Big Data em Educação: Decifrando o ENEM

Como melhorar os resultados da sua escola
no ENEM e fortalecer o desempenho
acadêmico dos seus alunos?
Big Data em Educação:
Decifrando o ENEM
Ricardo A. Madeira – FEA/USP
GEduc 2014
São Paulo – 26/03/2014
Uma narrativa conhecida…
• O centro cirúrgico nos últimos 100 anos:
final do século 19
Início do século 21
Uma narrativa conhecida…
A sala de aula nos últimos 100 anos:
final do século 19
Início do século 21
Duas conclusões possíveis….
(1) A escola contemporânea é uma
instituição conservadora e
antiquada, que deve ser
radicalmente modificada.
(2) Uma instituição que resiste por
tanto tempo deve ter algum
mérito…
Bill Gates
Fundador da
Microsoft
Larry Page
Fundador do
Google
Steve Jobs
Fundador da
Apple
Mark Zuckerberg
Fundador do
Facebook
O que eles têm em
comum?
Lakeside School
(1973)
East Lansing High
School (1989)
Homestead High
School (1972)
Phillips Exeter
Academy (2002)
Síntese
Embora não seja uma instituição
disfuncional, a escola precisa evoluir
sem perder seus atributos positivos.
“A idade da pedra não acabou por
falta de pedra”
Sheikh Ahmed Zaki Yamani
Ministro do Petróleo da Arábia Saudita entre 1962 a 1986
Como a tecnologia pode contribuir
para a transformação da educação?
– Personalização do aprendizado às
necessidades de cada aluno
• Recomendações baseadas em avaliação
diagnóstica (possivelmente em tempo
real)
• Itinerários formativos individualizados
(algoritmos adaptativos)
Como a tecnologia pode contribuir
para a transformação da educação?
– Disseminação de práticas e contéudos
de qualidade em grande escala e baixo
custo
• Objetos de aprendizado organizados em
sequências didáticas, intensivas no uso de
recursos digitais
• Promoção de um ambiente de aprendizado
colaborativo para alunos e professores
Protagonismo do mestre
• A tecnologia substituirá o professor?
▫ Em alguns aspectos sim, mas a figura do mestre é
insubstituível
▫ Pesquisas indicam que qualidade do professor é o
“insumo” escolar mais relevante da escola
▫ Motivação e inspiração são elementos
fundamentais para o aprendizado
Protagonismo do mestre
Mudança no papel que o professor desempenha:
(1) Preparar e
ministrar aulas
expositivas
(2)Corrigir exercícios
e provas (múltipla
escolha)
(3)Produzir
exercícios e
atividades sobre
assuntos que
possui menos
domínio
Protagonismo do mestre
Mudança no papel que o professor desempenha:
(1) Preparar e
ministrar aulas
expositivas
(1) Interação mais
horizontal com os
alunos
(2)Corrigir exercícios
e provas (múltipla
escolha)
(2)Autoria de
sequências
didáticas
enriquecidas com
recursos
tecnológicos
(3)Produzir
exercícios e
atividades sobre
assuntos que
possui menos
domínio
(3)Especialização nas
áreas de maior
domínio
Quem vai conduzir o processo de
transformação?
• Esforço interdiscplinar entre áreas muito
diferentes
▫ Educadores, Pedagógos e Psicólogos




Desenvolvimento de contéudo
Integração na rotina escolar
Formação de profissionais
Ferramentas de avaliação
▫ Engenheiros de computação
 Desenvolvimento das ferramentas virtuais
▫ Cientistas de dados
 Produção de indicadores
 Inteligência artificial
Big Data
• Utilizar métodos estatísticos e computacionais
para obter informação e construir indicadores a
partir de dados brutos
• Ir além da informação quantitativa, extrair dos
dados informação qualitativa.
• Informações para tomada de decisão e
planejamento, visando melhorar práticas e
utilizar recursos existentes de forma mais efetiva
• Possível pelo notável avanço na capacidade de
coleta, armazenamento e processamento de
dados
Exemplos
•
•
•
•
Netflix
Amazon
Gmail
Prevenção de fraudes com meios eletrônicos de
pagamento
• Uso do Google Trends para previsão de surtos de
doenças
• NSA
Big Data em Educação
Inteligência
de dados
Ambiente
Digital 2.0
Alunos
Escola
Big Data em Educação
• Descrição de dados e identificação
de tendências, padrões e
regularidades
• Previsão de comportamento
futuro e construção de
indicadores antecedentes
• Prescrição de ações e estratégias
Big Data em Educação
• Educação adaptativa
• Otimização de estratégias pedagógicas
• Desenho de currículo
• Sugestão de conteúdos
• Interactive Tutoring Systems
• Gameficação
• Aprendizado colaborativo
(crowdsourcing)
Big Data em Educação
• Análise de dados derivados de
MOOC’s, LMS e outros sensores
• Análise de redes sociais de alunos e
professores
• Modelos de avaliação de aprendizado
• Avaliação de intervenções e inferência
causal
ENEM
• Estruturado em torno de habilidades e
competências
▫ Contraste com a prática “conteudista”
tradicional
• Foi criado como ferramenta de avaliação
sistêmica do ensino médio brasileiro
• Sempre com participação voluntária
• Construção de rankings de escolas
ENEM
• Mudança de paradigma a partir de 2009:
1) Utilização da Teoria de Resposta ao Item (TRI)
2) Orientação pedagógica a partir de matrizes de
referência de competências e habilidades
3) Itens elaborados dentro da lógica de descritores
e distratores
4) Conceitos ainda desconhecidos para a maioria
da comunidade educacional
5) Passa ser decisivo nos processos seletivos para o
ensino superior e bolsas de estudos.
ENEM
• Consequências das mudanças no ENEM:
1) Instabilidade nos conteúdos exigidos, natural
durante o período de transição
2) Torna-se, implicitamente, o determinante do
“currículo nacional” para a educação básica ( em
particular para ensino médio).
3) Divulgação de “rankings” com critérios arbitrários
4) Torna-se uma ferramenta de monitoramento da
qualidade da educação para sociedade
ENEM
• Nem tudo está perdido! O novo paradigma traz
vantagens importantes…
1) Estrutura, organização e “objetividade”…
•
Lista pré-definida de competências, habilidades e
objetos de conhecimento :
2) Comparabilidade no tempo (TRI)
•
Termômetro para as escolas (avaliação externa)
3) Previsibilidade (uma vez que a lógica é apropriada)
(1) + (2) + (3) = PLANEJAMENTO PEDAGÓGICO
ENEM
• Como fazer do “limão uma limonada”?
1) Dados, dados, dados…as pistas estão nos
microdados!
•
•
•
•
•
Microdados divulgados pelo INEP permitem conhecer
o desempenho de cada aluno (anônimo)
Pode-se inferir com grande precisão qual foi o peso de
cada questão
Uso de modelos estatísticos/computacionais
possibilitam a identificação de tendências e conteúdos
(competência e habilidades) priorizados no ENEM.
Os dados permitem análises comparadas entres
escolas/grupos de referência (qualificar a escala do
ENEM)
A partir do desempenho dos alunos é possível
construir indicadores úteis para o planejamento da
escola
ENEM
• Como fazer do “limão uma limonada”?
2) A TRI possibilita o desenvolvimento de
simulados “inteligentes”
•
•
•
Indicadores externos vs internos
Facilita o planejamento pedagógico (desde o
ensino fundamental)
Focalizar as intervenções pedagógicas (do dado
para a sala de aula)
ENEM
• Como fazer do “limão uma limonada”?
3) O sistema integrado de admissão universitária
(o SISU) também pode ser um aliado.
Notas de corte na escala ENEM podem auxiliar o
estabelecimento de metas (outra forma de
qualificar a escala do ENEM)
• As notas de corte podem auxiliar a escola
identificar o seu perfil (em quais cursos os alunos
estão sendo admitidos)
(1) + (2) + (3) = DEVEM SER INTERMEDIADOS
PELA TECNOLOGIA!
•
ENEM
• Tendências para o futuro:
▫ Torna-se mais do vestibular tradicional:
ênfase maior em conteúdos
▫ Obrigatório para os concluintes do
ensino médio: questão logística
• Comparação com o SAT (mudanças
recentes para se ajustar a um novo
contexto)
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