Tema 1. Introducción a la programación

Currículo: esta unidad desarrolla todos los saberes básicos del Bloque A – Introducción a la programación correspondiente a 1ºESO. Además, se evalúan los criterios que puedes encontrar al final de esta página.

Tabla de contenidos

• 1.1. El pensamiento computacional
• 1.2. Secuencias de instrucciones
• 1.3. Representación gráfica de algoritmos
• 1.4. Lenguajes de programación
• 1.5. Lenguaje de programación visual por bloques

La programación es como aprender un nuevo lenguaje, pero en lugar de comunicarnos con personas, nos comunicamos con máquinas, como ordenadores, tablets o incluso robots.

¡Es la magia que controla todos nuestros dispositivos!

Al igual que un director dirige una orquesta para crear música; mediante la programación, nosotros «dirigimos» a los dispositivos para que hagan lo que queremos.

En este tema, iniciaremos el camino que nos permitirá entender los fundamentos de cómo hablar con las máquinas.

1.1. El pensamiento computacional

A veces, pensar como lo hace un ordenador puede ayudarnos a resolver problemas en nuestra vida diaria para encontrar soluciones simples y creativas para situaciones comunes. Esta forma de pensar se llama pensamiento computacional y significa que nos enfrentamos a la resolución de los problemas como lo haría un profesional de la informática.

Imagina que tienes que resolver un puzle complicado; en lugar de intentar resolverlo todo de una vez, clasificas las piezas (apartas las que tienen un lado plano, luego las que tienen formas identificables, luego las que son del mismo color, etc.) y vas resolviendo el problema colocando por orden las piezas del mismo tipo.

Eso es exactamente lo que hacemos con el pensamiento computacional: descomponemos problemas grandes en partes más pequeñas para entenderlos y solucionarlos mejor.

Esta forma de pensar es fundamental para programar, puesto que la programación es el proceso de dar instrucciones a una máquina para que realice tareas de manera lógica y estructurada.

Además, ni siquiera es necesario usar un ordenador para trabajar el pensamiento computacional, aquí tienes cientos de ejemplos para trabajar esta habilidad.

1.2. Secuencias de instrucciones

Cuando queremos comunicarnos con los ordenadores, debemos hacerlo a través de órdenes claras. Dar una orden a una máquina es escribir una instrucción.

Si le dices a tu hermano «gira el tapón en el otro sentido» o «pon la pieza verde sobre la roja», le estás dando una instrucción. Cuando le das una lista de instrucciones ordenadas, lo que estás haciendo es crear una secuencia de instrucciones.

Y así es cómo debes hacerlo también con un ordenador.

A la secuencia de instrucciones ordenadas que le damos a un ordenador para que resuelva un problema en un tiempo finito, le llamamos algoritmo.

Los algoritmos, por tanto, tienen estas características:

• Es finito, es decir, debe terminar después de completar un número determinado de pasos.
• Definido, porque cada paso debe ser claro y sin ambigüedades.
• Ordenado, puesto que la solución sólo se alcanzará cuando las instrucciones se ejecuten en el orden establecido.

Un algoritmo puede ser perfectamente una receta de cocina, las instrucciones de Google Maps que te llevan a un destino o el manual de montaje de un mueble.

Cuando escribimos un algoritmo usando un lenguaje de programación que es capaz de entender y procesar un ordenador, estamos creando un programa.

Ahora que ya sabes qué es un algoritmo, vamos a entrenar un poco a nuestro cerebro para ponerlo en práctica.

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1.3. Representación gráfica de algoritmos

Cuando escribimos algoritmos sencillos, podemos usar perfectamente el método que hemos entrenado en la tarea anterior. Sin embargo, cuando los algoritmos son un poco más largos o su complejidad es mayor, detallar los pasos en lenguaje natural (el que usamos para comunicarnos entre las personas), no es buena idea. Necesitamos algún otro método que nos facilite la representación del algoritmo para mejorar su entendimiento de una manera mucho más visual.

Para ello usamos los diagramas de flujo. Estos diagramas son esquemas o gráficos que nos permiten visualizar los algoritmos con más facilidad. Por ejemplo, a continuación puedes ver un diagrama de flujo que explica el funcionamiento de una lámpara:

De esta manera tan visual, y sin necesidad de escribir una parrafada, tenemos representado el funcionamiento de la lámpara.

Como puedes ver, los diagramas de flujo tienen distintos símbolos que representan diferentes conceptos. Veamos los más comunes:

• Óvalo (Inicio/Fin): el óvalo se utiliza para indicar el inicio y el fin de un proceso. Este símbolo debe aparecer al principio y al final de cualquier diagrama de flujo. Ejemplo: cuando empezamos un programa o cuando terminamos la ejecución de un algoritmo.

• Rectángulo (Instrucción o Acción): representa una acción o tarea que se debe realizar, como un cálculo o una operación. Cada rectángulo indica un paso que el programa debe ejecutar, como sumar dos números o mostrar un mensaje en pantalla.

• Rombo (Decisión): este símbolo se utiliza para representar una pregunta o condición que tiene dos posibles resultados: sí o no. Dependiendo de la respuesta, el flujo sigue un camino u otro. Por ejemplo, una pregunta común en un diagrama sería: “¿El número es mayor que 10?”.

• Paralelogramo (Entrada/Salida): este símbolo se emplea para mostrar los pasos donde se recibe o se da información. Las entradas pueden ser datos que el usuario introduce, y las salidas son resultados que el programa presenta. Ejemplo: pedir el nombre del usuario o mostrar un resultado en pantalla.

• Flechas: las flechas conectan los diferentes símbolos y muestran el flujo de ejecución o el orden en el que deben realizarse las acciones.

Veamos otro ejemplo de algoritmo, con el que realizaremos un programa para que un usuario pueda multiplicar dos números (a y b) positivos con un ordenador: 

Para facilitar la creación de diagramas de flujo, existen muchas herramientas, pero yo te recomiendo -por su sencillez- que uses la herramienta de dibujo que tienes en Google Docs. Sólo tienes que pulsar en Insertar > Dibujo > + Nuevo y ahí tendrás todos los componentes necesarios para crear un diagrama de flujo:

Si no te gusta cómo funciona esa herramienta, puedes usar otra diseñada para ello llamada Lucidchart.

Estas plantillas y este libro pueden ayudarte mucho a entender estos conceptos la primera vez que te aproximas al estudio de los algoritmos.

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1.4. Lenguajes de programación

Una vez que tenemos bien definido cómo abordar la solución a un problema (hemos pensado en la solución, hemos escrito sus pasos y hemos elaborado un diagrama de flujo que lo represente visualmente), es la hora de «traducirlo» a un lenguaje que entienda el ordenador.

Para ello usamos los lenguajes de programación.

Ya sabes que los lenguajes de programación son el medio mediante el cual le damos órdenes a nuestros dispositivos para que realicen tareas específicas. Pero, como imaginarás, existen muchos tipos de lenguajes. Algunos son como largas narraciones y otros son más gráficos y parecen más un juego. Precisamente, dentro de este último grupo, encontramos los lenguajes de programación visuales.

Estos últimos también pueden ser de varios tipos:

• Lenguajes basados en bloques: como el famoso Scratch, desarrollado por el MIT. En Scratch, arrastras y unes bloques que representan diferentes instrucciones. Por ejemplo, puedes tener un bloque que diga “mover 10 pasos” y otro que diga “girar 15 grados”. Es como si estuvieras construyendo una historia pieza por pieza.

• Lenguajes basados en diagramas: estos son comunes en áreas como el diseño industrial o la ingeniería. En vez de bloques, usas diagramas que se conectan entre sí. Un ejemplo es LabVIEW, utilizado para diseñar sistemas de control.

• Lenguajes basados en imágenes: estos son menos comunes, pero se basan en el uso de imágenes o iconos específicos para representar acciones o funciones. Por ejemplo, en lugar de escribir una función para dibujar un círculo, podrías simplemente arrastrar y soltar una imagen de un círculo al área de trabajo.

1.5. Lenguaje de programación visual por bloques

Se trata del tipo de lenguaje de programación más utilizado cuando empezamos a programar, ya que es sencillo de aprender y se obtienen resultados rápidos muy buenos.

También aquí encontraremos muchas herramientas que nos permitirán poner en práctica el funcionamiento de este tipo de lenguajes, pero quizás el que goza de mayor popularidad sea Scratch, por eso nos vamos a centrar las próximas semanas en su aprendizaje.

Vamos a registrarnos en Scratch para ver qué aspecto tiene por dentro

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