividades unplugged, cuentos, etc.
  • Sienta las bases mentales para que, si en el futuro se aprende a programar, el proceso sea más natural y comprensible.

Además, no todos los estudiantes llegarán a ser programadores, pero todos se beneficiarán de pensar de forma estructurada y lógica.

Cómo se complementan

Lejos de ser opuestos, pensamiento computacional y programación se potencian mutuamente. El primero proporciona el marco mental; el segundo, la herramienta práctica para implementar ideas.

  • Si solo se enseña a programar sin pensamiento computacional, los estudiantes pueden aprender sintaxis sin entender la lógica detrás de sus acciones.
  • Si se enseña únicamente pensamiento computacional sin contexto, puede parecer abstracto o desconectado de la realidad.

El equilibrio ideal es comenzar con pensamiento computacional y luego introducir la programación como una herramienta para materializar ideas.

¿Cómo aplicar el pensamiento computacional en el aula?

El pensamiento computacional ha adquirido un papel crucial en la educación moderna. A medida que la tecnología se integra cada vez más en las aulas, se reconoce la importancia de enseñar a los estudiantes habilidades que trascienden la mera memorización. 

Se trata de una valiosa herramienta que promueve el pensamiento crítico, la resolución de problemas y la creatividad estructurada, habilidades que son esenciales en un mundo en constante evolución.

Las escuelas y educadores están incorporando el pensamiento computacional en sus currículos para preparar a los estudiantes para los desafíos del siglo XXI. Mediante la enseñanza de la descomposición, el reconocimiento de patrones y la abstracción, se fomenta una mentalidad analítica que puede aplicarse en una variedad de situaciones.

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