Aspectos Didático-Pedagógicos e Tecnológicos que Levam a um Modelo Educacional Factível

Didatic-Pedagogical and Technological Aspects that Lead to an Educational Model Feasible Aspectos Didático-Pedagógicos e Tecnológicos que Levam a um Modelo Educacional Factível João Dias de Queiroz

Núbia Moura Ribeiro

Escola de Administração / DMMDC UFBA – Universidade Federal da Bahia Salvador, Bahia, Brasil [email protected]

Departamento V do Campus Salvador IFBA – Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia da Bahia Salvador, Bahia, Brasil [email protected]

Abstract — In this paper, is given a description of didacticpedagogical and technological aspects, relevant to the proposition of an educational model suited to the emergence of a new profile of students and teachers from the new knowledge society. It is proposed a model that merges the didactic-pedagogical demands with the possibilities of attendance to these demands provided by the Information Technology and Communication – ICT, here regarded as an essential support to the processes of teaching and learning. This proposal is based on an ontological model created from the academic curriculum as well as the use of a model of personalized education, made possible through the use of software tools focused on the profile and performance of the students. Keywords - Personalized Education, Adaptive Learning, Bloom's Taxonomy, ICT, Curiculum, Ontology. Resumo — Neste trabalho é feita uma descrição de aspectos didático-pedagógicos e tecnológicos relevantes para a proposição de um modelo educacional adequado ao surgimento de um novo perfil de discentes e docentes oriundos da nova sociedade do conhecimento. É proposto um modelo que mescla as demandas didático-pedagógicas com as possibilidades de atendimento a essas demandas proporcionadas pela Tecnologia de Informação e Comunicação – TIC, aqui considerada como um suporte essencial aos processos de ensino e aprendizagem. Esta proposta está fundamentada em um modelo ontológico criado a partir do currículo acadêmico, assim como no uso de um modelo de educação personalizada, viabilizada através do uso de ferramentas de software centradas no perfil e desempenho dos alunos. Palavras-Chave - Educação Personalizada, Aprendizagem Adaptativa, Taxonomia de Bloom, TIC, Currículo, Ontologia.

I.

INTRODUÇÃO

Desde os primórdios, a partir do momento em que começou a conviver em grupos sociais, o ser humano transmite conhecimento aos seus pares. Os formatos utilizados para tal fim sempre foram atrelados ao contexto de cada época. Cita-se aqui um destes modelos, moldado às necessidades da sociedade industrial, que necessitava formar um grande contingente de mão de obra para atender as demandas dos ambientes fabris. Esse modelo perdura há mais de quatro séculos, e não se adequa mais às novas peculiaridades da sociedade do conhecimento, que começou a se manifestar a partir de meados do século XX [1]. Os novos modelos de educação levam em conta as características individuais do aluno – visto aqui como um indivíduo com um perfil típico da sociedade do conhecimento – no que diz respeito ao seu ambiente socioeconômico cultural e ambiental, ritmo de aprendizagem, conhecimento adquirido previamente no contexto formal e informal, biótipo, rede de relacionamento, estado emocional, motivação etc. Tudo isso sem perder de vista a inteligência coletiva, ou seja, a sua participação efetiva em processos colaborativos. Por outro lado, para se alinhar a estes modelos de educação e para serem bem sucedidos na condução dos processos pedagógicos, os professores precisam reconhecer e estar atentos a essas individualidades do corpo discente. O surgimento e evolução dos computadores a partir do início dos anos 1950, e posteriormente a sua utilização em rede e com sistemas de gerenciamento de banco de dados, culminando com a Internet, viabiliza a implementação de novos modelos pedagógicos, sendo constatado em todo o mundo o surgimento de diversas iniciativas de novas formas de ensinar e aprender, levando em consideração esse novo perfil dos aprendizes.

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E quem são esses novos aprendizes? A grande maioria deles nasceu e está crescendo em ambientes marcados pela rápida evolução dos recursos tecnológicos digitais, estando familiarizados com os dispositivos móveis (smartfones, tablets, etc.) e a comunicação em tempo real. A Internet é para eles um recurso que parece ter sempre existido, sendo considerada uma necessidade essencial. Com base no fácil acesso a esses recursos tecnológicos, o conhecimento está disponível para a grande maioria deles a um simples toque. Estimulados pelo uso das redes sociais, compartilham conteúdos dos mais diversos tipos, contribuindo para uma difusão de conhecimento aparentemente caótica, mas que tem se mostrado útil a esses usuários. Ao longo deste artigo, serão abordadas algumas iniciativas – tanto pedagógicas quanto tecnológicas – que estão modificando a forma como é realizado o processo de ensino e aprendizagem, levando em consideração esses novos aprendizes. II.

O MODELO DE EDUCAÇÃO PERSONALIZADA

A necessidade de oferecer opções personalizadas de aprendizagem vem sendo cada vez mais lembrada e estimulada nos ambientes educacionais [2]. A educação personalizada deve levar em conta as características individuais do aluno, conforme explicitado anteriormente, no que diz respeito ao seu contexto socioambiental e cultural, assim como seu ritmo de aprendizagem, conhecimento previamente adquirido (seja ele formal ou informal) e atuação em redes de relacionamento (na forma de processos colaborativos e de inteligência coletiva). Podemos definir educação personalizada como sendo uma forma de proporcionar uma educação diferente para cada aluno, onde ele vai receber os materiais mais convenientes para as suas necessidades, a sequência mais adequada que ele deve seguir no manuseio desses materiais, para que possa atingir o objetivo de aprendizado planejado, e que seja o melhor para a sua formação acadêmica e pessoal. Apesar de ser reconhecida como uma opção vantajosa, eficiente e eficaz, as diversas tentativas de utilização do modelo de educação personalizada não resultaram na ampla disseminação e adoção deste modelo. Dentre outros, três fatores se evidenciam para justificar os diversos fracassos observados na sua adoção: em primeiro lugar, o alto custo de pessoal envolvido, considerando-se a necessidade de atuar com grupos reduzidos de alunos por professor / turma, de forma a possibilitar um atendimento personalizado a cada aluno. Um segundo fator diz respeito ao custo de material didático, que deve ser diversificado e de alta qualidade, para atender os diversos perfis dos alunos. E em terceiro lugar, a impossibilidade de um único professor estar preparado para atender de forma satisfatória às demandas dos seus alunos nas diversas áreas de conhecimento abordadas [2]. A Tecnologia de Informação e Comunicação (TIC) vem se mostrando um suporte fundamental para obter escala e qualidade neste processo pedagógico de personalização do ensino, fortemente associado ao perfil dos alunos. A aprendizagem adaptativa (adaptive learning) é uma das alternativas que surge para atender as demandas deste novo modelo educacional, através de algoritmos que permitem, a partir da análises de dados referentes a perfil e avaliações do

aluno, personalizar diversos recursos pedagógicos, a exemplo de conteúdos, tutoriais e avaliações, a um custo factível. Por exemplo, um tutorial preparado por um professor pode ter diversas versões geradas automaticamente por essas ferramentas, para atender diferentes demandas de alunos, tomando como base os seus diferentes perfis. Outro exemplo seria a criação automática de avaliações personalizadas com base no perfil do aluno e no histórico de desempenho deste aluno em avaliações anteriores. Voltemos agora ao que foi afirmado anteriormente com relação aos fatores mais comuns que inviabilizavam soluções de educação personalizada. No que diz respeito ao problema de demanda por mais professores para atender os alunos, no modelo proposto os conteúdos são personalizados, e o aluno é estimulado a acessar esses conteúdos de forma individual. Isso implica em mais tempo disponível para o professor, que aqui tem um papel de tutor, orientando alunos que encontram mais dificuldade em assimilar os conteúdos. Além disso, é bastante estimulado o processo colaborativo, que pode ocorrer em encontros presenciais ou virtuais entre os diversos alunos, com uma possível mediação do professor. É o estímulo à chamada inteligência coletiva. Quanto ao custo de divulgação de conteúdos, eles deixam de ser disponibilizados na forma impressa, a um custo muito elevado, para serem disseminados através das mídias digitais, a um custo bastante reduzido, considerando-se que uma vez preparado, um conteúdo pode ser acessado múltiplas vezes através de tecnologias digitais, a um custo factível. Finalmente, com relação à disponibilidade de professores para atender as diversas áreas de conhecimento, podemos afirmar que no modelo aqui proposto os conteúdos disponibilizados para os alunos poderão ser elaborados pelos melhores especialistas nas respectivas áreas de conhecimento, e disponibilizados a um custo relativamente baixo em função da escala de utilização, garantindo ao aluno o privilégio de ter acesso aos conteúdos mais adequados, criados e expostos pelos melhores especialistas. Vale ressaltar que a importância dos professores fica assegurada, considerando-se que eles agora estarão atuando como orientadores e mediadores no processo de ensino e aprendizagem, dispondo de informações sobre os alunos, que irão facilitar e viabilizar essa nova funcionalidade pedagógica. Para os alunos, esse novo paradigma leva a uma maior motivação e mais comprometimento com o processo de aprendizagem, decorrente da adequação dos conteúdos e avaliações ao perfil de cada um deles. III.

ASPECTOS DIDÁTICO-PEDAGÓGICOS

Para modelar um sistema de apoio à educação personalizada, faz-se necessário a identificação adequada dos objetivos instrucionais e os recursos e estratégias a ser utilizados para alcançá-lo. Isso inclui o apoio ao planejamento didático-pedagógico, a definição de objetivos instrucionais, a escolha de conteúdos e a escolha de instrumentos de avaliação. A base utilizada para esse planejamento é o currículo previamente definido e aprovado para atender as necessidades de conhecimento de um determinado público alvo. Para apoiar os processos de definição de objetivos educacionais, a Taxonomia de Bloom [3] [4] tem sido muito utilizada desde a sua proposta inicial, feita nos meados dos

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anos 1950 por uma equipe liderada por Benjamin S. Bloom. No final da década de 1980 essa proposta foi revista e atualizada por uma equipe liderada por um dos componentes da equipe que formulou a versão inicial, Lorin W. Anderson, e vem sendo divulgada com o nome de “Taxonomia de Bloom revisada” [4]. Apesar de abordar os domínios cognitivo, afetivo e psicomotor, a ênfase maior é dada ao primeiro domínio (cognitivo), sendo que muitas instituições envolvidas com propostas de soluções associadas ao uso da educação personalizada têm tido sucesso na utilização dessa taxonomia no domínio cognitivo, para estruturar, organizar e planejar cursos, disciplinas ou módulos instrucionais. A partir do uso da Taxonomia de Bloom revisada é obtida a Tabela de Objetivos Educacionais, que serve de referência para definir os objetivos educacionais relacionados a uma disciplina ou módulo dentro da disciplina. Conforme consta no Quadro. 1, existem duas dimensões para classificar os objetivos educacionais: na forma de substantivos, que explicitam quais conhecimentos são relevantes, estando diretamente relacionados a conteúdo; na forma de verbos, que indicam como ocorrem os processos cognitivos, ou seja, os meios pelos quais o conhecimento é adquirido ou construído e usado. Os objetivos educacionais são inseridos nas células que ficam na intersecção das duas dimensões, podendo ter repetição do mesmo objetivo em mais de uma célula e não é necessário o preenchimento de todas as células. Na dimensão de processos cognitivos, a ordem utilizada para inserção dos objetivos não importa, porém na dimensão de conhecimento deve ser respeitada uma ordem hierárquica dos objetivos inseridos. QUADRO 1. EXEMPLO DE PLANEJAMENTO DE OBJETIVOS EDUCACIONAIS COM BASE NA TAXONOMIA DE BLOOM REVISADA (FONTE: ADAPTAÇÃO DE [3])

aprender, sendo que o desenvolvimento dessas preferências ocorre desde a infância, em um processo subconsciente. Utilizado como estratégia instrucional, o estilo de aprendizagem informa a cognição, o contexto e o conteúdo adequados para a aprendizagem, contribuindo para o desenvolvimento de ambientes mais flexíveis de aprendizagem [5]. A obtenção de dados sobre o perfil do aluno e consequentemente, do seu estilo de aprendizagem, pode ser realizada de diversas formas, dentre elas: a) Cadastro com informações básicas convencionais fornecidas pelo aluno, professor(es) e responsável(eis); b) Teste de perfil utilizando software específico [5]; c) Análise do resultado de avaliações já realizadas. Esses dados se prestam a orientar a distribuição de material de estudo e a composição de avaliações personalizadas para cada aluno, sendo essenciais para a implementação de ferramentas de apoio à aprendizagem adaptativa. IV.

O SUPORTE TECNOLÓGICO

A TIC vem evoluindo de forma muito rápida, e apesar disso, alguns recursos levam certo tempo para serem associados a uma aplicação prática, e muitas vezes surpreendem seus criadores e primeiros usuários por extrapolar as expectativas vislumbradas inicialmente para essas criações. Vejamos o exemplo do YouTube. Na época do seu lançamento, o YouTube não despertava na maioria das pessoas um sentimento muito claro sobre o papel de destaque que ele exerceria no futuro. De lá para cá, evoluíram os computadores (mais rápidos, portáveis), surgiram os smartfones e tablets, evoluíram os equipamentos de criação e exibição de mídias (fotos, vídeos, som, etc.), e assim por diante. Tudo isso contribuiu para que atualmente o YouTube seja considerado uma excelente ferramenta para registro e difusão do conhecimento e, o que é mais importante, é de fácil uso e permite acesso a um enorme contingente de usuários. Isso nos mostra a importância de estarmos atentos às evoluções tecnológicas, e o papel que elas podem desempenhar no suporte à melhoria de processos, no nosso caso específico, nos processos de ensino e aprendizagem.

O uso desta tabela faz com que os objetivos educacionais fiquem dispostos de forma mais estruturada, facilitando o trabalho dos docentes na elaboração do planejamento pedagógico e na escolha adequada de estratégias e tecnologias educacionais [3]. Outro aspecto pedagógico relevante diz respeito ao perfil do aluno. Os conteúdos programáticos e as avaliações devem ser disponibilizados para o aluno levando em consideração as suas preferências e estilos de aprendizagem. O conceito de estilo de aprendizagem vem sendo estudado sob a perspectiva cognitiva desde os anos 1960. Vários estudos têm demonstrado desde então a correlação existente entre métodos instrucionais e as características dos alunos. O estilo de aprendizagem é uma característica individual dos alunos e serve como um indicador de como eles aprendem e gostam de

Além das TIC já consolidadas e utilizadas de alguma forma como suporte aos modelos educacionais, a exemplo de banco de dados, redes de computadores e Internet, redes sociais, etc., a seguir exporemos alguns outros recursos tecnológicos que vêm sendo utilizados, ou que estão em processo de experimentação para possibilitar uma melhoria de qualidade nos ambientes de ensino e aprendizagem. a) Ontologia – considerada uma tecnologia chave para a implementação da Web Semântica, ela define pontos de vista comuns, compartilháveis e reutilizáveis de um determinado domínio de conhecimento. A ontologia pode ser vista como um modelo semântico que contém conceitos, suas propriedades, suas relações interconceituais, além de axiomas relacionados com os itens anteriores. No nosso caso, o objeto de interesse é

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o currículo educacional, que inclui a descrição de domínios de aprendizagem sob diferentes perspectivas, permitindo uma descrição mais rica e de fácil recuperação. Ferramentas de software estão disponíveis para automatizar o processo de criação de modelos ontológicos, permitindo inclusive a migração desses modelos para estruturas de banco de dados [6]; b) Web Semântica – também conhecida como Web 3.0, sua concepção está associada ao acréscimo de informações semânticas aos conteúdos WEB, possibilitando a criação de um ambiente em que os agentes de software sejam capazes de realizar tarefas de forma eficiente. Considerando o nosso objeto de estudo, isto é principalmente importante no que diz respeito à recuperação de informações espalhadas pela Internet que sejam relevantes para o processo de ensino e aprendizagem [6]; c) Agentes inteligentes – desenvolvidos tendo como base a área da inteligência artificial (IA), esses softwares possuem a capacidade de facilitar a relação das pessoas com os computadores no manuseio e filtro das informações, segundo o interesse e necessidade de cada usuário [7]; d) Mineração de Dados – ferramenta que, utilizando diversas técnicas de estatística e reconhecimento de padrões, analisa grande quantidade de dados para descobrir regras, identificar fatores e tendências-chave, além de descobrir padrões e relacionamentos ocultos que auxiliam no processo de tomada de decisões. e) Big Data – de forma simplificada, podemos dizer que Big Data se refere à aplicação de mineração de dados na Internet; f) U-Learning – esse termo vem da palavra em inglês Ubiquituos Learning, e é baseada na Computação Ubíqua (Ubiquos Computing). A contribuição da Computação Ubíqua ao U-learning diz respeito à possibilidade de construir um ambiente de aprendizagem ubíquo, ou seja, que permita qualquer pessoa aprender em qualquer lugar e a qualquer momento [8]. g) Ambientes Virtuais de Aprendizagem (AVA) – possuem, entre outras funcionalidades, recursos para auxiliar na preparação de tutoriais e questões para avaliação, além de permitir um gerenciamento das atividades realizadas pelos alunos no ambiente virtual; h) Jogos educacionais – com um forte apelo motivacional, os jogos educacionais viabilizam o processo de aprendizagem de forma lúdica e associada a um recurso que é familiar aos aprendizes; i) Sistemas de avaliação com base na Teoria da Resposta ao Item (TRI) – baseada em diversos modelos estatísticos, é utilizada para analisar respostas em diversas modalidades de avaliação. A aplicação mais frequente da TRI são as avaliações de habilidades e conhecimentos em testes de múltipla escolha; j) Bibliotecas digitais de objetos de aprendizagem – disponíveis no ambiente virtual, podem ser utilizadas para complementar os conteúdos existentes ou planejados para compor projetos pedagógicos;

k) Sistemas de identificação pessoal – a identificação pessoal, seja através de um sistema RFID (RadioFrequency IDentification, método de identificação através de ondas de rádio), ou através de sistemas biométricos, a exemplo de leitores de digitais e íris, ou mesmo sistemas que reconhecem a face humana, são possíveis soluções para eliminar a velha e conhecida “chamada”, feita pelos professores para registrar a presença de alunos no ambiente escolar, a qual representa uma perda significativa de tempo que poderia ser dedicado a atividades pedagógicas. V. UMA PROPOSTA DE MODELO EDUCACIONAL Tomando como base o que foi exposto até agora, podemos afirmar que o sucesso de um modelo educacional está associado a uma combinação balanceada entre demandas pedagógicas e o suporte de tecnologias que viabilizam essas demandas. A Fig. 1 mostra as linhas gerais que compõem o modelo aqui proposto, o qual será detalhado a seguir.

Figura 1. Proposta de modelo educacional para suportar a educação personalizada (Fonte: figura criada pelos autores)

Para viabilizar a implementação desta proposta, é necessário a criação de um modelo ontológico do conhecimento a ser adquirido pelos alunos, com base no currículo formal estabelecido pela instituição de ensino (no caso do Brasil, o Ministério da Educação – MEC estabelece as diretrizes gerais que regulam a educação básica e a educação superior). Os objetivos educacionais obtidos através do uso da Taxonomia de Bloom revisada serão fundamentais para a composição deste modelo. Uma das suas características é o destaque a ser dado aos conceitos fundamentais exigidos para a formação do aluno, e sua correlação multidisciplinar – o que irá servir de suporte na adequação de conteúdos e formulação de estudos de caso, dentro de uma estratégia de aprendizagem baseada em projetos. Ele servirá de referência para a criação do mapa de conhecimento resultante do aprendizado de cada aluno, conforme representação esquemática mostrada na Fig. 2. E também será utilizado como referência para a criação e organização do banco de conteúdos, a ser criado e gerenciado pelos professores e utilizado pelos alunos.

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Para garantir um acesso amigável e sem restrições aos usuários do modelo proposto, faz-se necessário uma infraestrutura de U-Learning, o qual possibilita a ocorrência do processo de aprendizagem a qualquer hora e em qualquer lugar. VI.

Figura 2. Representação do Mapa de Conhecimento do Aluno (Fonte: figura criada pelos autores)

Neste modelo, está prevista a existência de um banco de dados contendo informações sobre o perfil dos alunos, que será alimentado pelos próprios alunos, professores e responsáveis, e também através de um processo de captura de dados relevantes nos diversos ambientes virtuais onde os alunos compartilham informações (principalmente nas redes sociais), caracterizando uma aplicação que utiliza técnicas de mineração de dados e Big Data, conforme descrito anteriormente. O processo de avaliação também deve ser utilizado para complementar os dados sobre o perfil dos alunos. O banco de dados de conteúdos deve armazenar recursos a serem utilizados pelos alunos para dar suporte ao processo de ensino e aprendizagem. Isso inclui jogos educacionais, objetos de aprendizagem e tutoriais criados por professores da instituição de ensino ou importados de bibliotecas disponibilizadas na Internet, em um processo que será cada vez mais simplificado através da WEB semântica. Esses conteúdos devem levar em consideração os diversos estilos de aprendizagem identificados nos alunos que irão utilizá-los. No sentido de facilitar o trabalho dos professores, é recomendável a preparação de tutoriais utilizando aplicativos que gerem automaticamente diferentes versões de conteúdo, adequadas às diferentes classes de perfis de alunos. Todo o conteúdo disponibilizado terá como referência o modelo ontológico citado anteriormente, assim como o perfil dos alunos, de modo a atendê-los de forma personalizada, e tomando como base o currículo formal exigido pela instituição de ensino. Para dar suporte ao processo de avaliação, faz-se necessária a existência de um Banco de Questões, que deve ser criado usando como referência o Banco de Conteúdos, o perfil dos alunos e o modelo ontológico criado a partir do currículo. Na medida em que os alunos se submetem ao processo de avaliação, os seus perfis e mapas de conhecimento são atualizados. O desempenho obtido pelos alunos no processo de avaliação deve ser informado ao(s) professor(es), possibilitando eventuais intervenções em caso de identificação de falhas no processo de aprendizagem. A assistência imediata do professor ao aluno que está com dificuldades é fundamental para garantir o sucesso em um processo de ensino e aprendizagem.

CONSIDERAÇÕES FINAIS

É importante destacar a importância de termos em mente a evolução dos processos de ensino e aprendizagem como sendo uma ação contínua, em que devem ser evitados os modismos e improvisações inconsequentes. Essa evolução deve ser guiada pelas demandas pedagógicas determinadas pela constante adequação às mudanças sociais. O papel da tecnologia é servir de suporte para viabilizar essas mudanças, daí a necessidade de estarmos sempre atentos para recursos emergentes e sua adaptação e adequação às necessidades dos processos pedagógicos. A implementação bem sucedida de um modelo pedagógico não deve ser creditada apenas ao suporte tecnológico adotado. Consideramos que alguns fatores críticos de sucesso extrapolam a simples automatização de processos, dentre eles: • O estímulo à corresponsabilidade do aluno no processo de ensino e aprendizagem – a consciência do aluno sobre o seu plano de vida; • O respeito às individualidades dos alunos, no que diz respeito ao seu ritmo e estilo de aprendizagem; • O comprometimento dos pais ou responsáveis pelos alunos no processo de alimentação de dados e acompanhamento de desempenho; • A associação dos conteúdos programáticos à comunidade em que a instituição está inserida, levando em conta aspectos socioeconômicos e ambientais; • Capacitação e comprometimento dos professores e tutores para assimilar esse novo paradigma educacional. O modelo proposto pode ser adaptado para atender peculiaridades de cada ambiente educacional. Isso diz respeito também à modalidade de ensino aplicada – presencial ou à distância. O importante é perceber a característica efêmera dos modelos educacionais, que sempre vão ser modificados para se adaptar às mudanças sociais e evoluções tecnológicas, seguindo uma tendência inevitável da desmaterialização e ampliação da disponibilidade das fontes de conhecimento. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS [1] [2] [3]

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