O futuro da sala de aula

As salas de aula de hoje precisam capacitar os alunos para carreiras e desafios que ainda não existem. Conheça recursos e tendências indicadas por pesquisas que podem ajudar sua escola a preparar os alunos para o futuro.

O ensino em sala de aula está evoluindo

O ensino está evoluindo em um ritmo mais acelerado do que em qualquer outro período da história recente. Cada vez mais, os educadores e as famílias estão conscientes de que o currículo de hoje precisa se adequar à realidade de amanhã. Além de ferramentas e tecnologia, os alunos precisam desenvolver novas habilidades para resolver problemas difíceis, colaborar de modo eficaz e expressar ideias de novas formas.

Com o objetivo de entender isso melhor, o Google for Education fez uma parceria com uma equipe internacional de pesquisadores e analistas para examinar mudanças comprovadas no ensino em sala de aula.

Pensamento computacional

Entrevista com Chris Stephenson

Diretora de Estratégia do Ensino da Ciência da Computação, Google

O que você acha que mudará no ensino de ciência da computação na próxima década? Qual será a diferença em relação a hoje?

A ciência da computação está passando por uma mudança enorme. Acredito que essa tendência se manterá e será acelerada. Os últimos dez anos foram marcados por grandes melhorias nos ambientes de aprendizagem de ciência da computação, como o uso cada vez maior da metodologia de programação em blocos. Mais do que isso: o foco em engajar todos os alunos reforçou que a importância não está só no que ensinamos, mas em como fazemos isso. A adoção de métodos e técnicas de ensino envolventes e baseados em pesquisa continuarão contribuindo para despertar o interesse em aprender. Daqui a 10 anos, eu gostaria que estivéssemos desenvolvendo as habilidades computacionais necessárias para que todos prosperassem na economia global.

Como é possível avaliar se o ensino de ciência da computação e de STEM são de qualidade? Como saber quando eles são ineficazes?

Como em qualquer outra matéria, a sala de aula de ciência da computação ou de STEM é o lugar onde todos estão totalmente envolvidos na aprendizagem. Seja qual for a carreira que eles queiram seguir, os alunos estão aprendendo a resolver problemas e criar soluções usando ferramentas e estratégias do mundo real. Nessas áreas, sabemos que algo não vai bem quando os alunos não representam a diversidade populacional. Então, nosso maior desafio é saber quem não está ali, quais alunos não estão tendo essas oportunidades e terão dificuldades nessas matérias no futuro.

Quais são as peças fundamentais para a qualidade do ensino de ciência da computação nas escolas?

Na minha opinião, a base de tudo é a mesma de qualquer outra disciplina. Em primeiro lugar, professores capacitados que demonstrem entusiasmo pelo assunto e tornem o conteúdo útil e interessante para todos. Com isso, os alunos participam, se sentem motivados e aprendem. E, por fim, todos precisam ter acesso às ferramentas de apoio ao processo de ensino e aprendizagem.

Aprendizagem centrada no aluno

Entrevista com Rob Houben

Diretor, Agora

Por que você acha que mais escolas estão adotando a aprendizagem centrada no aluno? Quais você considera os benefícios mais significativos?

As escolas estão finalmente começando a entender que não se pode impor a paixão e a motivação aos alunos. Sabemos que o segredo do sucesso não é o QI e sim a paixão e a motivação. A partir dos interesses dos alunos, podemos desenvolver habilidades e conhecimentos. Dessa forma, a aprendizagem acontece em ritmo acelerado, e os alunos passam a estar preparados para aprender pelo resto da vida.

Qual foi o melhor exemplo de aprendizagem centrada no aluno que você já presenciou.

Na Agora, um aluno explicou a bomba atômica, alguns consertam motores de carro e outros criaram o ambiente da nossa escola digital e fundaram as próprias empresas aos 16 anos. Uma aluna nossa aprendeu coreano sozinha e fez um tour pela escola com um grupo de visitantes daquele país. Os alunos criam projetos por conta própria e acabam fazendo parte de grupos de 15 ou até 30 alunos colaborando para uma meta em comum. Alguns projetos começam com alunos de 13 anos e recebem a ajuda de especialistas adultos voluntários uma vez por semana.

Quais fundamentos precisam ser estabelecidos por escolas e educadores para garantir o sucesso da aprendizagem centrada no aluno?

O mais importante é a mentalidade dos professores e funcionários. Eles devem esquecer tudo que sabem sobre o ensino e a organização das escolas, e se concentrar no que realmente sabem sobre a aprendizagem. É preciso começar pelas metas e pelos caminhos de aprendizagem pessoais do aluno, ou seja, por algo que ele queira aprender ou fazer. A partir daí, o aluno precisa ter a chance de fracassar e refletir sobre o que deu errado. O "professor" precisa usar o próprio conhecimento para fazer as perguntas certas e ajudar o aluno a refletir, em vez de simplesmente explicar tudo a ele. Dessa forma, o estudante assume o controle do próprio processo de aprendizagem. Você não precisa de cursos predefinidos, aulas, horários nem faixas etárias para isso.

Inovações pedagógicas

Entrevista com Anneli Rautiainen

Diretora da Unidade de Inovação, Conselho Nacional de Educação da Finlândia

Como você vê a evolução do desenvolvimento profissional nos próximos 10 anos?

O desenvolvimento profissional precisa ser contínuo e fazer parte do trabalho de todos no futuro. Os professores e diretores devem adotar um plano de aprendizagem profissional individual que inclua a autoavaliação e a avaliação dos colegas. As habilidades serão ainda mais importantes do que o conhecimento no mundo em rápida transformação no futuro. A aprendizagem on-line continuará evoluindo, e os alunos formarão comunidades de aprendizagem, que podem ser locais ou globais.

Descreva a inovação eficaz do ensino em sala de aula em até 10 palavras.

A inovação eficaz do ensino em sala de aula é criada em conjunto pelos alunos ou com eles.

Quais fundamentos precisam ser estabelecidos por escolas e educadores para promover a inovação eficaz no ensino em sala de aula?

É preciso adotar uma cultura colaborativa nas escolas. Os professores e os alunos fazem parte de comunidades onde a aprendizagem é contínua e o conhecimento é compartilhado. A tarefa do diretor é criar oportunidades para as comunidades de aprendizagem se encontrarem e trabalharem juntas.

Pensamento computacional

Entrevista com Dr. Tim Bell

Professor, Universidade de Canterbury

Você percebeu alguma evolução no ensino de ciência da computação nos últimos anos?

A maior diferença é que agora não ensinamos mais da mesma forma, porque queremos alcançar não só quem já gosta da área. Além disso, a computação hoje é muito mais centrada no usuário. Entre as décadas de 1970 e 1980, precisávamos dividir o mesmo computador, que era um recurso limitado na época. Agora temos vários computadores à disposição e estamos mais exigentes na hora de comprar. Por isso, a experiência do usuário é tão importante. Nesse novo cenário, os desenvolvedores de software centrados no usuário são cada vez mais valorizados, e oferecer experiências diferenciadas está se tornando prioridade. Na educação, essa mudança oferece a um grupo mais amplo de alunos a oportunidade de atuar na área. Mas é claro que ainda temos um longo caminho pela frente.

O que você acha que mudará no ensino de ciência da computação na próxima década? Qual será a diferença em relação a hoje?

Não posso prever o futuro, mas naquele que eu inventaria, todos os cidadãos seriam capacitados para participar de um mundo cada vez mais digital. Além de criar novas tecnologias, precisaremos tomar boas decisões ao usar e controlar cada uma, seja mídia social, IA ou computação quântica. A sociedade precisará estar bem informada, e o ensino de ciência da computação é necessário para isso.

Como é possível avaliar se o ensino de ciência da computação e de STEM são de qualidade? Como saber quando eles são ineficazes?

Quando o ensino é de qualidade, os professores se sentem confiantes e sabem por que estão ensinando aquele conteúdo. Quando é ineficaz, nem todos têm acesso a recursos de qualidade e professores seguros e competentes.

Quais são as peças fundamentais para a qualidade do ensino de ciência da computação nas escolas?

É necessário ter o apoio dos colegas e das instâncias superiores, como a direção escolar e os órgãos do sistema educacional. Os professores precisam ter a chance de aprender a ensinar a matéria. Não só saber programação, mas como dar aulas sobre o assunto. Essa é uma grande mudança, e os recursos para isso (tempo e dinheiro) geralmente são escassos na maioria dos sistemas educacionais.

Competências para a vida e preparação para o mercado

Entrevista com Amanda Timberg

Head of Talent Outreach & Programs, EMEA, Google

Na sua opinião, por que tantas escolas passaram a focar na preparação dos alunos para o mercado de trabalho?

Conseguir um bom emprego ficou mais difícil ao longo dos anos. Como um grande número de estudantes não encontrou trabalho após sair da escola ou da universidade, as instituições de ensino e os governos atentaram para isso. No Reino Unido, por exemplo, a OFSTED avalia esses dados por instituição, garantindo o acesso a oportunidades de emprego, estudo complementar ou capacitação profissional aos alunos formados. Agora as instituições de ensino têm uma responsabilidade maior na preparação dos alunos para uma dessas próximas etapas. Essa responsabilização, além do dever de garantir o desenvolvimento dos alunos, foi o que levou à mudança nas escolas.

Quais habilidades são mais procuradas por empresas como o Google?

Cada função exige qualificações mínimas diferentes. Por exemplo, os candidatos a cargos na área jurídica ou de marketing precisam ter experiências distintas. Mas entre as habilidades e os atributos profissionais que buscamos, eu destacaria curiosidade intelectual, colaboração, capacidade de lidar com incertezas, resiliência e comportamento inclusivo.

Como os empregadores avaliam se uma pessoa recém-formada está pronta para o mercado de trabalho?

Como os recém-formados geralmente não têm muita experiência profissional, os empregadores procuram outros indícios de que eles se sairão bem na função. Por exemplo, as notas e a experiência em funções de liderança ou trabalho em equipe revelam bom desempenho acadêmico ou em atividades extracurriculares. Na entrevista, os empregadores analisam se os candidatos sabem se comunicar, demonstram comprometimento e têm paixão pelo trabalho.

Descreva "competências para a vida" em até 10 palavras.

Lidar com oportunidades e desafios diários com desenvoltura e resiliência.

Pensamento computacional

Entrevista com Markus Hohenwarter e Stephen Jull

Fundador/CEO e COO, GeoGebra

Você percebeu alguma evolução no ensino de ciências, tecnologia, engenharia e matemática (STEM, na sigla em inglês) nos últimos anos?

Essa sigla já é conhecida no mundo inteiro, o que indica a valorização e a importância cada vez maior dessas matérias no currículo. Preciso dizer que a inclusão das artes, mudando a sigla para STEAM, trouxe muitos alunos que nunca imaginaram um dia gostar de ciências exatas, porque eles geralmente pensam que essa área é só para quem é bom em matemática. Para a GeoGebra, a matemática está em todos os lugares, em todas as disciplinas criativas e é fundamental para fazer descobertas e promover a inovação. E quem não gosta de descobrir coisas novas?

O que você acha que mudará no ensino de STEM na próxima década? Qual será a diferença em relação a hoje?

A maior reclamação dos alunos ainda é a relevância do que aprenderam na escola para o dia a dia, hoje e no futuro. Pensando nisso, eles estão começando a valorizar mais as áreas de STEM, porque usam, criam e influenciam tecnologias no mundo inteiro. As escolas têm a oportunidade de incorporar ao processo educativo esse interesse e a competência no aprendizado de tecnologia. Na GeoGebra, desenvolvemos descobertas de aprendizagem relacionadas às áreas de ciências, tecnologia, engenharia e matemática. Para nós, talvez a maior mudança venha com o impacto das tecnologias de RA, como o app de realidade aumentada 3D da GeoGebra. Com ele, descobrimos na prática as propriedades físicas e matemáticas do mundo à nossa volta. Quando o aluno entra em um Cubo Cósmico em transformação com a tecnologia de RA após ler "Uma Dobra no Tempo" em outra aula, ele acaba entendendo a teoria do 4D de uma forma que não era possível até agora.

Conte sobre o melhor exemplo de ensino de STEM que você já viu na prática.

Essa é uma pergunta impossível de responder. São tantos casos que seria impossível escolher um. A saída mais fácil seria dar um exemplo da comunidade global de professores e alunos da GeoGebra, mas falarei sobre um projeto interessante de viagem especial: Lego no Espaço (ou quase lá, nesse caso), feito por alunos de Toronto. Quando o projeto de STEM de um aluno tem quase três milhões de visualizações, você sabe que está no caminho certo. Em uma nova missão, o próximo passo seria enviar um smartphone para coletar os dados do sensor e depois capturar e transmitir a viagem no GeoGebra.

Quais são as peças fundamentais para a qualidade do ensino de ciências, tecnologia, engenharia e matemática nas escolas?

O ponto em comum das melhores escolas são os professores, que transmitem aos alunos a alegria e paixão que têm por aprender. A tecnologia não é essencial para que o ensino de STEM seja envolvente e de alta qualidade. Mas com ótimos professores, um ambiente de aprendizagem solidário e participativo e a melhor tecnologia, tudo ficar mais interessante.

Tecnologias em alta

Entrevista com Michael Bodekaer Jensen

Fundador, Labster

Como você vê a evolução da realidade virtual nos próximos 10 anos? Como isso poderá afetar o ensino em sala de aula?

O hardware de realidade virtual continuará melhorando drasticamente nos próximos 10 anos. Com o aumento do desempenho e da resolução visual, será impossível distinguir entre o mundo real e o virtual, não haverá mais qualquer diferença, enquanto os fones de ouvido multifuncionais oferecerão maior isolamento acústico e conforto por menos de US$ 100. Também veremos o predomínio de outros recursos, como as luvas táteis, que tornarão a experiência ainda mais imersiva. A combinação da aprendizagem por RV colaborativa em tempo real com traduções instantâneas para centenas de idiomas mudará por completo o conceito de "sala de aula" para o de "aulas globais virtuais".

Se isso for bem usado, dará aos educadores a oportunidade de oferecer experiências aos alunos que não eram possíveis antes. Já pensou em poder aprender ciências na Estação Espacial Internacional com alunos do mundo inteiro? Ou ficar do tamanho de uma fita de DNA para manipular as moléculas de forma colaborativa e interativa? Ou até mesmo viajar no tempo para conhecer a Roma antiga e vivenciar a simulação de eventos históricos importantes? Tudo isso com a segurança da sala de aula física.

Na sua opinião, por que as tecnologias em alta, como a realidade virtual, ganharam tanta força e despertaram tanto interesse nos últimos anos?

Embora o conceito de RV não seja particularmente novo, os avanços tecnológicos nos últimos anos agora estão possibilitando produzir equipamentos de RV mais baratos e de maior qualidade para proporcionar uma experiência imersiva confortável para o usuário. Ainda que haja muito espaço para melhorias, a RV está perto de dar um passo importante devido: 1) aos aprimoramentos tecnológicos contínuos combinados com 2) a qualidade cada vez maior do conteúdo desenvolvido especificamente para RV e 3) a pesquisa que comprova a eficácia da RV na educação. No ano passado, a Universidade Estadual do Arizona lançou o primeiro curso de biologia totalmente on-line do mundo usando RV. Essa colaboração entre a universidade, o Google e a empresa Labster deu aos alunos remotos o acesso para realizar experimentos de laboratório em RV, o que simplesmente não era possível antes. Os alunos podem acessar o laboratório quando for mais conveniente e ficar o tempo que precisarem. O curso tem sido um grande sucesso e já tem milhares de alunos.

Qual é o melhor exemplo que você já viu de aplicação da realidade virtual na educação?

No ano passado, a Universidade Estadual do Arizona lançou o primeiro curso de biologia totalmente on-line do mundo usando RV. Essa colaboração entre a universidade, o Google e a empresa Labster deu aos alunos remotos o acesso para realizar experimentos de laboratório em RV, o que simplesmente não era possível antes. Os alunos podem acessar o laboratório quando for mais conveniente e ficar o tempo que precisarem. O curso tem sido um grande sucesso e já tem milhares de alunos.

Descreva a realidade virtual em até 10 palavras.

A realidade virtual democratiza o acesso à educação para praticamente todos os estudantes.

Tecnologias em alta

Entrevista com Dan Lindquist

Gerente de produto do Expedições, Google

Como você vê a evolução da realidade virtual nos próximos 10 anos? Como isso poderá afetar o ensino em sala de aula?

Nos últimos anos, a realidade virtual passou por muitas mudanças. A tecnologia evoluiu, e as empresas estão entendendo melhor quais aplicativos usar com a RV. Quando apareceu pela primeira vez para o consumidor, a RV era usada principalmente em jogos e entretenimento. Agora estamos vendo uma migração para casos de uso mais pragmáticos na educação e nos negócios, como na arquitetura.

Acho que haverá uma grande queda dos preços de hardware para dispositivos de RV nos próximos anos, o que criará mais oportunidades para as escolas integrá-los ao portfólio de tecnologia delas. Apesar da redução nos preços, os dispositivos serão mais avançados, com telas de maior resolução e processadores mais rápidos. Isso acontecerá simultaneamente ao lançamento das redes 5G de alta velocidade, o que contribuirá para ambientes de RV mais imersivos e sofisticados, aumentando muito a sensação dos usuários de que estão mesmo em outro lugar.

Na educação, a RV será usada para oferecer aos alunos experiências que hoje são difíceis ou impossíveis de proporcionar. Por exemplo, com o Expedições, os alunos conhecem lugares distantes sem a complexidade logística de uma viagem real e, com empresas como a Labster, têm acesso a laboratórios completos sem comprar qualquer equipamento ou material. Cada vez mais veremos aplicativos como esses, capazes que diversificar as experiências dos alunos com equipamentos para salas de aula altamente específicos e mais baratos.

Na sua opinião, por que as tecnologias em alta, como a RV e a RA, ganharam tanta força e despertaram tanto interesse nos últimos anos?

A RV e a RA abriram novos caminhos para o engajamento dos alunos como nunca foi possível antes. Eles podem estudar réplicas praticamente idênticas de objetos ou ambientes, o que satisfaz a curiosidade e os instiga a fazer perguntas com base no que estão observando. O maior engajamento ajuda os alunos a assimilar e consolidar melhor o conhecimento sobre um tópico.

Os professores também adoram ver como os alunos ficam empolgados quando usam a RV e a RA na sala de aula. Por isso, estão encontrando diversas novas maneiras de incorporar a tecnologia às lições. Conforme cada vez mais professores descobrem como fazer essa integração, fica mais fácil para outros professores fazerem o mesmo.

Como a realidade virtual pode ser usada com eficiência na sala de aula? Quando esse uso é inadequado?

Adoramos ver a RV integrada como uma forma de ampliar um plano de aula já elaborado e torná-lo mais interativo em vez de substituir uma lição. Os professores que usam a RV com eficiência conduzem a turma por essa experiência ao criar um contexto que será examinado e aprofundado pelos alunos via RV.

Também recomendamos que os professores mantenham os alunos engajados durante a experiência de RV. Às vezes pode ser difícil fazer os alunos prestarem atenção à lição quando estão explorando o ambiente de RV. Aconselhamos deixar os alunos trabalharem sozinhos por um ou dois minutos e depois tirarem os fones de ouvido para responder a perguntas e interagir. Isso ajuda os alunos a consolidar o que aprenderam com a experiência e a manter a atenção deles do início ao fim.

Qual é o melhor exemplo de aplicação da realidade virtual na educação que você já viu?

Visitamos uma sala de aula onde os alunos estavam aprendendo sobre arqueologia e civilizações antigas. O professor começou contando aos alunos a história das antigas civilizações mesoamericanas. Após conhecerem um pouco do assunto, ele mostrou aos alunos um tour de realidade virtual por Chichén Itzá para que vissem e conhecessem as ruínas.

Depois disso, o professor passou a falar sobre a prática da arqueologia e como os arqueólogos podem fazer deduções estudando os artefatos que uma civilização deixou para trás. Ele explicou que os componentes de um artefato podem nos dizer algumas coisas. Por exemplo, a descoberta de uma ponta de flecha sugere que uma civilização usava arcos para caçar.

Em seguida, ele usou a realidade aumentada para mostrar uma série de artefatos mesoamericanos na sala de aula e pediu para os alunos dizerem o que era possível aprender sobre a civilização de cada artefato. Os alunos puderam observar os objetos de todos os ângulos, como se estivessem ali mesmo na sala de aula, e examiná-los em primeira mão.

O professor fez um excelente trabalho ao usar a RA e a RV para atingir os objetivos de aprendizagem daquelas lições.

Descreva a realidade virtual em até 10 palavras.

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