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

Transcrição

1 Uma introdução simples aos métodos de aprendizagem abertos na Biomedicina e aos seus impactos Pedro L. Fernandes Instituto Gulbenkian de Ciência, Oeiras, PT Faculdade de Medicina da Universidade do Porto,

2 Motivação 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. 2

3 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. 3

4 Nota Prévia Autoria, direitos, etc.: Esta apresentação vai ser depositada com licença Creative Commons CC-BY no FigShare As referências a trabalho de terceiros respeitam as regras e/ou tiveram autorizações expressas dos respectivos autores Aceitarei comentários e sugestões pelo pfern@igc.pt 4

5 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. 5

6 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. 6

7 Definições Dados (data) +contexto Informação (information) +processamento, aprendizagem Conhecimento (knowledge) Uso, fabrico, aplicações, etc. 7

8 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. 8

9 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) 9

10 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) 10

11 Aprendizagem - Marcos históricos: 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. 11

12 Surgiu a Aula, veículo para o Ensino Uma aula na Universidade de Bolonha, por Laurentius de Voltolina (Séc XIV) 12

13 Gutenberg inventa a tipografia E revoluciona a comunicação, a meio do Século XV. 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. 13

14 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). 14

15 A imprensa arranca na Europa, devagar 15

16 Aprendizagem - Marcos históricos: 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. 16

17 Teorias sobre Aprendizagem baseadas 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", 1913 John Broadus Watson 17

18 Teorias sobre Aprendizagem baseadas na psicologia 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) Jean Piaget 18

19 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. Stephen Downes Knowing Knowledge, George Siemens George Siemens 19

20 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 20

21 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. 21

22 O Conectivismo evidencia 22

23 Embora os custos da ignorância já tivessem sido equacionados... 23

24 A barreira institucional 24

25 Aprendizagem aberta Fim do primeiro bloco 25

26 Abrir a Aprendizagem 26

27 Abrir recursos tradicionalmente fechados Biblioteca da Universidade de Dublin 27

28 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. 28

29 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

30 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

31 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. 31

32 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 32

33 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. 33

34 Flipped Class (Aaron Sams and Jonathan Bergman) Em , dois professores do ensino secundário, no Colorado, invertem a forma como fazem ensino 34

35 Flipped Class (Aaron Sams and 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 35

36 Flipped Class (Aaron Sams and 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. 36

37 Flipped Class (Aaron Sams and Jonathan Bergman) Aaron Sams a dar uma Aula A técnica atinge todos os tipos de aprendizagem 37

38 Aprendizagem à distância (Salman Khan ) Salman Khan, de estudante a empresário num projecto de sucesso, a Khan Academy 38

39 Aprendizagem à distância (Salman Khan ) Mais de 4100 videos Simplicidade 10 minutos 39

40 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. 40

41 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 41

42 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 no Desenvolvimento de plataformas interactivas na WWW. Anant Agarwal, Pres. edx 42

43 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. 43

44 Massively Organised Online Courses 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

45 Massively Organised Online Courses Padrões exibidos por instruendos registados em MOOCs 45

46 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. 46

47 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 cursos instruendos 20 cursos por ano Modelo descrito na literatura "The GTPB training programme in Portugal", Brief Bioinform (2010) 11(6): , doi:10.13/bib/bbq

48 Fim do segundo bloco 48

49 Aprendizagem aberta Componentes de aprendizagem aberta 49

50 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. 50

51 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. 51

52 SMART e a escrita de objectivos de aprendizagem S Specific M Measurable - Is our intended learning able to be - Is our learning objective very clear? 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? 52

53 SMART e a escrita de objectivos de aprendizagem Exemplo de um objectivo de aprendizagem bem escrito, usando SMART O nosso instruendo será capaz de demonstrar como se prepara um paciente para fazer um ECG com higiene e segurança, por forma a que o traçado não tenha ruído visível. Essa capacidade será demonstrada dentro de uma semana após a formação. 53

54 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. 54

55 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 55

56 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 ) 56

57 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. 57

58 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 58

59 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 59

60 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. 60

61 FIM 61

62 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 62

63 Ontologia do Conectivismo Segundo George Siemens, em