Big Data em Educação: Decifrando o ENEM
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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) [email protected]