Inspirar Ciência O ensino da Bioinformática e a experiência de e-learning

Transcrição

1 Inspirar Ciência 2015 O ensino da Bioinformática e a experiência de e-learning Pedro L. Fernandes Instituto Gulbenkian de Ciência Inspirar Ciência IGC 1

2 Inspirar Ciência 2015 e ainda... Sugestões para criação de materiais de apoio simplificados (a caminho do e-learning) Inspirar Ciência IGC 2

3 Natureza como fonte de informação Populaçoes Indivíduos Moléculas Todos exibem diversidade Inspirar Ciência IGC 3

4 Informação Biológica Antes do aparecimento da Biologia Molecular Bases de dados taxonómicas Colecções biológicas Observações de campo Bases de dados de bibliografia científica Os meios computacionais eram primitivos Inspirar Ciência IGC 4

5 Bioinformática Inspirar Ciência IGC 5

6 Genómica Comparativa Inspirar Ciência IGC 6

7 Genómica Comparativa As colecções de caderinas são parecidas no mosquito e na mosca? Que diversidade de funções resulta das diferenças? Inspirar Ciência IGC 7

8 Genómica Comparativa D. Melanogaster Genome A. Gambiae Genome Hill et al. Identification of protein sequences with cadherin domains SUPRFAMILY FlyBase Sequence retrieval Ensembl Identification of other domains, signal peptides and transmembrane regions InterPro SignalP TMHMM Inspirar Ciência IGC 8

9 Alinhamentos Existe conservação? Prevê-se preservação de função biológica? Inspirar Ciência IGC 9

10 Genómica Comparativa Inspirar Ciência IGC 10

11 Bioinformática é Usar informação biológica extensivamente e extrair conhecimento usando métodos computacionais (definição sujeita a crítica...) Inspirar Ciência IGC 11

12 Ensino da Bioinformática Advogamos que o ensino formal da Bioinformática que deve ser feito a nível pós- graduado Inspirar Ciência IGC 12

13 Ensino da Bioinformática Advogamos que o treino em Bioinformática que deve ser feito em cursos práticos curtos Este tipo de ensino é não-formal Inspirar Ciência IGC 13

14 Ensino no século 21 Todo o ensino esté em profunda transformação Ela começa no que é mais elementar como acto de ensino: a aula Inspirar Ciência IGC 14

15 Uma aula Uma aula na Universidade de Bolonha, por Laurentius de Voltolina (Séc XIV) Inspirar Ciência IGC 15

16 Aulas em anfiteatro Inspirar Ciência IGC 16

17 Uma aula de proximidade no IGC Inspirar Ciência IGC 17

18 Flipped Class (Aaron Sams e Jonathan Bergman) Em , dois professores do ensino secundário, no Colorado, invertem a forma como fazem ensino Inspirar Ciência IGC 18

19 Flipped Class (Aaron Sams e Jonathan Bergman) 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 Inspirar Ciência IGC 19

20 Flipped Class (Aaron Sams e Jonathan Bergman) 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 Inspirar Ciência IGC 20

21 Uma aula altamente interactiva Aaron Sams a dar uma Aula A técnica atinge todos os tipos de aprendizagem Inspirar Ciência IGC 21

22 Os MOOC MOOC poster April 4, 2013 by Mathieu Plourde licensed CC-BY on Flickr Inspirar Ciência IGC 22

23 Os MOOC Inspirar Ciência IGC 23

24 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 Inspirar Ciência IGC 24

25 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 Inspirar Ciência IGC 25

26 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 alunos ensinam-se uns aos outros em condições óptmas Inspirar Ciência IGC 26

27 Aprendizagem à distância (Salman Khan ) Salman Khan, de estudante a empresário num projecto de sucesso, a Khan Academy Inspirar Ciência IGC 27

28 Aprendizagem à distância (Salman Khan ) Mais de 7000 videos de 10minutos; conteúdos Simples; para todos Inspirar Ciência IGC 28

29 Aprendizagem aberta As histórias que vos contei têm uma componente comum: a da abertura dos recursos no mundo digital. Há que reconhecer os pioneiros e há que perceber que os recursos educacionais abertos começam nos anos 80 com George Siemens e Stephen Downes no Canadá. O termo OER (Open Education Resources) não está traduzido em Português Inspirar Ciência IGC 29

30 Conectivismo 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. Stephen Downes Knowing Knowledge, George Siemens George Siemens Inspirar Ciência IGC 30

31 Factores que dificultam a aprendizagem Professores e alunos 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 Inspirar Ciência IGC 31

32 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 Inspirar Ciência IGC 32

33 Aprendizagem à distância Cursos de Especialização Faculdade de Medicina da Universidade do Porto 250 alunos, >200 distantes Desaio: manter a interacção quandoo aluno está noutro lugar Inspirar Ciência IGC 33

34 Treino com duas audiências distantes Sala de treino em??? Sound Slides White board File sharing Q&A + chat Voting Sala de treino em Oeiras, PT Video Bidireccional (Skype?) Conferência electrónica <=> Sound Slides White board File sharing Q&A + chat Voting <=> Inspirar Ciência IGC 34

35 Introdução de materiais audiovisuais Introdução de materiais audiovisuais (Blended) A disponibilização de materiais audiovisuais, por exemplo clips de video, pode ser altamente motivacional porque dinamiza e contextualiza. Vejam o que usar no site HyppoCampus Inspirar Ciência IGC 35

36 Microaprendizagem Redução dos objectos de aprendizagem peças modulares ligeiras e intercambiáveis. Criar um repositório aberto de materiais GOBLET training Portal: Inspirar Ciência IGC 36

37 Apoios ao raciocínio e memorização Uso de Mind maps para sumarizar e inquirir Inspirar Ciência IGC 37

38 Apoios ao uso e registos de reacções em aula Uso de ferramentas de feedback como o SOCRATIVE Inspirar Ciência IGC 38

39 E ainda... Usem o texto que foi distribuido, que tem links para sugestões destas. Boa sorte no uso destas ferramentas! Inspirar Ciência IGC 39