Aprendizagem adaptativa em cinco perguntas

Em que consiste?

Imagine uma sala de aula com 15 estudantes. Cada um sentado silenciosamente em frente a um computador. Se olharmos por cima de seus ombros, podemos ver como cada um deles está trabalhando em um problema diferente. Enquanto isso, no computador do professor, é exibido um painel de controle no qual o professor pode acompanhar, em tempo real, o progresso de cada um de seus alunos. Se tiverem dúvidas no desempenho de sua tarefa, eles se apresentam e as resolvem. Este poderia ser um cenário típico representativo da aprendizagem adaptativa, um método instrucional que cria uma experiência de aprendizagem personalizada para os estudantes, utilizando um sistema informático orientado por dados que identifica as necessidades específicas de cada aluno e lhes oferece diferentes possibilidades com base nestas necessidades.

O Observatório de Inovação no Ensino do Tecnológico de Monterrey identifica dois tipos de aprendizagem adaptativa:

• Aprendizagem adaptativa orientada pelo conteúdo. Este modelo é baseado no monitoramento de desempenho, interações e metadados gerados a partir da interação entre os estudantes e o conteúdo. Estas informações e sua relação com os objetivos de aprendizagem estão concentradas em um painel de controle que o professor consulta para identificar o que precisa ser ajustado, alterado ou modificado na instrução; conteúdos ou caminhos de aprendizagem.
• Aprendizagem adaptativa orientada por avaliação. Este é geralmente o modelo com o qual a aprendizagem adaptativa é comumente associada. Nesta abordagem, o sistema faz ajustes quase em tempo real e dinâmicos na instrução, nos recursos de aprendizagem e nos caminhos do curso com base na avaliação contínua do desempenho e domínio do estudante. A intervenção do professor não é necessária aqui.

Quais são suas origens?

Embora, é claro, sua universalização tenha ocorrido nos últimos anos devido ao grande desenvolvimento da inteligência artificial e à popularização de novas tecnologias, a aprendizagem adaptativa tem suas raízes nos anos 50 e até mesmo antes. Seus precursores e suas fundações podem ser encontrados em:

• As escalas de níveis e habilidades dos psicólogos Alfred Binet e Théodore Simon, que, encomendado pelo Ministério da Educação francês na época, projetou o primeiro teste para medir a inteligência das crianças, quando a educação tinha acabado de se tornar universal em seu país.
• A teoria de aprendizagem programada de Burrhus Frederic Skinner e a máquina de ensino. Em 1954, este famoso behaviorista desenvolveu o paradigma do condicionamento operante ele começou a projetar uma “máquina de ensino” que pudesse promover o aprendizagem de forma mais eficaz do que os métodos educacionais tradicionais, o que ele considerava altamente ineficaz. Com base em sua teoria de aprendizagem programada, ele projetou uma máquina de ensino que ele chamou de Planador. Era um dispositivo mecânico que permitia um controle automático do processo de aprendizagem, pois era estritamente planejado em uma progressão linear. Desta forma, ele desenvolveu programas de ensino de ortografia, matemática e outras disciplinas acadêmicas.
•  Sistemas de tutorial programados para o ensino inteligente. Por exemplo, o sistema PLATO de Donald Bitzer, criado nos anos sessenta, e o estudante de informática Jaime Carbonell.

Como mencionado acima, com a evolução das Tecnologias de Informação e Comunicação e como os computadores se tornaram menores, mais poderosos e menos caros, a aprendizagem adaptativa é agora aplicável ao ensino em sala de aula, ao ensino à distância e a cenários de tutoria. Além disso, estamos em um momento particularmente oportuno, graças à convergência de três elementos (Lemke, 2014):

1. Acesso à tecnologia necessária por parte dos educadores.
2. A disponibilidade de sofisticada análise e aprendizagem de dados.
3. Pesquisa emergente sobre como as pessoas aprendem.

Fonte: Observatorio de Innovación Educativa del Tecnológico de Monterrey.

Quais são suas principais vantagens?

As vantagens da aprendizagem adaptativa, devidamente aplicada, são muitas. Entre as principais, podemos destacar as seguintes (Inspiratics e Observatório de Inovação no Ensino):

• Os estudantes são os protagonistas de sua própria aprendizagem.
• Feedback individualizado e em tempo real.
• Melhorar o projeto instrucional combinando-o com o modelo híbrido.
• Monitora e analisa constantemente o desempenho e o progresso do estudante.
• Liberta o tempo das aulas para atividades desafiadoras e discussões de alto nível.
• A avaliação é adaptativa de acordo com os resultados.
• Oferece maior autonomia aos estudantes na execução de suas tarefas.
• Permite a aquisição efetiva de conhecimentos e o desenvolvimento das habilidades de cada aluno.
• Aumenta a motivação dos estudantes.
• Isso economiza tempo nas tarefas dos professores.
• Gera dados para a modelagem preditiva

Como aplicar na sala de aula?

Como aplicar a aprendizagem adaptativa na sala de aula? No portal Inspiratics oferece algumas ferramentas diferenciadas por nível educacional para desfrutar dos benefícios da aprendizagem adaptativa em sala de aula.

Aprendizagem adaptativa na escola pré-primária e primária

Nestes níveis de educação, onde novos conhecimentos estão sendo aprendidos em todas as disciplinas, plataformas de aprendizagem adaptativas relacionadas à leitura ou habilidades matemáticas são muito úteis.

• LightSail incentiva a leitura e engaja os estudantes na prática da leitura. O objetivo é que, pouco a pouco, eles leiam por períodos mais longos graças a uma biblioteca de livros adaptados às preferências e necessidades de cada aluno. Um método de classificação aumenta a motivação dos estudantes, que passam alguns minutos mais de tempo lendo todos os dias.
• i-Ready se baseia no aprendizagem individualizado da matemática e da leitura. Está dividido em lições e tem diferentes personagens animados que incentivam o estudante a atingir seus objetivos.

É útil em ambientes sociais carenciados?

Já falamos aqui sobre como a educação digital e as novas tecnologias, quando bem utilizadas, podem ser usadas para gerar mais e melhores oportunidades para crianças e jovens vulneráveis. A educação apoiada por novas tecnologias permite a democratização da aprendizagem, pois proporciona acesso fácil e barato a conteúdos e recursos educacionais em múltiplos formatos que podem ser utilizados em diferentes lugares e em diferentes momentos.

As evidências nos dizem que a EdTech nos diz que as intervenções da EdTech focadas na aprendizagem autodirigida funcionam melhor para melhorar as práticas de ensino ou a aprendizagem dos estudantes em contextos de baixa e média renda (Rodríguez Segura, 2020).

No entanto, para que funcionem corretamente, várias condições de capacitação devem estar em vigor (Wilichowski e Cobo, 2021):

1. Eles devem ser alinhados ao currículo. Sistemas adaptativos requerem um mapeamento detalhado do currículo e desenvolvimento de conteúdos para apoiar os objetivos de aprendizagem descritos no currículo. Os professores devem estar envolvidos desde o início do processo. Isto tem demonstrado maior aceitação e compromisso durante a implementação.
2. Exigem uma infraestrutura digital adequada para garantir a adoção generalizada.
3. Formação de professores. Para que os sistemas adaptativos sejam efetivamente implantados, a formação de professores deve ser incluído. A disposição dos professores de adotar novas práticas e aceitar esses sistemas desempenha um papel fundamental na eficácia desses programas.
4. Compromisso dos estudantes. Além da formação de professores, os sistemas adaptativos devem envolver a participação efetiva dos estudantes. Assim como os professores, é importante envolver os estudantes no processo de implementação. As iniciativas de participação destinadas aos estudantes devem criar incentivos intrínsecos e extrínsecos para que eles utilizem a plataforma de forma contínua.

A implementação adequada desses sistemas inteligentes de tutoria requer levar em conta duas possíveis “contra-indicações”:

• As suposições que eles incorporam são fundamentadas em abordagens do ensino baseadas no conhecimento, mas não necessariamente assumem as possibilidades de outras abordagens valorizadas pelas ciências da aprendizagem, tais como a aprendizagem colaborativa, a aprendizagem orientada da descoberta e o fracasso produtivo (Dean Jr. e Kuhn, 2007).
• Seu uso extensivo cria o problema de reduzir o contato humano entre estudantes e professores e estudantes e colegas, ou professores passando muito tempo em suas carteiras observando o quadro de interação dos estudantes.

A aprendizagem adaptativa é uma grande ferramenta tecnológica para melhorar a qualidade da aprendizagem. Os sistemas adaptativos devidamente implementados têm o potencial de melhorar a maneira como os professores instruem, de melhorar a aprendizagem dos estudantes e de ajudar os formuladores de políticas a entender melhor o que está acontecendo nas salas de aula.

Há algum tempo sabemos que a aprendizagem de “tamanho único” não funciona na sociedade do século XXI. A inteligência artificial e a análise de dados podem dar um salto quântico na aprendizagem personalizada. Vamos fazer com que isso aconteça.

REFERÊNCIAS:

Dean Jr., D. e Kuhn, D. (2007). Instruções Diretas vs. Descoberta. Educação Científica. Volume 91, Edição 3. P. 384-397.

Inspiradores. Tudo o que você precisa saber sobre o aprendizagem adaptativo. Consultado em 31 de março de 2022. Obtido de https://inspiratics.org/es/recursos-educativos/todo-lo-que-debes-saber-sobre-el-alunoaje-adaptativo/

Lemke, C. 2014. Aprendizagem adaptativa inteligente: Um Elemento Essencial do Ensino e Aprendizagem do Século XXI. Em Dreambox Learning. Consultado em 31 de março de 2022. Obtido de https://www.dreambox.com/resources/white-paper/intelligent-adaptive-learning-an-essential-element-of-21st-century-teaching-and-learning

Observatório de Inovação no Ensino. (2014). Aprendizagem e avaliação adaptativa. Relatório EduTrends. Tecnologia de Monterrey. Disponível em https://static1.squarespace.com/static/53aadf1de4b0a0a817640cca/t/611289bd7a11e63e81fa831b/1628604863592/02.+Edu+Trends+AE-A.pdf

Rodríguez Segura, D. (2020). Tecnologia educacional em países em desenvolvimento: Uma Revisão Sistemática. Universidade da Virgínia. Documento de trabalho.

Wilichowski, T. e Cobo, C. (janeiro de 2021). Você está considerando um sistema de aprendizagem adaptável? Um roteiro para os formuladores de políticas. Educação para o Desenvolvimento Global. Banco Mundial Blogs. Consultado em 1 de abril de 2022. Disponível em https://blogs.worldbank.org/es/education/esta-considerando-un-sistema-de-alunoaje-adaptativo-una-hoja-de-ruta-para-los