UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
INSTITUTO DE BIOLOGIA
MAYARA LUSTOSA DE OLIVEIRA
DESENVOLVIMENTO E AVALIAÇÃO DE UM MOOC
INTERATIVO PARA ENSINO DE BIOLOGIA CELULAR
DEVELOPMENT AND EVALUATION OF AN INTERACTIVE
MOOC FOR THE TEACHING OF CELL BIOLOGY
CAMPINAS 2017
MAYARA LUSTOSA DE OLIVEIRA
DESENVOLVIMENTO E AVALIAÇÃO DE UM MOOC
INTERATIVO PARA ENSINO DE BIOLOGIA CELULAR
DEVELOPMENT AND EVALUATION OF AN INTERACTIVE
MOOC FOR THE TEACHING OF CELL BIOLOGY
Tese apresentada ao Instituto de Biologia da Universidade Estadual de Campinas como parte dos requisitos exigidos para a obtenção do título de Doutora em Biologia Celular e Estrutural na Área de Biologia Celular.
Thesis presented to the
Institute of Biology of the University of Campinas in partial fulfillment of the requirements for the degree of PhD in Cellullar and Structural Biology in the Cell Biology area.
Orientador: PROF. DR. EDUARDO GALEMBECK.
CAMPINAS 2017 ESTE ARQUIVO DIGITAL CORRESPONDE À VERSÃO FINAL DA TESE DEFENDIDA PELA ALUNA MAYARA LUSTOSA DE OLIVEIRA E ORIENTADA PELO PROF. DR. EDUARDO GALEMBECK.
Campinas, 16 de fevereiro de 2017.
COMISSÃO EXAMINADORA
Prof. Dr. Eduardo Galembeck Prof.a Dr. a Taize Machado Augusto
Prof.a Dr. a Vera Maria Treis Trindade
Prof. Dr. José Armando Valente Prof. Dr. Samuel Rocha de Oliveira
Os membros da Comissão Examinadora acima assinaram a Ata de Defesa, que se encontra no processo de vida acadêmica do aluno.
D
edico este trabalho à Prof. ª Dr. ª Luciana Bolsoni Lourenço Morandini, pelo exemplo de educadora, por acreditar em mim e por não me permitir desistir. Ao meu amado esposo, por ser meu alicerce e minha fortaleza. Aos meus pais e irmãs, pelo amor incondicional, por sonharem comigo esse sonho.A
gradecimentos
Desafio quase tão grande quanto escrever esta Tese foi utilizar apenas três páginas para agradecer. Mas não poderia deixar de expressar minha gratidão pelo apoio de cada uma das pessoas e instituições que contribuíram para a execução deste trabalho.
Agradeço ao Professor Dr. Eduardo Galembeck, por me orientar, me incentivar, por me tranquilizar em momentos de ansiedade e por ir além, acreditando em minha capacidade profissional e aceitando-me como sua aluna de Doutorado. Professor, você foi uma das pessoas mais marcantes em todos esses dez anos de formação acadêmica. Não há palavras para expressar minha gratidão pela oportunidade e pelos ensinamentos. As lições que aprendi aqui estarão sempre comigo. Sua ética, generosidade e humildade ficarão de exemplo e inspiração para a vida toda. Minha eterna admiração e reconhecimento a você Professor, que me ensinou muito além do que poderia estar dimensionado em um currículo, me ensinou a ser alguém melhor, e esse é um dos privilégios de se conviver com um grande Mestre. Um abraço sincero ao meu eterno e grande Professor! Obrigada, obrigada, obrigada e obrigada.
A todos os integrantes do Laboratório de Tecnologia Educacional, em especial às amigas Erica Rodrigues, Grace Keiler e Thanuci Silva, pelo companheirismo, por sempre estarem dispostas a me ouvir; por me animarem e por acreditarem em mim; pelas palavras de conforto em momentos de angústia, pela disposição em ajudar sempre que precisei, por terem me acolhido tão bem em um momento tão difícil. Estendo os agradecimentos aos amigos Rodrigo Takase, Gabriel Cuculi e Juan Garzón, pela atenção, cuidado, presteza e ótimo trabalho desenvolvido em parceria para a conclusão do projeto! Muito obrigada!
A todos os colegas do Departamento de Bioquímica e Biologia Tecidual, bem como do Departamento de Biologia Estrutural e Funcional, pela amizade, pela companhia, pelos ensinamentos e colaborações.
À Prof. ª Dr. ª Luciana Bolsoni Lourenço, que ocupou o cargo de Coordenadora do curso de Pós-graduação em Biologia Celular e Estrutural durante os primeiros anos do meu doutoramento, muito obrigada pela atenção, pela paciência, pelo exemplo e pelo profissionalismo, minha eterna gratidão.
À Prof. ª Dr. ª Valéria Helena Alves Cagnon Quitete, atual Coordenadora do curso de Pós-graduação em Biologia Celular e Estrutural, pela postura, pela atenção, pela educação e presteza com que pude contar. Muito obrigada! Um agradecimento especial à Liliam Panagio, então secretária do Programa, pela atenção, prontidão e eficiência com que nós pós-graduandos sempre pudemos contar. Meus agradecimentos se estendem a CAPES por ter me concedido auxílio financeiro durante o início do projeto e ao CNPq pelo aporte financeiro subsequente. Um agradecimento especial à Vice-Reitoria de Relações Internacionais (VRERI) da Unicamp pelo apoio financeiro essencial ao projeto!
Aos colegas do Instituto Federal Goiano, muito obrigada pela compreensão, pelo companheirismo, pelas palavras de afirmação e motivação. Em especial gostaria de agradecer ao Diretor Eduardo Vasconcelos pelo incentivo, pela paciência, atenção e pelo apoio incondicional no momento do afastamento, tão importante para a conclusão do meu doutoramento, muito obrigada!
À Professora Dra. Simone Maria Teixeira de Sabóia-Morais que, apesar de
não fazer parte diretamente deste trabalho, deu-me a oportunidade de iniciar minha carreira acadêmica e foi muitas vezes mais do que uma educadora, uma grande amiga. Obrigada pelo tempo, pela amizade, pela generosidade, pelos ensinamentos, por me encorajar sempre e principalmente por acreditar em mim no início de tudo.
Ao meu sogro Natal, minha sogra Silvana e meus cunhados Eric e Matheus pela hospitalidade e compreensão, pelo carinho, cuidado e conforto quando estivemos em Campinas e por me fazerem sentir sempre parte da família. Minha eterna gratidão! Aos meus pais e irmãs, pelo amor incondicional, por amenizarem as dificuldades do caminho, pela minha formação moral e pelos exemplos de uma vida digna e honesta. Eu precisaria de muito mais palavras para fazer este agradecimento, mas perdoem meu vocabulário limitado e aceitem estas seis como expressão da mais íntima e pura gratidão que eu poderia exprimir: muito obrigada, eu amo muito vocês! Ao meu grande amor, meu marido, meu companheiro, Rodrigo Morency Arouca Barbosa, pela ternura, por me ouvir e amenizar minhas angústias, pelo abraço quando mais precisei, por me aceitar e por me lembrar sempre quais são meus reais objetivos. Em tempos difíceis quantas são as vozes dispostas à crítica e quão poucas aquelas ternas nas quais se pode sentir o doce som da compreensão, do amor e da amizade, obrigada por ser sempre essa voz, por sonhar comigo esse sonho e por tornar meus dias melhores e mais suaves.
E por fim, agradeço a Deus, por me dar tudo que acima descrevi, por colocar caprichosamente cada uma destas pessoas em minha vida, por me trazer em seus braços até aqui, por ser a voz que me incentiva a ir mais longe, por renovar minha fé a cada manhã, por plantar promessas em meu coração (Isaías 40:28-31) e por cumpri-las, por fazer dessa menina invisível uma filha, e esse é o maior título que eu poderia desejar.
O
s mais poderosos intelectos da Terra não podem compreender a Deus. Os homens podem estar sempre apesquisar, sempre a aprender, e ainda há, para além, o infinito.
RESUMO
Nas últimas décadas a Biologia e a Ciência de um modo geral passaram por uma revolução sem precedentes. Embora a Biologia como ciência tenha experimentado uma transformação significativa, as alterações na área educacional e o currículo mudam mais lentamente. A fim de modificar tal cenário, o projeto Vision and Change traz propostas para melhor preparar estudantes de graduação para os desafios relacionados à Biologia no século XXI. As recomendações incluem: utilizar metodologias de aprendizagem centradas no aluno, adotar tecnologias que envolvem e permitem interação por parte dos estudantes, definir os objetivos de aprendizagem e alinhar com as avaliações, dar aos alunos um feedback contínuo de seu progresso e aplicar os dados da avaliação para melhorar e aperfeiçoar o processo de ensino. Os Cursos Massivos Abertos Online, do inglês Massive Open Online Courses (MOOCs), associados às ferramentas analíticas de aprendizagem proporcionam grandes oportunidades para o alcance de tais objetivos. A presente pesquisa teve como objetivo desenvolver e avaliar um MOOC interativo voltado para ensino de Biologia Celular. O MOOC foi estruturado por meio das técnicas do Design Instrucional e das diretrizes oferecidas pelo Guia de Construção de Recursos Digitais do Departamento de Educação dos Estados Unidos. Como base para estruturação foi utilizado um aplicativo denominado “The Cell”. No MOOC atual há treze módulos, voltados para estudantes de graduação, contudo, por ser um MOOC não há restrição a um público específico. Os módulos possuem quatro submódulos: conteúdo, desafio, jogos de fixação e avaliação. A fim de concluir o curso o usuário deve completar as atividades de todos os módulos e realizar a avaliação final, composta por duas perguntas discursivas e duas missões. As perguntas discursivas são corrigidas pelos próprios usuários (método peer review) por meio de rubricas. Para tratamento dos dados, provenientes das questões e da interação com o aplicativo, foram utilizadas duas interfaces: o Google Analytics e um módulo de análise estatística que nós desenvolvemos. As ferramentas citadas possibilitaram identificar a quantidade de usuários do MOOC, sua localização geográfica, quantos responderam todas as questões, o tempo que levaram para respondê-las, sendo possível identificar aqueles que estavam apenas arriscando palpites e os que estavam respondendo seriamente. Além disso, também foi possível verificar quais as respostas inseridas em cada questão, o que permite constatar erros conceituais e corrigi-los pontualmente. Os resultados observados demonstram que o MOOC, associado às ferramentas analíticas de aprendizagem, reduzem o tempo para tabulação e análise dos dados e permitem intervenções precisas por parte dos instrutores. A associação também é promissora e eficaz para ajudar instrutores numa execução mais transparente e objetiva da avaliação formativa, uma vez que fornece dados sobre o comportamento de aprendizagem do aluno e indicadores de desempenho que possibilitam atuação sobre as deficiências identificadas. Ela também oferece feedback contínuo sobre o progresso dos estudantes e permite a aplicação dos dados da avaliação para aperfeiçoar o processo de ensino. Nossos resultados têm implicações relevantes para desenvolvedores, instrutores e pesquisadores envolvidos na concepção e na avaliação de recursos tecnológicos educacionais nas mais diversas áreas de estudo.
Palavras-chaves: Curso online; Aplicativo de Biologia Celular; Analíticas de
ABSTRACT
In the last decades, Biology and Science, in general, have undergone an unprecedented revolution. Although biology, as a science, has experienced a significant transformation, changes in the teaching and curriculum happen at a slower rate. To modify this scenario, the Vision and Change Project brings proposals to better prepare undergraduates for the biology-related challenges of the 21st century. The recommendations include: using student-centered learning methodologies, adopting technologies that involve and enable student interaction, defining the set of learning objectives and aligning it with assessments, giving ongoing feedback to the students on their progress and applying assessment data to improve the teaching process. Massive Open Online Courses (MOOCs), associated with learning analytics tools, provide great opportunities to reach such goals. The present research aimed to develop and evaluate an interactive MOOC planned for Cell Biology teaching. The MOOC was designed through the Instructional Design techniques and guidelines provided by the Ed Tech Developer's Guide of the US Department of Education. We used an application called "The Cell" as a basis to structuring this course. In the current MOOC, there are thirteen modules, aimed at undergraduate students, however, since this is a MOOC, there is no audience restriction. The modules have four sub-modules: content, challenge, training games and assessment. In order to conclude the course, the user must finalize all modules activities and also complete the final assessment, composed of two issue questions and two missions. Two interfaces were used for the treatment of the data from the answers of the questions and the user interaction with the application: Google Analytics and a Statistical Analysis Module that we developed. The tools mentioned above allowed to identify the number of MOOC users, their geographic location, how many of them answered all questions, how much time they spent using the application, and to identify those who were just guessing and those who were seriously answering the questions. In addition, it was also possible to verify the answers of each question, which allows to check conceptual errors and the precise correction of them. The observed results demonstrate that the MOOC, associated with the learning analytics tools, reduces the time for tabulation and analysis of the data, and allows accurate interventions of the instructors. The association is also promising and useful in assisting instructors on a more transparent and objective implementation of the formative assessment, since it provides information on student learning behavior and performance indicators, which enable actions on identified deficiencies. It also provides ongoing feedback on students' progress and allows the use of assessment data to improve the teaching process. Our results have important implications for developers, instructors and researchers involved in the design and evaluation of educational technology resources in the most diverse areas of study.
Keywords: Online Course; Cell Biology Application; Learning Analytics; Learning
LISTA DE FIGURAS
Figura 1. Linha do tempo sintetizando fatos relevantes que culminaram no surgimento dos
MOOCs. De 2000 a 2006 novas tecnologias educacionais estavam emergindo, tal fato levou ao interesse em compartilhar os recursos, principal objetivo do movimento dos “Recursos Educacionais Abertos” (REA). Em 2007 iniciativas como estas se tornavam reais, um exemplo relevante é a “Open Course Ware”, plataforma desenvolvida pelo MIT para disponibilizar o conteúdo de seus cursos. Em 2008 insurgia a teoria do “Conectivismo” e pela primeira vez o termo MOOC seria mencionado. Os anos de 2009 e 2010 seriam de preparo e pesquisas para iniciativas que viriam. Foi nesse período que a primeira plataforma Udemy seria lançada. Em 2011 e 2012 aparecem no cenário universidades e empresas dispostas a investir nos MOOCs, que agora já se mostravam como uma metodologia consolidada. Os anos de 2013 a 2016 são marcados pela contínua expansão e aprimoramento dos MOOCs. ... 24
Figura 2. Linha do tempo sintetizando fatos relevantes que culminaram no desenvolvimento
de MOOCs também no Brasil. De 2000 a 2006 crescia a aplicação de tecnologias educacionais na EaD. Neste intervalo temos o surgimento da Rede de Educação Superior a Distância (UniRede) e da Universidade Aberta do Brasil (UAB), ambas com interesse comum no avanço da EaD. Em 2007 o decreto 6300 assinalou o nascimento do Programa Nacional de Tecnologia Educacional, tendo como foco o uso das tecnologias também nas escolas. Em 2008 o movimento REA chega ao Brasil, embora sem muitas ações expressivas. Em 2009 o governo mantém os investimentos em inclusão digital com o Projeto “Um Computador por Aluno” (ProUCA) e com o desenvolvimento de um Guia de Tecnologias Educacionais para divulgar recursos e facilitar seu uso. Os anos de 2010 e 11 foram marcados pela consolidação do movimento REA, por meio da conclusão de Projetos como o “Folhas”, o “Matemática Multimídia” e a “Unesp Aberta”, todos visando promover o acesso, uso e reuso de bens educacionais. Influenciados pelo panorama internacional, em 2012 o primeiro MOOC em português foi desenvolvido por meio de uma parceria entre João Mattar (Brasil) e Paulo Simões (Portugal), detalhando a história da EaD no Brasil. Os anos de 2013 a 2016 são marcados pelas iniciativas de empresas internacionais e universidades nacionais visando contínua expansão e aprimoramento dos MOOCs. ... 26
Figura 3. A. Tela inicial do aplicativo. B. Menu contendo as funcionalidades e à extrema direita
uma mitocôndria com a indicação do seu tamanho real (aproximado) em um modelo de célula animal. ... 42
Figura 4. Tela inicial do site do SAM. O menu está na barra lateral esquerda com opções para
acessar estatísticas, certificados e as possíveis classes criadas pelos professores. A última opção é exclusiva para os gerenciadores do aplicativo. ... 47
Figura 5. Tela de estatísticas do site. Esta ferramenta foi criada para permitir aos instrutores,
gerenciadores e outras partes interessadas, o rastreamento e análise dados de uso de estudantes. Nela é possível selecionar o módulo, o sub-módulo, a data de início e de término do período a ser considerado, assim como as classes que se pretende averiguar. ... 48
Figura 6. Nova tela inicial do aplicativo. A paleta de cores foi selecionada de modo a gerar
um contraste mais evidente, uma combinação mais clara e confortável para o usuário. 50
Figura 7. Menu do aplicativo. À esquerda pode ser visualizada a lista de módulos, nos quais
o conteúdo base da disciplina foi subdividido; e à direita a imagem em primeiro plano da célula eucariótica utilizada como modelo para estudo. ... 55
Figura 8. No centro um dos centríolos da célula; e acima os ícones que indicam em ordem o
conteúdo, o desafio, os jogos de fixação e a avaliação do módulo. As linhas acima vão sendo preenchidas de verde de modo a indicar o progresso do estudante, ou seja, o quão perto ele ou ela está de concluir o curso (linha superior) ou o módulo (linha logo acima dos ícones, com o nome do módulo). Ao clicar na régua no canto inferior direito o estudante pode verificar o tamanho médio da organela ou estrutura celular em evidência. ... 56
Figura 9. Exemplo de uma questão pertencente ao tópico “Desafio” do módulo “Citoesqueleto
e Centríolos”. Em geral os desafios são problemas que exigem análise, correlação e/ou o uso de habilidades quantitativas para sua resolução. ... 58
Figura 10. Exemplo de uma questão pertencente ao tópico “Jogos de Fixação” do módulo
“Citoesqueleto e Centríolos”. Todas as questões desse tópico são afirmações que devem ser classificadas em verdadeiro (botão verde) ou falso (botão vermelho). ... 59
Figura 11. Exemplo de uma questão pertencente ao tópico “Avaliação” do módulo
“Citoesqueleto e Centríolos”. As questões desse tópico incluem itens variados, todos de respostas curtas (complete / forca) ou questões de múltipla escolha. ... 60
Figura 12. Exemplo de rubricas de uma questão da avaliação final indicando três opções de
respostas para cada pergunta. Todas as rubricas construídas seguem esse padrão. ... 61
Figura 13. Imagem vista no aplicativo ao clicar em “Avaliação Final – Parte 1: Missões”. As
três missões disponíveis tem o objetivo de levar o usuário a integrar o conhecimento adquirido durante os módulos, sendo assim, são compostas por atividades que envolvem vários compartimentos celulares para serem concluídas. Para seguir em qualquer uma delas basta clicar e a missão começará automaticamente. ... 62
Figura 14. Imagem do enunciado vista no aplicativo ao clicar em “Missão 1”. Os enunciados
são resumidos, contudo, no decorrer da missão o usuário vai obtendo mais informações para concluir as atividades. ... 62
Figura 15. Exemplo de uma das questões presentes nas missões. O número ao lado do
coração no canto superior esquerdo indica a quantidade de vidas que o usuário ainda tem. Em diversos pontos da missão o usuário tem acesso a algumas dicas que o auxiliam no decorrer das atividades, basta clicar na imagem da lâmpada ilustrada no canto direito da tela. ... 63
Figura 16. Acima da linha tracejada os degraus indicam o potencial das atividades avaliativas
escolha e V/F (primeiro degrau) oferecem maior probabilidade de acerto, mesmo que o estudante não saiba a resposta, já uma arguição (último degrau), por exemplo, oferece maiores possibilidades de verificar o real conhecimento do estudante. A escala abaixo da linha tracejada, descrita na Taxonomia de Bloom, foi combinada à anterior de modo a produzir questões que seguissem num crescente no quesito habilidade e compreensão do conteúdo. ... 66
Figura 17. Dados da visão geral do aplicativo oferecidos pelo GA no período de abril de 2014
a fevereiro de 2016. ... 69
Figura 18. Quantidade de usuários ativos de um a 30 dias, no período compreendido entre
abril de 2014 e novembro de 2016. Os traços em preto acima dos picos indicam um crescente que só foi interrompido no primeiro semestre de 2016 (traço vermelho), quando houve um erro na atualização do aplicativo. Contudo, após a correção é possível observar um novo aumento, com pico agora mais alto que os anteriores (traço verde), de usuários ativos por mais de 30 dias. ... 73
Figura 19. Localização geográfica dos usuários em todo o mundo e o número de sessões que
cada um dos dez primeiros países realizou. ... 73
Figura 20. Interface para análise estatística das missões do MOOC. Na extrema esquerda
está o menu com opções para realizar as análises estatísticas, verificar o progresso dos usuários e quantos estão aptos a adquirir o certificado. Ao clicar em Statistics o gerenciador das turmas terá acesso a duas novas opções: estatísticas gerais e estatísticas das missões. Ao clicar em “Mission Statistics“ surge essa tela, na qual ele pode selecionar uma das três missões, a data de início da análise e a data final, bem como a classe ou as classes que ele pretende avaliar. ... 76
Figura 21. Tabela indicando nome, progresso, tempo dispendido, erros e questões
respondidas por cada estudante em cada uma das missões. Os círculos verde e vermelho indicam respectivamente questões certas e erradas. Na coluna Questions é possível identificar uma nova tabela, a qual indica o enunciado de cada questão (Click to view the
question), o tempo gasto para respondê-las e a resposta ou ação que o estudante tomou.
... 77
Figura 22. Tabela indicando rendimento dos usuários em cada um dos módulos do curso. O
gráfico representa a nota dos jogos de fixação, mas também é possível analisar os dados das avaliações de módulo, basta mudar na parte de cima do gráfico. ... 79
Figura 23. Tabela indicando o rendimento dos usuários individualmente em cada um dos
módulos do curso. Os valores são referentes às maiores notas que os usuários tiraram em cada atividade. Os traços indicam atividades que ainda não foram feitas. ... 80
Figura 24. Gáfico visualizado quando o gerenciador ou instrutor clica no nome do estudante
na tabela disponível no campo Progress. No gráfico é possível observar todo o percurso do estudante e seu rendimento em cada uma das atividades nos 12 módulos. Esse dado pode ser enviado para que o estudante tenha uma ideia geral sobre seu desempenho e identifique de imediato módulos em que precisaria se dedicar mais. ... 82
LISTA DE TABELAS
Tabela 1. Grupos-alvo auxiliados pelas ferramentas de LA e os benefícios do uso desses
recursos para cada um deles. ... 31
Tabela 2. Possíveis respostas aos questionamentos estruturados para discussão na
conferência organizada pela AAAS e instituições colaboradoras, com vistas à execução do projeto “Vision and Change”. ... 52
Tabela 3. Ementa, objetivos e conteúdos do MOOC. As referencias utilizadas para a
construção dos textos estão indicadas na coluna direita da tabela. ... 53
Tabela 4. Seis categorias da taxonomia de Bloom, os objetivos de cada uma (esquerda), bem
como exemplos de questões utilizadas no MOOC (direita) e que podem avaliar as habilidades em cada nível da hierarquia... 65
Tabela 5. Número de visitantes dos MOOC’s formalizados na Extecamp, e oferecidos na
Plataforma Coursera, durante o período em que estão disponíveis. A tabela também indica o número de visitantes do nosso MOOC no mesmo período de tempo. A última coluna apresenta a proporção entre o número de visitantes do nosso curso e dos demais no mesmo período. Apesar de serem cursos distintos, com temas variados, é possível perceber que nosso MOOC só teve um percentual mais baixo de acessos (< 60%) em relação aos demais cursos em um caso (*). ... 70
Tabela 6. Medidas de retenção, isto é, o tempo necessário para que os usuários regressem
ao aplicativo desde sua primeira visita. É possível verificar que a maioria dos usuários (64%) retornam em até sete dias. ... 74
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO ... 18
1.1. ENSINO DE BIOLOGIA: PERSPECTIVA ATUAL E TENDÊNCIAS ... 18
1.2. MOOCS: DEFINIÇÃO E BREVE HISTÓRICO ... 20
1.3. POTENCIALIDADES E LIMITAÇÕES DO ENSINO POR MEIO DE MOOCS ... 27
1.4. LEARNING ANALYTICS E A AVALIAÇÃO FORMATIVA NO CONTEXTO DOS MOOCS ... 29
1.5. DELIMITAÇÃO DA PROPOSTA DE PESQUISA E SUA RELEVÂNCIA ... 34
2. OBJETIVOS ... 39 2.1. OBJETIVO GERAL ... 39 2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS ... 39 3. METODOLOGIA ... 40 3.1. CARACTERIZAÇÃO DA PESQUISA ... 40 3.2. PÚBLICO-ALVO ... 41
3.3. DESCRIÇÃO INICIAL DO APLICATIVO ... 41
3.4. ETAPAS DE PLANEJAMENTO PARA O DESENVOLVIMENTO DO MOOC ... 43
3.5. FERRAMENTAS UTILIZADAS NA AVALIAÇÃO DO MOOC ... 45
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO ... 50
4.1. DESENVOLVIMENTO DO MOOC ... 50
4.1.1. Resultados da pesquisa de campo ... 51
4.1.2. Construção e revisão do conteúdo do MOOC ... 53
4.1.3. Desenvolvimento das avaliações ... 57
4.2. DADOS DA ANÁLISE A PARTIR DO GOOGLE ANALYTICS ... 68
4.3. DADOS DO MÓDULO DE ANÁLISES ESTATÍSTICAS ... 75
4.4. PUBLICAÇÕES ... 85
4.4.2. Artigo 1 – Mobile Applications in Cell Biology Present New Approaches for
Cell Modelling ... 86
4.4.3. Artigo 2 – Using a web analysis tool to evaluate an educational app usage ... 101
4.4.4. Pôster 2 – The potential of Biochemistry education apps in the formative assessment ... 115
4.4.5. Pôster 3 – With Massive Courses Come Massive Challenges: A New Approach for Cell modelling and large-scale assessment in the MOOC era .... 116
4.5. ARTIGOS SUBMETIDOS ... 117
4.5.1. Artigo 3 - El Potencial de los Aplicativos Educacionales en el Proceso de Evaluación Formativa ... 117
4.5.2. Artigo 4 – Students’confidence: the hidden but useful side of the multiple-choice quizzes ... 142
4.5.3. Artigo 5 – Tracking Student Learning Behaviour in a Mooc: Using Learning Analytics Tools to Improve Assessment and Measure Multiples Aspects Of Learners’ Performance ... 144
5. CONCLUSÃO ... 166
6. REFERÊNCIAS... 169
7. ANEXO ... 178
7.1. PARECER CONSUBSTANCIADO DO CEP ... 178
8. APÊNDICE ... 186
8.1. TERMO DE CONSENTIMENTO LIVRE E ESCLARECIDO ... 186
8.2. QUESTIONÁRIO ATITUDINAL ... 189
8.3. MATERIAL PARA DIVULGAÇÃO DO MOOC ... 190
8.4.DECLARAÇÃO DE DIREITOS AUTORAIS ... 192
1. INTRODUÇÃO
Este é o primeiro tópico da tese e abre caminho para o entendimento do atual cenário do ensino de Biologia e algumas tendências que vêm sendo apresentadas nos últimos anos. A exposição dessa temática é relevante para indicar onde fundamentou-se primariamente os intentos da presente pesquisa. Além disso, nessa introdução é apresentada a definição e um breve histórico do surgimento dos cursos massivos, suas potencialidades e limitações, a importância da associação às ferramentas analíticas de aprendizagem e por fim apresenta-se a delimitação da proposta de pesquisa e sua relevância no contexto atual.
1.1. ENSINO DE BIOLOGIA: PERSPECTIVA ATUAL E TENDÊNCIAS
Sem dúvida as últimas décadas foram extremamente significativas para o estudo da vida. A Biologia, e a Ciência de modo geral, passaram por uma revolução sem precedentes. O descobrimento de inúmeras novas espécies, a descrição detalhada da estrutura do DNA, o genoma humano decifrado, a propagação da primeira linhagem de células cancerosas para estudo em cultura, o desenvolvimento de novas vacinas, enfim, são inúmeras as conquistas. Embora o foco principal da Biologia tenha se mantido inalterado, sem dúvida estas descobertas alteraram a natureza básica dos questionamentos feitos.
Em contraste com a pesquisa em Biologia, o ensino dessa disciplina, e mesmo a graduação nessa área do conhecimento, mudaram muito pouco (NRC, 2003). Apesar de existirem mudanças significativas no ramo educacional geral, haja vista que novas abordagens e tecnologias têm sido estabelecidas com base na evolução das teorias de aprendizagem, em essência o ensino de Biologia ainda não se apropriou de tais avanços. Este é nosso cenário atual e, assim sendo, não há dúvidas de que se trata de um momento oportuno para abordar novos métodos para o ensino de Biologia.
Os esforços demonstrados pela American Association for the Advancement
of Science (AAAS) são prova disso. Em 2009 e 2013, com o apoio de instituições
como a National Science Foundation, a AAAS patrocinou conferências com professores, administradores, estudantes de ciências biológicas, profissionais e outras partes interessadas, sobre o futuro do ensino de Biologia (Vassaly, et. al, 2014). Esse projeto foi iniciado em 2007, tem por título Vision and change in undergraduate
Biology education: chronicling change, inspiring the future (Visão e mudança na
educação da Graduação em Biologia: narrando mudanças, inspirando o futuro) e seu principal objetivo é fornecer um fórum onde a comunidade possa ter uma visão sobre as mudanças que precisam ocorrer nos cursos de graduação em Biologia e a melhor forma de efetuar essas mudanças (Vassaly, et al., 2014).
Reforçando o aspecto já ressaltado anteriormente, durante a segunda conferência em 2013 os participantes destacaram que, embora as mudanças dentro da prática da Biologia como ciência aconteçam rapidamente, as alterações para a prática educacional e o currículo, exigem tempo e paciência. De modo a otimizar a efetivação destas mudanças nessa área, alguns questionamentos foram usados para orientar as ações, tais como os expostos no relatório preliminar (AAAS, 2009):
• Quais são os conceitos-chave em nossa disciplina?
• Que outras habilidades e conhecimentos serão necessários para licenciados em ciências da vida, dado a sua provável escolha de carreira e as necessidades da sociedade (por exemplo, habilidades de pensamento crítico, capacidade de liderança, política pública, engajamento social)?
• Como projetar um currículo para alcançar essas metas, e qual é a melhor maneira de ensinar este currículo?
• Como podemos equilibrar profundidade disciplinar com a natureza cada vez mais interdisciplinar dos problemas confrontando cientistas da vida?
• Como podemos melhor integrar no currículo de ciências da vida o conhecimento e as ferramentas básicas que os alunos precisam de outras disciplinas (por exemplo, matemática, química, física, ciências da terra, etc.)?
• Que estratégias são eficazes para quebrar os muros disciplinares? • O que precisa ser feito para tirar proveito das novas tecnologias de ensino e de investigação e das melhores práticas pedagógicas?
Como respostas possíveis a alguns destes questionamentos, a iniciativa traz propostas tais como: engajar os alunos no processo de construção da ciência; apresentar a ciência como um campo vibrante e ativo; selecionar cuidadosamente a cobertura de conteúdo para que os alunos se envolvam em atividades de aprendizagem ativa; estimular o desenvolvimento de competências quantitativas e habilidades de escrita; utilizar tecnologias que despertem o interesse dos alunos e permitem interação, definir os objetivos de aprendizagem e alinhar as avaliações, dar
aos alunos um feedback contínuo de seu progresso e aplicar os dados da avaliação para melhorar e aperfeiçoar o ambiente de aprendizagem (AAAS, 2011).
A importância dos questionamentos anteriores e das propostas descritas é inegável. O convite para a ação que o projeto faz, ao estabelecer a sua visão das abordagens necessárias para que o ensino de Biologia reflita a Biologia do século 21, deve ser encarado como um chamado global. Sobretudo porque as iniciativas propostas refletem não somente as necessidades locais, mas as inerentes a quaisquer participantes do cenário exposto. Sem dúvida, grande parte, senão todos os envolvidos com o ensino de Biologia, podem naturalmente concluir que respostas adequadas aos questionamentos estabelecidos e a adoção das posturas sugeridas, transformariam o ensino de Biologia, tanto em relação aos conteúdos quanto às competências a serem desenvolvidas pelos futuros biólogos.
Com base na perspectiva exposta e nas tendências sugeridas pelo projeto
Vision and Change, foi que se fundamentou primariamente o tema da presente tese.
Assim, por se tratar de um projeto de ensino de Biologia, houve a preocupação em direcionar sua estruturação com base nas relevantes propostas acima pontuadas, de modo a construir um recurso que permita uma prática educacional mais coerente com a proposta de ensino de Biologia para este século.
A definição do tipo de recurso que foi construído, bem como um breve histórico dos principais eventos que levaram ao surgimento do mesmo, estarão descritos no próximo tópico.
1.2. MOOCS: DEFINIÇÃO E BREVE HISTÓRICO
Como dito anteriormente, além da Biologia, nas últimas décadas também ocorreram mudanças significativas no ramo educacional, visto que novas abordagens e tecnologias têm sido estabelecidas com base na evolução das teorias de aprendizagem. Tais práticas têm lugar cativo especialmente em instituições internacionais, que buscam ao mesmo tempo atender aos novos perfis de alunado e utilizar os recursos tecnológicos atualmente disponíveis.
Exemplo disso são Universidades renomadas tais como Harvard, MIT e Stanford, as quais têm feito uso dos chamados MOOCs (acrônimo em inglês para
Massive Open Online Courses, em português - Cursos Online Abertos e Massivos) de
interessados (Hoy, 2014). As palavras que constroem o termo podem defini-lo com precisão: “curso online” porque traz uma estrutura voltada para a aprendizagem de determinado conteúdo, e tudo acontece na web; “aberto” porque em geral são cursos gratuitos e disponibilizados para qualquer um em qualquer parte do planeta; e “massivo” porque pode acomodar um grande número de estudantes que se organizarão para participar de acordo com seu próprio tempo, em seu ritmo e segundo seus objetivos de aprendizagem (Mesquita; Peres, 2015). Resumidamente os MOOCs podem ser definidos como cursos que visam à participação interativa em larga escala e de acesso livre via web.
Como exposto anteriormente, em geral todo o conteúdo do curso é disponibilizado online, seja por meio de vídeos, textos, fóruns, apresentações ou quaisquer outras combinações de atividades semelhantes. Normalmente os cursos são desenvolvidos por profissionais renomados de grandes universidades ou outras instituições de pesquisa, os participantes não pagam nenhuma taxa de inscrição e não existem restrições para o registro, embora possa ser sugerido algum conhecimento básico como pré-requisito (Hoy, 2014).
Mas afinal, como emergiu o termo e a ideia original da construção de MOOCs? A tendência de aprendizagem por meio dos MOOCs tem como raízes o movimento dos Recursos Educacionais Abertos (REA), e do Conectivismo, termos presentes em novas teorias educacionais. O movimento dos REA apregoa justamente a remoção de barreiras ao acesso à educação e a aprendizagem em rede (Hoy, 2014). O foco inicial era tornar os recursos educacionais livremente disponíveis para a construção de cursos online, os cursos iriam incentivar os alunos a usar estes materiais, conectando-se com outras pessoas que também estavam aprendendo (Daniel, 2012).
Paralelo a este cenário promissor, emergia também o Conectivismo, uma teoria de aprendizagem, criada por George Siemens e Stephen Downes (Downes, 2008). Em linhas gerais, o paradigma conectivista afirma que o conhecimento existe dentro de sistemas que são acessados através de pessoas, sendo considerado "uma teoria de aprendizagem para a era digital", pois se presta a explicar o efeito que a tecnologia tem sobre a forma como as pessoas vivem, se comunicam e aprendem (Downes, 2008).
Para ampliar a discussão sobre a teoria conectivista, os criadores acima mencionados, em parceria com Dave Cormier, da Universidade de Prince Edward
Island, ofereceram um curso intitulado “Connectivism and Connective Knowledge” (Conectivismo e Conhecimento Conectivo) para 25 alunos pagantes da Universidade de Manitoba (Canadá) e para outros 2300 estudantes que puderam participar do curso gratuitamente pela internet (Daniel, 2012). Este é considerado o primeiro curso massivo online, e foi justamente durante o evento que Dave Cormier cunhou o termo MOOC, hoje tão largamente utilizado (Little, 2013).
Atualmente os MOOCs são classificados em dois tipos, os cMOOCs onde o 'C' significa 'conectivista', e os xMOOCs onde o “X” seria uma representação em inglês para o termo extensão (como em TEDx, ou edX) (Siemens, 2012). Apesar de serem designados por siglas semelhantes, eles são distintos em relação à pedagogia utilizada. Enquanto os cMOOCs, possuem fortes influências conectivistas, os xMOOCs são mais tradicionais, seguem um projeto “instrucionista” em que os objetivos de aprendizagem são predefinidos por um orientador, existem vias estruturadas no ambiente de aprendizagem e os alunos têm interações limitadas com outros participantes (Siemens, 2012). Nos cMOOCs as metas de aprendizagem tendem a ser definidas pelos alunos e não existe um percurso de aprendizagem definido. Tais cursos são baseados em um conjunto diferente de princípios de design, nos quais a premissa básica é a mesma do conectivismo: os alunos se conectam para aprender através de redes digitais (Siemens, 2005).
Devido as suas características fundamentais os xMOOCs são utilizados com maior frequência, afinal, a proposta segue uma estrutura de aprendizagem online convencional, sendo mais facilmente compreendido por alunos que ainda não desenvolveram o letramento digital. Contudo, independente do tipo de MOOC, um fato inegável é o crescimento significativo que essa modalidade de ensino vem alcançando, em especial nos últimos quatro anos. O conceituado jornal The New York
Times, caracterizou o ano de 2012 como o "Ano dos MOOCs", haja vista que surgiram
diversas iniciativas alavancadas por universidades bem-conceituadas e investidores interessados (Pappano, 2012). Exemplos de algumas das mais conhecidas plataformas que oferecem MOOCs estão descritos abaixo. É possível acessar essas e outras informações a partir do site de cada uma das plataformas citadas.
• Coursera é uma empresa de tecnologia educacional americana, fundada por professores de ciência da computação da Universidade de Stanford com sede em Mountain View. Na plataforma os cursos podem ser
disponibilizados no formato on-demand ou em períodos específicos; todos são gratuitos, mas o aluno pode optar por pagar uma taxa para obter um certificado autenticado. A grande maioria dos cursos está disponível em inglês com legendas em diversas línguas, mas há cursos em português disponibilizados pela USP e Unicamp, por exemplo.
• Udacity trata-se de uma organização educacional com fins lucrativos, fundada também por professores da Universidade de Stanford. Todos os cursos estão disponíveis gratuitamente e alguns também oferecem créditos universitários por uma taxa menor do que a convencional. A plataforma possui uma estrutura didática semelhante a plataformas como EdX, na qual as aulas filmadas são apresentadas em sessões curtas e com legendas em inglês; além disso, são utilizados conjuntamente pequenos 'quizzes' ao longo do vídeo para que o conteúdo recentemente apresentado aos alunos seja testado. Caso seja de interesse do aluno, também é possível baixar localmente o conteúdo apresentado para estudo off-line.
• EDX é uma colaboração sem fins lucrativos entre Harvard e o MIT. Os cursos na plataforma consistem em sequências de aprendizagem semanais compostas por vídeos curtos intercalados com exercícios interativos de aprendizagem. Os cursos incluem frequentemente vídeos tutoriais que são semelhantes a pequenos grupos de discussão, um livro on-line e um fórum de discussão. A plataforma também oferece certificados de conclusão de curso, mas não oferece créditos.
• Khan Academy é uma organização educacional sem fins lucrativos que produz curtas palestras sob a forma de vídeos. O site da organização dispõe de exercícios práticos e ferramentas para educadores. Todos os recursos estão disponíveis gratuitamente para qualquer pessoa ao redor do mundo, contudo a linguagem utilizada é principalmente o inglês. Ressalta-se que todos os vídeos (hospedados via YouTube) estão disponíveis através do próprio site da Khan Academy, que também contém muitas outras funcionalidades, tais como o rastreamento do progresso, exercícios práticos, e outras ferramentas para professores.
• Udemy trata-se de uma plataforma que oferece MOOCs variados e um espaço para especialistas criarem cursos que podem ser oferecidos ao público. Em geral os cursos oferecidos pelo grupo não estão credenciados para fornecer créditos em faculdades; os interessados fazem os cursos em grande parte como um meio para aprimorar suas competências. Contudo, alguns cursos podem gerar créditos para certificações técnicas. Um esforço especial tem sido feito para atrair treinadores corporativos que procuram criar cursos para os funcionários de sua empresa.
Um resumo do histórico dos MOOCs em todo o mundo pode ser observado na linha do tempo representada na Figura 1
.
Figura 1. Linha do tempo sintetizando fatos relevantes que culminaram no surgimento dos MOOCs. De 2000 a 2006 novas tecnologias educacionais estavam emergindo, tal fato levou ao interesse em compartilhar os recursos, principal objetivo do movimento dos “Recursos Educacionais Abertos” (REA). Em 2007 iniciativas como estas se tornavam reais, um exemplo relevante é a “Open Course Ware”, plataforma desenvolvida pelo MIT para disponibilizar o conteúdo de seus cursos. Em 2008 insurgia a teoria do “Conectivismo” e pela primeira vez o termo MOOC seria mencionado. Os anos de 2009 e 2010 seriam de preparo e pesquisas para iniciativas que viriam. Foi nesse período que a primeira plataforma Udemy seria lançada. Em 2011 e 2012 aparecem no cenário universidades e empresas dispostas a investir nos MOOCs, que agora já se mostravam como uma metodologia consolidada. Os anos de 2013 a 2016 são marcados pela contínua expansão e aprimoramento dos MOOCs, em especial no que diz respeito aos métodos avaliativos e à aceitação dos certificados como créditos em cursos de graduação e pós-graduação.
No Brasil, a aplicação de iniciativas como os MOOCs tem associação direta e natural com a história da Educação à Distância (EaD) (Figura 2). Em 2008, mesma época em que o movimento REA chegava ao Brasil, no intuito de prestar suporte necessário ao oferecimento de Cursos de Educação a Distância, com o diferencial da credibilidade dos cursos ofertados pela Unicamp, foi fundado o Grupo Gestor de Tecnologias Educacionais da Unicamp (GGTE – Unicamp). Além de articular e promover ações institucionais relacionadas ao desenvolvimento de tecnologias
educacionais voltadas para a educação a distância, o grupo criou também uma plataforma OpenCourseWare, semelhante à desenvolvida pelo MIT em 2007, disponibilizando acesso aos conteúdos desenvolvidos na Unicamp.
Contudo, apesar de tentativas anteriores e iniciativas similares, o primeiro MOOC conhecido desenvolvido em português foi lançado somente no segundo semestre de 2012 e teve como tema a EaD e sua história no Brasil. O curso foi coordenado pelos professores João Mattar e Paulo Simões com o apoio do Programa de Pós-Graduação em Tecnologias da Inteligência e Design Digital da Pontifícia Universidade Católica de São Paulo e da Associação Brasileira de Educação a Distância.
Universidades como USP, Unesp e Unicamp lançaram cursos ou plataformas para disponibilizar recursos didáticos online. A USP em parceria com o portal Veduca, iniciou a produção ainda em 2012 e lançou em 2013 dois MOOCs: Física Básica, do professor Vanderlei Salvador Bagnato, e Probabilidade e Estatística, dos professores Melvin Cymbalista e André Leme Fleury. A Unesp possui uma página denominada “Unesp Aberta” (www.unesp.br/unespaberta) na qual disponibiliza gratuitamente os conteúdos e materiais didáticos dos cursos de graduação, pós-graduação e extensão da Universidade. A Unicamp, em parceria com o Coursera, lançou em maio de 2015 seu primeiro MOOC intitulado: “Processamento digital de sinais”, sob a responsabilidade do professor Renato da Rocha Lopes, da Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação (FEEC).
Recentemente o Laboratório de Tecnologia Educacional da Unicamp, coordenado pelo professor Eduardo Galembeck, também realizou sua primeira parceria com o Coursera a fim de desenvolver quatro MOOCs que compõem o Programa de Cursos Integrados de Desenvolvimento iOS. Os cursos são intitulados: “Como criar um aplicativo para iPhone”, “Como criar aplicativos com múltiplas telas para iPhone e iPad”, “Como aprimorar e monetizar seu aplicativo para iOS” e “Como criar jogos 2D para iPhone e iPad”. A ideia é que os alunos participantes desenvolvam e apresentem até o fim do curso seus próprios aplicativos, que serão avaliados pelos colegas para obtenção do certificado.
Figura 2. Linha do tempo sintetizando fatos relevantes que culminaram no desenvolvimento de MOOCs também no Brasil. De 2000 a 2006 crescia a aplicação de tecnologias educacionais na EaD. Neste intervalo temos o surgimento da Rede de Educação Superior a Distância (UniRede) e da Universidade Aberta do Brasil (UAB), ambas com interesse comum no avanço da EaD. Em 2007 o decreto 6300 assinalou o nascimento do Programa Nacional de Tecnologia Educacional, tendo como foco o uso das tecnologias também nas escolas. Em 2008 o movimento REA chega ao Brasil, embora sem muitas ações expressivas. Em 2009 o governo mantém os investimentos em inclusão digital com o projeto “Um Computador por Aluno” (ProUCA) e com o desenvolvimento de um Guia de Tecnologias Educacionais para divulgar recursos e facilitar seu uso. Os anos de 2010 e 11 foram marcados pela consolidação do movimento REA, por meio da conclusão de projetos como o “Folhas”, o “Matemática Multimídia” e, um dos mais relevantes, a “Unesp Aberta”, todos visando promover o acesso, uso e reuso de bens educacionais. Influenciados pelo panorama internacional, em 2012 o primeiro MOOC em português foi desenvolvido por meio de uma parceria entre João Mattar (Brasil) e Paulo Simões (Portugal), detalhando a história da EaD no Brasil. Os anos de 2013 a 2016 são marcados pelas iniciativas de empresas internacionais e universidades nacionais visando contínua expansão e aprimoramento dos MOOCs.
Uma empresa global de serviços de informação para apoio às organizações de conhecimento com e sem fins lucrativos, desenvolveu um relatório no qual indica os países com maior número de inscritos em MOOCs (Hanover Research, 2013). Os resultados mostram que o Brasil é o segundo país em número de inscritos em cursos online gratuitos oferecidos por universidades estrangeiras pelo site Coursera. Dos cerca de 2 milhões de alunos, 5,9% são brasileiros; só atrás dos norte-americanos (cerca de 40%).
Assim sendo, apesar de serem fenômenos recentes, os MOOCs já estão gerando considerável atenção da mídia e interesse significativo de instituições de ensino superior e de empresas, inclusive no Brasil. Com base nessa visibilidade, no surgimento relativamente recente e na intensa procura por tais cursos, entende-se que a proposta ainda não atingiu seu platô e, portanto, ainda há espaço para o crescimento e para aprimoramento na criação de cursos que alcancem, com cada vez mais precisão, os objetivos de aprendizagem esperados.
Nesse tópico foi definido o termo MOOC, apresentou-se um histórico do surgimento desses cursos no Brasil e no exterior, foram descritas as principais plataformas existentes e assinalado o potencial de crescimento que se afigura para essas ferramentas. Na sequência são mencionados alguns dos principais motivos pelos quais os MOOCs têm ganhado maior destaque, assim como as limitações mais ressaltadas na literatura.
1.3. POTENCIALIDADES E LIMITAÇÕES DO ENSINO POR MEIO DE MOOCS Além da associação com a tecnologia, largamente utilizada pela população, a principal relevância dos MOOCs é o fato de que eles contêm informações que podem chegar a usuários desfavorecidos e em quaisquer partes do mundo, apoiando as exigências educacionais atuais e permitindo o aprendizado global com alcance tangível (Emanuel, 2013; Hoy, 2014). Mas o potencial educativo dos MOOCs parece ir além destas particularidades. Enquanto aulas e palestras online possuem características mais passivas, proporcionado pouca ou nenhuma interatividade com os estudantes, um MOOC está estruturado para ser mais interativo e esse parece ser o segredo do êxito.
Apesar de não ser uma regra geral, os MOOCs proporcionam oportunidades valiosas para uso de formas não tradicionais de abordagens de ensino, especialmente aquelas centradas no aluno, as quais, em geral, não ocorrem em salas de aula convencionais. McAuley e colaboradores (2010) corroboram essa colocação ao afirmarem que os MOOCs se constroem pelo envolvimento ativo dos alunos, os quais auto organizam sua participação em função de seus objetivos de aprendizagem, conhecimentos prévios e interesses. De acordo com Sánchez (2013) independente da estrutura do curso, a participação nos MOOCs converte o usuário em um sujeito ativo na construção de seu conhecimento, haja vista que o estudante escolhe, responde, lê, assiste e comenta em seu próprio ritmo, elaborando suas próprias estruturas de aprendizagem.
Os MOOCs também são consistentes com os objetivos do tripé - ensino, pesquisa e extensão - que direciona as atividades nas universidades. Tais cursos permitem o acesso de pessoas ao redor do mundo aos materiais produzidos na instituição, além do retorno social e educacional oferecido à comunidade, essa exposição em relação à qualidade do material ali produzido, torna as universidades
vistas pelo que fazem, o que chama a atenção de futuros estudantes ao mesmo tempo em que atende seu público atual.
Além disso, os cursos representam oportunidades para a pesquisa, visto que o número de usuários é bastante significativo. Os pesquisadores Barín e Bastos (2013), apoiam essa visão ao afirmar que os MOOCs, em virtude de seu elevado número de estudantes, apresentam-se como campo de pesquisa potencial para o estudo e criação de recursos e atividades de ensino mais flexíveis e interativos, bem como de novas estratégias de avaliação.
John Daniel, em seu estudo “Making sense of MOOCs: musings in a maze
of myth, paradox and possibility” afirma que, os MOOCs podem não somente melhorar
o ensino, como incentivar as universidades a desenvolverem missões distintas e, em longo prazo, podem ajudar a reduzir os custos das instituições de ensino superior (Daniel, 2012). O mesmo autor também ressalta outra vantagem significativa na evolução dos MOOCs. Por trás da névoa de argumentos metodológicos sobre a dificuldade em avaliar a qualidade do ensino, por parte de algumas universidades de elite, encontra-se a verdadeira razão: a maioria delas não quer ser avaliada. A diferença, no caso das avaliações e rankings estabelecidos para os MOOCs, é que ninguém será capaz de extingui-los apenas apelando à autoridade, em outras palavras, as instituições mal avaliadas terão de reconstruir suas metodologias e elevar seu nível, ou simplesmente deixar de ofertar os cursos (Daniel, 2012).
Outro ponto que vale ser ressaltado foi apresentado por um estudo conduzido por pesquisadores da Universidade Duke, o qual revelou que as principais motivações dos estudantes ao buscarem pelos MOOCs estão centradas em quatro categorias: 1) para apoiar a aprendizagem ao longo da vida ou ganhar uma compreensão sobre um determinado assunto; 2) para o divertimento, entretenimento, experiência social e estímulo intelectual; 3) por conveniência, pois ultrapassa as barreiras muitas vezes impostas pela educação tradicional, e 4) para experimentar ou explorar o potencial da educação online(Belanger e Thornton, 2013). Tais categorias ressaltam a versatilidade dos MOOCs em atender variados públicos, com objetivos distintos.
Apesar das vantagens anteriormente apresentadas, por ser uma modalidade de ensino recente, algumas limitações ainda precisam ser trabalhadas para que os MOOCs tenham maior eficácia. A falta de comprometimento dos alunos com o curso e a consequente desistência é um dos fatores preocupantes (Daniel,
2012). Outra preocupação reside na ausência de pré-requisitos, muitos estudantes iniciam os cursos apenas por curiosidade, sem habilidades ou conhecimentos necessários para continuá-los. Além disso, a maioria das universidades tradicionais ainda não reconhece o valor do certificado dos MOOCs, fator que pode diminuir em grande medida o interesse no desenvolvimento destes cursos.
McAuley e colaboradores (2010), também ressaltam que em geral pessoas que se sentem mais confortáveis em um ambiente educacional formal podem apresentar certas dificuldades para dar prosseguimento em cursos online, dada a falta de ajuste estrutural. Paralelamente a essa adaptação da comunidade aos MOOCs, outras limitações que podemos mencionar são: 1) dificuldade de manipulação e exploração das ferramentas dos cursos; 2) os já constatados baixos índices de interação aluno-aluno e aluno-professor; 3) a falta de suporte constante e mesmo de comprometimento pessoal para conclusão dos cursos.
A popularização da proposta, a distribuição em outras línguas, assim como o desenvolvimento de ferramentas mais intuitivas, para facilitar a interação dos usuários com os elementos do curso, também são aspectos importantes para que as potencialidades dos MOOCs possam, de fato, atingir uma porção mais significativa do imenso público-alvo a que se destinam.
Algumas das barreiras acima mencionadas estão sendo transpostas, outras levarão mais tempo para serem dissolvidas e demandarão maior esforço por parte da comunidade que acredita no potencial educativo desses recursos. Por exemplo, a fim de garantir a credibilidade dos MOOCs ferramentas precisam ser desenvolvidas para auxiliar os professores no momento da avaliação, haja vista o grande número de estudantes que os cursos abarcam. É justamente sobre esforços relacionados a esse aspecto que o próximo tópico discorre.
1.4. LEARNING ANALYTICS E A AVALIAÇÃO FORMATIVA NO CONTEXTO DOS MOOCS
Uma das importantes limitações mencionadas no tópico anterior a respeito dos MOOCs reside justamente na credibilidade das avaliações. Embora hajam muitas tentativas em curso, sabe-se que esse desafio não se resolve de modo simples e dependerá, em última instância, da honestidade do usuário. Contudo, um dos esforços realizados para promover avaliações mais transparentes, que permitam acompanhar
o processo de aprendizagem e analisar o comportamento dos usuários, é a associação dos MOOCs às ferramentas de analíticas de aprendizagem - ou em inglês
Learning Analytics (LA). É sobre essa associação, e o potencial que ela pode ter no
auxílio da execução de uma avaliação formativa mais coerente, que se baseia este tópico.
Pesquisadores afirmam que duas das tendências mais proeminentes na tecnologia educacional dos últimos cinco anos são os MOOCs e as ferramentas LA (Ferguson, 2012; Knox, 2014, Reich, 2015), e que se utilizadas em conjunto podem ser capazes de fornecer novas fontes de dados e experiências abrangentes que podem avançar a ciência da aprendizagem (Ferguson, 2012; Reich, 2015).
Corroborando este fato, estudos recentes foram realizados para medir a pesquisa de técnicas LA no Google Scholar entre os anos de 2013 a 2015. Os resultados mostram que a combinação dos dois tópicos relacionados - LA e MOOCs - obteve o maior número de citações durante esse período (Khalil; Ebner, 2016). Assim sendo, a relação entre MOOCs e LA parece estar crescendo continuamente nos últimos anos.
Mas antes de prosseguirmos a discussão à respeito da importância dessa relação, é válido definir o termo LA e os aspectos que ele abrange. Big Data - ou megadados em português - é um tópico popular na pesquisa científica atual, este termo refere-se à coleta e uso de grandes conjuntos de dados com um amplo espectro de objetivos, LA refere-se ao uso desses dados especificamente em sistemas de aprendizagem, como MOOCs, para obter informações sobre o comportamento dos estudantes.
A Sociedade para a Pesquisa de Analíticas de Aprendizagem (Society for Learning Analytics Research - SoLAR), também define LA como "a medição, coleta, análise e relatório de dados sobre os alunos e seus contextos, para fins de compreensão e otimização da aprendizagem e dos ambientes em que ela ocorre" (Siemens; Gasevic, 2012, p.1). Em outras palavras, as ferramentas de LA podem oferecer maior precisão na previsão e personalização do processo de aprendizagem e, consequentemente, ajudar os alunos, instrutores e interessados de várias maneiras, como pode ser visto na Tabela 1.
Tabela 1. Grupos-alvo auxiliados pelas ferramentas de LA e os benefícios do uso desses recursos para cada um deles.
GRUPOS-ALVO BENEFÍCIOS DO USO DE FERRAMENTAS LA REFERÊNCIAS
INSTRUTORES
I. Pode ajudar a transformar abordagens pedagógicas e identificar alunos com dificuldades, oferecendo
intervenções específicas;
II. Compreender e prever o desempenho e o comportamento dos alunos;
III. Os instrutores se tornarão mais proativos, identificando os fatores que podem influenciar a aprendizagem;
IV. Reduz a subjetividade do processo de avaliação formativa e o tempo gasto para tabulação e análise de dados de avaliação, em grande escala e em tempo real.
(Dietz-Uhler; Hurn, 2013; Martin; Ndoye, 2016). ESTUDANTES INDIVIDUALMENTE
I. Pode fornecer uma experiência de aprendizagem mais personalizada, respondendo mais adequadamente às necessidades dos alunos, por meio do uso de seus dados de interação anteriores;
II. Pode permitir adaptar individualmente recomendações e os próprios ambientes de aprendizagem, de modo a otimizar o processo de ensino, mesmo quando ministrado em larga escala.
(Smith; Lange; Huston, 2012).
GRUPOS DE ESTUDANTES
I. Analisar e explorar a estrutura da interação social em ambientes on-line, para a detecção de comportamentos de aprendizagem indesejáveis e estados afetivos de determinados grupos de alunos;
II. Melhorar a interação colaborativa;
III. Prever o desempenho dos alunos e sugerir recursos relevantes para aumentar o desempenho dos
estudantes. (Verbert; Manouselis; Drachsler; Duval, 2012). DESENVOLVEDORES
I. Pode atuar como uma ferramenta para a melhoria da qualidade dos cursos on-line. Através de LA é possível conhecer o comportamento dos alunos e criar uma experiência que oferece maiores benefícios e garanta que cada componente do curso está sendo útil para que os usuários alcancem seus objetivos.
II. Ajuda a desenvolver e melhorar as taxas de retenção de futuros cursos on-line;
III. Pode aumentar a eficiência de custo.
(Sclater; Peasgood; Mullan, 2016).
O objetivo geral das ferramentas LA apresentado na literatura é aplicar os resultados dos dados obtidos através do monitoramento e mensuração do processo de aprendizagem, como feedback para auxiliar nesse mesmo processo de (Tempelaar; Peasgood; Mullan, 2013; Sclater; Peasgood; Mullan, 2016; Martin; Ndoye, 2016). Mas, em detalhes, que tipo de dados podem ser obtidos através de ferramentas LA? Em linhas gerais essas ferramentas podem oferecer respostas a perguntas como:
• O que os alunos estão fazendo no curso? É possível identificar o fluxo de comportamento dos alunos dentro do curso, e se há caminhos mais populares do que outros.
• Quais recursos eles mais utilizam? Quais são os arquivos mais baixados ou as atividades mais acessadas.
• Quando eles estão fazendo isso? Em algumas ferramentas, é possível verificar quando e por quanto tempo os alunos estão usando os recursos de aprendizagem.
• Quem não está fazendo isso? Para verificar se os alunos estão acessando recursos e se eles estão contribuindo para determinadas atividades ou não.
A interpretação de dados como estes pode fornecer informações importantes sobre como os alunos aprendem, sobre o que aprendem, quais são as estratégias de aprendizagem mais utilizadas, além de ser uma fonte crítica de argumentos para apoiar o processo de avaliação formativa.
A avaliação formativa visa averiguar passo a passo a aprendizagem dos alunos, complementando a avaliação somativa, ou seja, enquanto esta tem como objetivo, ao final de um período, dar uma visão geral sobre os objetivos do curso atingidos pelo aluno, aquela preocupa-se em analisar os passos do aluno rumo ao aprendizado, entendendo o erro como o alvo a ser interceptado no processo de aprendizagem (Carvalho; Martinez, 2005; Anderson, 2007). Em outras palavras, a formação, e não mais a classificação, é o alvo precípuo; por esse motivo é comum considerar que a avaliação formativa não é uma avaliação da aprendizagem e sim uma avaliação para a aprendizagem.
Entretanto, muitas vezes a avaliação é rotulada como formativa, por meio de definições simplificadas da literatura, sem que tal instrumento contenha algumas características fundamentais. De acordo com Luckesi (2005), uma avaliação formativa coerente contém quatro características principais: 1) opera com performances provisórias, buscando melhores resultados a cada etapa; 2) não é pontual, ou seja,
todo o percurso do educando é considerado no momento da avaliação, já que ele é compreendido como um ser em constante desenvolvimento; 3) é diagnóstica, prevendo intervenções em qualquer momento, buscando melhoras a cada etapa e 4) é inclusiva, ou seja, não descarta o aluno, mas o convida a melhorar.
Ao analisarmos fatores que impedem a aplicabilidade de tais características no processo avaliativo, podemos nos deparar com o despreparo dos professores que, na maioria das vezes, não tem contato com a literatura que reforça as características positivas dessa modalidade avaliativa. Além disso, o professor possui uma carga horária densa devido aos baixos salários, restando-lhe pouco tempo livre para elaboração de metodologias avaliativas rebuscadas, consequentemente, não dispõe de tempo hábil para corrigir e tabular dados de avaliações constantes em turmas numerosas e, ao mesmo tempo, intervir nas dificuldades encontradas. É justamente nesse contexto que as ferramentas LA podem ser úteis para fornecer subsídios e auxiliar o professor na aplicação efetiva de uma avaliação formativa.
McManus (2008) definiu a avaliação formativa como um processo usado por professores e alunos durante a instrução que fornece feedback para ajustar o ensino e a aprendizagem continuamente, com vistas a melhorar a performance dos alunos e permitir o alcance dos resultados instrucionais pretendidos pelos professores. Contudo, como acima apresentado, a rotina de trabalho do professor muitas vezes o impede de realizar análises individuais com acurácia, especialmente se ele possui muitas turmas com diversos estudantes. Mas, se o professor tem a seu alcance ferramentas adequadas que o auxiliem na construção desse feedback, então torna-se viável o planejamento e a aplicação de uma avaliação formativa prática e consistente.
Dado o exposto, a fim de fornecer feedback que pode melhorar o ensino e a aprendizagem no curso on-line, bem como melhorar a gestão, entrega, eficiência e avaliação do MOOC, foi que se pensou no desenvolvimento de uma plataforma LA incorporada ao curso. Tal plataforma é denominada “Statistical Analysis Module” (SAM) – em português Módulo de Análises Estatísticas - e reúne ferramentas que possibilitam analisar as respostas dos usuários a cada uma das atividades do curso, a quantidade de erros e acertos, o tempo de permanência, a quantidade de tentativas, entre outras importantes informações que podem ser úteis para permitir uma abordagem mais ampla na análise do uso do MOOC, assim como intervenções mais
significativas por parte dos instrutores que porventura o utilizarão, e dos próprios desenvolvedores.
Acima foi descrita a associação entre MOOCs e as ferramentas LA, os objetivos e benefícios de tais ferramentas, além das funcionalidades do uso das mesmas na avaliação formativa. No último tópico da introdução está definida a delimitação da proposta de pesquisa e sua relevância para o campo de estudo.
1.5. DELIMITAÇÃO DA PROPOSTA DE PESQUISA E SUA RELEVÂNCIA
As temáticas abordadas nesse tópico incluem a importância e utilidade do desenvolvimento de um recurso voltado ao ensino de Biologia Celular, a relevância e o potencial da aprendizagem móvel e dos aplicativos no ensino das células, assim como os aspectos inovadores da associação de MOOCs aos aplicativos. Ao final apresentamos a proposta de pesquisa e os incentivos que justificam os esforços a ela associados.
O entendimento da Biologia Celular inclui a habilidade de compreender eventos moleculares dinâmicos, instantâneos e que, em geral, ocorrem de modo extremamente coordenado em nível microscópico. Em concordância com essa afirmação, Hillel e colaboradores caracterizam inicialmente a Biologia Celular como a “ciência do improvável, do fantástico e do incrível”, contudo, os mesmos autores afirmam que ela tem sido apresentada como uma lista estática de organelas, eventos e funções (Hillel; et al., 2012).
A ausência de recursos diversificados para o ensino das células, ainda que indiretamente, pode estimular a simples memorização de conceitos. Outro agravante é o fato de que a linguagem e a simbologia utilizadas por profissionais já familiarizados com os conteúdos da disciplina demandam um empenho adicional por parte do aluno na compreensão dos termos, cuja ignorância acaba por bloquear a comunicação entre ambos e, em última instância, obstruir completamente o aprendizado.
Corroborando o exposto, o estudo de Oliveira e colaboradores (2009) aponta que a disciplina é considerada muitas vezes complexa, tanto por discentes quanto docentes, devido à dificuldade na criação de modelos mentais e pela pobreza de recursos utilizados na transposição didática.
Para ser compreendida em sua totalidade, invariavelmente a célula precisará ser representada por esquemas ou acessada por meio de recursos, tais
