Uma introdução simples aos métodos de aprendizagem ... · avaliação da eficiência na...

Uma introdução simples aos métodos de aprendizagem abertos na Biomedicina e aos seus impactos

Pedro L. FernandesInstituto Gulbenkian de Ciência, Oeiras, PT

Faculdade de Medicina da Universidade do Porto, 3 de Maio de 2013

3 de Maio de 2013 •Aprendizagem Aberta - FM Porto 2

A entrada dos métodos designados de abertos no ensino e na formação de adultos foi

acompanhada de alguns ecos públicos que não fazem justiça à seriedade do seu

percurso histórico.

Por um lado, desde meados do século passado que o ensino de adultos foi objecto de

estudos que moldaram toda uma visão pedagógica por forma a adaptar-se ao adulto e à

sua maneira de aprender (Andragogia). Por outro, factores de eficiência, de qualidade

nos resultados e até económicos, vieram trazer novas valências ao mundo da

aprendizagem nos estabelecimentos de ensino, nas empresas e na oferta na própria

Internet, diversificando a oferta e liberalizando os conteúdos. A época é muito fértil em

oportunidades de fazer mais e melhor trabalho, capitalizando nos recursos existente e

abraçando novas formas de nos aproximarmos de quem aprende e dos seus interesses.

Motivação


Sumário

Farei uma introdução sumária às teorias de aprendizagem recentes, da sua aplicação aos

diversos tipos de necessidades de formação, enfatizando as mudanças de atitude que elas

implicam. Falarei em Peer Instruction, OER, Flipped-Classroom, MOOCs, etc. Falarei ainda

sobre ensino è distância, e-learning e adaptive learning

Focarei aspectos práticos relacionados com a formação avançada em técnicas, com o uso de

TI na organização e distribuição de conteúdos, na utilização de recursos interactivos, na

avaliação da eficiência na aprendizagem, etc. Utilizarei exemplos concretos retirados da

minha experiência em formação avançada na área biomédica, e analizarei o impacto visível

da introdução de tecnicas abertas, do ponto de vista de quem planeia as acções de formação,

de quem as entrega como instrutor e de quem as recebe como formando. Finalmente,

apresentarei algumas notas sobre o impacto económico e social da modernização da

aprendizagem, e sobre o a forma de conciliar aprendizagem tradicional e aberta,

considerando as fontes naturais de aceitação e de resistência.

.


Nota Prévia

Autoria, direitos, etc.:

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As referências a trabalho de terceiros respeitam as regras e/ou tiveram autorizações expressas dos respectivos autores

Aceitarei comentários e sugestões pelo e-mail [email protected]


Terminologia

Vou usar terminologia adaptada língua portuguesa, tentando manter a consistência, tanto quanto possível. Peço a vossa tolerência e que me interrompam quando a minha terminologia fôr pouco apropriada.

A ausência de padronização (standardização) exige que haja algumas definições prévias. Falarei a seu tempo da padronização que está a ser feita em Aprendizagem, e das técnicas ontológicas que usa.

Podem reparar que opto por não cumprir o acordo ortográfico por razões de princípio.


Definições

quem recebe aprendizagem, é aluno, recipiente, aprendiz, instruendo, participante, etc.

quem planeia e proporciona aprendizagem, é professor, tutor, facilitador, instrutor etc.

As instâncias em que ocorre aprendizagem são altamente diversas, e têm nomes escolhidos de acordo com as condições em que ocorrem. Por exemplo: aula, curso, sessão, etc.


Definições

Dados (data) +contexto

Informação (information)

+processamento, aprendizagem

Conhecimento (knowledge)

Uso, fabrico, aplicações, etc.


Aprendizagem (learning)

Aprendizagem [Wikipedia] é o processo pelo qual as competências, habilidades, conhecimentos, comportamento ou valores são adquiridos ou modificados, como resultado de estudo, experiência, formação, raciocínio e observação.

Os actores da aprendizagem usam técnicas e estratégias que alteram a sua eficiência. Algumas são empíricas, outras são planeadas com base em experiência e conhecimento acumulado.


Aprendizagem (learning)

Tipos de Aprendizagem:

Formal (Educação)

Não-formal (complemento ao ensino)

Informal (por imersão no ambiente)

Social

Formação e qualificação profissional

Treino (competências, autonomia)

Outros (sem limite)


Aprendizagem - Marcos históricos:

A origem da aprendizagem cultivada não se referencia, mas a metodologia mais assinalável, que sucedeu culturalmente à antiguidade oriental, remonta à antiguidade clássica na Grécia, e em Roma.

Pedagogia da personalidade (cada indivíduo como tal)

Pedagogia humanista (orientada para o ser humano)



Na idade média, caracterizada por um obscurantismo global, entregou-se o Ensino ao clero. Essa medida salvou-o.Nas Artes e Ofícios a Aprendizagem foi conduzida por Mestres e Artesãos usando o “aprender fazendo”.

No ocidente a aprendizagem condicionou-se à religião, as seus métodos alicerçados em dogmas,e ao uso sistemático de rituais, cujos traços estão à vista.

Entretanto, no mundo árabe, isolado dos desenvolvimentos lentos no ocidente europeu, a aprendizagem das ciências evoluiu rapidamente em áreas que só dificilmente se recuperaram, e muito mais tarde. Ex: matemática, astronomia, etc.


Surgiu a Aula, veículo para o Ensino

Uma aula na Universidade de Bolonha, por Laurentius de Voltolina (Séc XIV)


Gutenberg inventa a tipografia

Até lá havia só havia livros copiados à mão. A capacidade de copiar antecedeu a rapidez da impressão. O seu processo não era fácil de escalar e era economicamente inviável.

E revoluciona a comunicação, a meio do Século XV.


Gutenberg imprime a primeira Bíblia

Em 1455 imprimiu 180 exemplares da sua Bíblia, que tinha 42 linhas em duas colunas de texto por página.

O seu processo não era fácil de escalar. Morreu em 1468 sem ver o sucesso do seu invento. Era inviável por falta de tecnologia (metais).


A imprensa arranca na Europa, devagar



No Século XVII, o novo Humanismo retomou e reformulou as tradições da antiguidade clássica, e a Reforma criou separações religiosas que abriram portas para o Ensino orientado por fontes exclusivamente laicas.

A civilzação árabe foi confinada, e grande parte do conhecimento acumulado ficou perdido, sem registo.

O isolamento, caracterizado essencialmente pela falta de informação e de meios para a comunicar, travaram o desenvolvimento da aprendizagem em larga escala.

Custo, tempo, influência cultural, são factores de um atraso brutal cujo preço ainda pagamos hoje.


Teorias sobre Aprendizagembaseadas na psicologia

Só no Século XX despontam movimentos que sistematizam a aprendizagem, e criam correntes de pensamento e influência.

Comportamentalismo (behaviourism)

A aprendizagem é a aquisição de novos comportamentos por condicionamento

Resposta reflexa a estímulos (Clássico)

Reforço por castigo / recompensa (Radical)

"Psychology as the Behaviorist Views It" , 1913John Broadus Watson


Cognitivismo (Cognitivism)

Origem na Gestalt Psychlogie

A aprendizagem assenta no desenvolvimento de capacidades cognitivas

Suporte teórico no cognitivismo psicológico.

A longa influência da investigação de Jean Piaget (de 1920 a 1970)

Teorias sobre Aprendizagembaseadas na psicologia

Jean Piaget


Teorias sobre Aprendizagem

O Conectivismo é uma teoria que tem origem nas ciências da computação, que vê o conhecimento a existir no ambiente e a ser assimilado em termos de conexões. É nas conexões que passa a assentar todo o conhecimento. A aprendizagem é feita por quem precisa do conhecimento. Nesse acto pode intervir um facilitador, mas a aprendizagem ocorre só no cérebro de quem aprende.“Knowing Knowledge”, George Siemens 2006

http:www.elearnspace.org/KnowingKnowledge_LowRes.pdf George Siemens

Stephen Downes


Teorias sobre Aprendizagem

Uma teoria deixa de o ser, se se provar.

Em aprendizagem há teorias em confrontação. O debate tem mostrado que haver teorias e linhas de pensamento em debate, é bom para estruturar soluções para problemas, e progredir para melhores paradigmas e metodologias.

Desde que há conectivismo tem sido possível identificar uma grande quantidade de factores que travam a aprendizagem


O Conectivismo evidencia

Por exemplo:

A necessidade de liberalizar totalmente os conteúdos.

A necessidade de remover barreiras ao acesso ao ensino.

A necessidade de perder as limitações impostas por hierarquias e utilizar o qua autoregulação de redes traz de vantajoso, em sua substituição.

A necessidade de avaliar rigorosamente as condições de disponibilização e a eficiência da aprendizagem.


O Conectivismo evidencia


Embora os custos da ignorância já tivessem sido equacionados....


A barreira institucional


Aprendizagem aberta

Fim do primeiro bloco


Abrir a Aprendizagem


Abrir recursos tradicionalmente fechados

Biblioteca da Universidade de Dublin

http://www.acessolivre.pt


Andragogia e Pedagogia

No ensino superior, no fim do ensino secundário, nas empresas, a aprendizagem é para adultos.

Que há de fundamentalmente diferente nos adultos em relaçãoàs crianças, para as quais foi criada a Pedagogia?

O foco das suas motivações e dos seus objectivos. Um adulto aprende com o foco em si próprio. A cada passo está a aprender o que lhe é útil, e reforça o conhecimento por dar valor a isso mesmo. O foco da criança em aprendizagem está ambientalmente deslocado para o desempenho escolar, para a estrutura da escola, para os pais,etc.


Andragogia e Pedagogia (Knowles 1995)

Elemento Metodologia Pedagógica Metodologia Andragógica

Prepraçao do instruendo Mínima ou nula Fornece informação antecipada, define regras, expectativas, etc.

Ambiente Baseado em autoridade, formal, competitivo

Baseado em respeito e confiança mútuos, informal, colaborativo, aberto,humano

Planeamento Pelo instrutor Em equipa colaborativa

Diagnóstico de neccessidades Pelo instrutor Avaliação em paridade

Definição dos objectivos Pelo instrutor Negociação equiparada

Desenho e planeamento Lógica da matéria curricular Por sequência de acordo com a disponibilidade para mais

Actividades Transmissão Técicas experienciais

Avaliação Pelo instrutor Re-diagnóstico mútuo relativo às necessidades e ao desempenho

Adaptado de “The Adult Learner” M.S. Knowles et al 1995 ”


Andragogia e Pedagogia

Ao realizar que o adulto aprende com o foco em si próprio, pode ser absolutamente errado usar técnicas desenvolvidas para ensinar crianças (Pedagogia) quando existem outras oprtimizadas para os adultos (Andragogia).

Malcolm S. Knowles sistematizou a Andragogia, que pela mão dele existe há cinco décadas mas está pouco difundida.

Falta essencialmente que os administradores e facilitadores do ensino de adultos dêm passos concretos para a substituição de métdos Pedagógicos por métodos Andragógicos ,onde isso fôr adequado.“The Adult Learner”, Malcom Knowles,ElwoodHolton & Richard Swanson, 7ed 2011


Peer Instruction (Eric Mazur)

Eric Mazur, professor de Física em Harvard, intrigado pela razões da ineficiência do ensino, percebeu que as aulas teóricas em anfiteatro não são mais qua a transferência unidireccional de informação, mal aproveitada. Os alunos passavam sem aprender...

Mazur viu que os alunos estudavam para os exames, memorizando receitas para resover problemas-tipo, sem compreender os conceitos.


Peer Instruction (Eric Mazur)

Criou o Peer-Instruction em que:

Os alunos fazem leituras antes da aula.

As aulas são só discusões de conceitos, em profundidade.

Os conceitos são testados.

É preciso deixar que os alunos aprendam uns com os outros, com supervisão.“Peer Instruction: A User's Manual”, E.Mazur 1997“Confessions of a Converted Lecturer" , video http://youtu.be/85m0n3fQHRc


Mensagens de Eric Mazur

A educação deixou de ser sobre a informação, passou a ser sobre a maneira correcta de a usar. A informação está em todo o lado. Os conceitos, se o ensino for bem sucedido, estão no cérebro dos alunos.

Os indicadores de desempenho tradicionais enganam. Testam a capacidade de resolver problemas-padrão e não a compreensão e utilização dos conceitos.

Num bom ambiente, os instruendos ensinam-se uns aos outros em condições óptmas.


Flipped Class (Aaron Sams and Jonathan Bergman)

Em 2007-2008, dois professores do ensino secundário, no Colorado, invertem a forma como fazem ensino



Decidem:

Gravar em séries de videos curtos todas as palestras (aulas) e disponibilizá-los na WWW

Que os seus alunos passam a usar esses videos como trabalho de casa

Usar todo o tempo da aula para ajudar alunos a resolver problemas que exploram conceitos em que têm dificuldades

Avaliar os resultados ao fim de um ano lectivo



Num segundo passo, dado que tinham uma biblioteca vasta de videos e que alguns alunos podiam progredir melhor com objectivos mais definidos e mais liberdade de navegar no conteúdo, introduziram a Flipped-Mastery-Class, em que o ritmo e o progresso são determinados pelos alunos, no seu percurso, cumprindo etapas em que adquirem domínio.

Sams e Bergman publicam os resultados e ganham prémios com as suas inovações Flipped.



Aaron Sams a dar uma Aula

A técnica atinge todos os tipos de aprendizagem


Aprendizagem à distância (Salman Khan )

Salman Khan, de estudante a empresário num projecto de sucesso, a Khan Academy

http://www.khanacademy.org


Aprendizagem à distância (Salman Khan )

Mais de 4100 videos

Simplicidade

10 minutos


Open Education Resources: OER

OER é uma designação genérica que serve estes propósitos num contexto de aprendizagem aberta, onde as barreiras ao acesso se transponham com facilidade

Para que funcione precisamos de conteúdos abertos

Precisamos de metodologias que utilizem redes

Precisamos de valorizar mais a qualidade nos recursos abertos

Precisamos de dar a esta área, por justiça à seriedade de quem a desenvolve, um estatuto de igual calibre ao da educação formal, incorporando-a com qualidade.


Como melhor promover OER

A World Wide Web, é a maneira melhor de aceder economicamente a conteúdos.

Cabe-nos criar condições para que os acessos à informação sejam fáceis e gratuitos, por exemplo:

Estimulando instrutores e instruendos ao uso de redes

Estimulando os repositórios institucionais e o seu uso

Adoptando técnicas audiovisuais e mistas

Promovendo o ensino por pares (peer instruction)

Convencendo as hierarquias que o papel delas é também a facilitação, apoiando estas iniciativas


Massively Organised Online Courses (MITx, Udacity, Coursera)

As técnicas de aprendizagem aberta, aproveitando o sucesso das experiências “Flipped” ganharam respeitabilidade nos meios académicos nos USA

Um conjunto de universidades americanas anuncia, no início de 2012, um investimento de cerca de 80 milhões de dólares para disponibilizar gratuitamente conteúdos.

O movimento edX reune o MIT e Harvard. Anuncia um vasto programa.Colabora com Stanford noDesenvolvimento de plataformasinteractivas na WWW.

Anant Agarwal, Pres. edX


Massively Organised Online Courses

A edX incorpora a U. Berkeley. Há uma expansão prevista para em Outubro de 2013 se juntar a U.Georgetown, a U.Texas e outras.

EM 2014 vão juntar-se universidades europeias como a EPFL (Lausanne), a TU Delft, etc. No plano actual há 200 escolas aderentes.

A tecnologia que está e vai ser empregue para disponbizar resursos baseia-se em ferramentas disponíveis na WWW talcomo WiKi, software interactivo via browser, grupos de discussão, etc.



Em Stanford criam-se a Udacity e a Coursera, baseadas no paradigma de ensino aberto à distância.

Passado um ano, com a experiência registada, a Coursera divulga os primeiros resultados quantitativos

Daphne Koller - “The Online Revolution: Learning without Limits”, Columbia University, April 16 2013

http://youtu.be/Fc8Yl094KOA



Padrões exibidos por instruendos registados em MOOCs


Applicação ao ensinoà distância ao treino prático “hands-on”

As técnicas “Flipped” são facilmente adoptáveis no ensino à distância. É e uma questão de redefinir o conceito de aula e escapar à pressão de só usar tecnologia para transmitir programas online.

As sessões de Flipped class trazem a nobreza de permitir a discussão dos conceitos aprofundáveis. Não há razão nenhuma que impeça que isso se faça à distância.

O treino hands-on em sala é ele mesmo uma aula flipped. A experiência GTPB é um bom exemplo disso, estando-se a caminhar para a pré-entrega de alguns conteúdos por registo em video.


Applicação ao ensinoà distância ao treino prático “hands-on”

O treino hands-on em sala é ideal para implementar aprendizagem “flipped”. A experiência andragógica GTPB é um bom exemplo disso, incorporando a distribuição previa de conteúdo, a centragem nos conceitos, os exercícios em grupo, etc.

Desde 1999170+ cursos3000+ instruendos20 cursos por anoModelo descrito na literatura"The GTPB training programme in Portugal", Brief Bioinform (2010) 11(6): 626-634, doi:10.13/bib/bbq063

http://gtpb.igc.gulbenkian.pt

http://gtpb.igc.gulbenkian.pt/


Fim do segundo bloco


Aprendizagem aberta

Componentes de aprendizagem aberta


Estímulos motivacionais

Em termos andragógicos devemos mostrar ao instruendo que o respeitamos como pessoa.

A recolha prévia de dados biográficos e de uma carta de motivação, ajudam o instrutor a pedir a colaboração de cada instruendo de uma forma personalizada.

Pode, por exemplo, pedir-se-lhe que explique aos colegas as suas expectativas. O instrutor pode intervir suavemente, lembrando um ou outro aspecto menos óbvio.

Esta técnica liga bem com o estabelecimento de espírito de equipa e de interacções em rede.


Aprendizagem mensurável

No ensino aberto dão-se passos importantes para contornar as dificuldades levantadas pelos instrumentos de avaliação, orientando-os para a compreensão de conceitos.

A maneira mais eficiente de o fazer é identificar, para cada teste ao conceito, um objectivo educacional inequívoco, que pode ser posto em forma de pergunta.


SMART e a escrita de objectivos de aprendizagem

S Specific - Is our learning objective very clear?

M Measurable - Is our intended learning able to be measured?

A Achievable - Is our learning objective able to be achieved by learners?

R Relevant - Is our learning objective needed by our client and learners?

T Time Limited - Is our learning objective going to be limited to a set time frame?


SMART e a escrita de objectivos de aprendizagem

Exemplo de um objectivo de aprendizagem bem escrito, Exemplo de um objectivo de aprendizagem bem escrito, usando SMARTusando SMART

O nosso instruendo será capaz de demonstrar como se O nosso instruendo será capaz de demonstrar como se prepara um paciente para fazer um ECG com higiene e prepara um paciente para fazer um ECG com higiene e segurança, por forma a que o traçado não tenha ruído segurança, por forma a que o traçado não tenha ruído visível. Essa capacidade será demonstrada dentro de visível. Essa capacidade será demonstrada dentro de uma semana após a formação.uma semana após a formação.


Factores que dificultam a aprendizagem

Professores e alunos, instrutores e instruendos desmotivados.

Escolas e turmas enormes, icompatíveis com o ensino formal, a capacidade orçamental e qualquer modelo de crescimento.

Ausência de sentido de missão.

Dificuldades de gestão e organização.

Dificuldades económicas e financeiras.

Rigidez administrativa.


Como modernizar a aprendizagem em ambientes condicionados

Remover barreiras, onde as há

Não basta a tecnologia (mas pode ajudar)

Discutir estes assuntos ressalvando o seu valor

Propor soluções que sejam viáveis a prazo, em particular as que levam a uma poupança

Elaborar estudos que demonstrem as vantagens da aprendizagem aberta em diferentes vertentes


Aprendizagem Adaptativa

A empresa KNEWTON de Nova York iniciou uma forma inovadora de usar Inteligência Artificial para “servir” sequências de conteúdos e de exercícios de acordo com o progresso dos instruendos

José Ferreira(Pres., Knewton )


Raciocínio Crítico

O aparecimento de raciocínio crítico (critical reasoning, critical thinking) nos instruendos, como resultado de aprendizagem, é uma manifestação do seu sucesso.

Saber formular hipóteses antes de as testar é útil em todos os ramos.

http://academic.cuesta.edu/acasupp/as/403.htm


Abstracção e numeracia

O ser humano é capaz de viver sem abstracção.

Mas precisa de encontrar maneiras de observar e manipular quantidades com a mesma tranquilidade com que manipula cores, cheiros, sabores, etc.

A esta dificuldade chama-se inumeracia.

A aprendizagem aberta pode ter um papel relevantíssimo nesta área. Com numeracia, o caminho para a abstracção está aberto.

“Innumeracy” J. Allen Paulos


Abstracção e numeracia

O ser humano é capaz de viver sem abstracção.

Mas precisa de encontrar maneiras de observar e manipular quantidades com a mesma tranquilidade com que manipula cores, cheiros, sabores, etc.

A esta dificuldade chama-se inumeracia.

A aprendizagem aberta pode ter um papel relevantíssimo nesta área. Com numeracia, o caminho para a abstracção está muito mais aberto.

“Innumeracy” J. Allen Paulos


Agradecimentos

Agradeço:

a todos os meus colegas, instrutores e instruendos com quem tive o privilégio de ter lngas conversas sobre estes assuntos.

às pessoas que utilizam os meus artigos e exercitamos métodos.

às instituições que apoiaram os programas de aprendizagem que pude montar e lhes deram continuidade.

à FMUP este convite e ao Professor Ovídio Costa a confiança continuada e a sólida amizade ao longo de quase 40 anos.


FIM


Aprendizagem

Learning is the creation and removal of connections between the entities, or the adjustment of the strengths of those connections. A learning theory is, literally, a theory describing how these connections are created or adjusted. In this book I describe four major mechanisms: similarity, contiguity, feedback, and harmony. There may be other mechanisms, these and others may work together, and the precise mechanism for any given person may be irreducibly complex.do livro de 2012 “Connectivism and Connective Knowledge: Essays on meaning and learning networks”

http://www.downes.ca/files/Connective_Knowledge-19May2012.pdf


Ontologia do Conectivismo

Segundo George Siemens, em 2013

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