Por que ensinar Ciência de Dados na escola?

15 de maio

Para Paulo Orenstein, do IMPA, é possível aprender lógica de programação desde cedo

Passados quase 15 anos, o pesquisador do IMPA Paulo Orenstein, 31 anos, não se esquece do dia em que um profissional foi a sua escola e disse aos alunos que, para se destacarem no mercado de trabalho, teriam de dominar três idiomas: português, inglês e mais um – espanhol, francês, chinês… A dica ficou gravada na memória, mas Paulo a adaptou à sua maneira. “Acho que ele errou em uma coisa: não são três línguas, são três linguagens! Além de português e inglês, por exemplo, os jovens devem aprender uma linguagem de programação. Podem escolher uma, pode ser  Python, Java ou outra.” 

Paulo Orenstein, pesquisador do IMPA, fala sobre a importância da ciência de dados.

Para Paulo Orenstein, doutor em estatística pela Universidade Stanford, dominar programação é fundamental para desenvolver o raciocínio e terá aplicações práticas de longo prazo. Muito mais do que praticamente tudo o se que aprende na escola. Segundo ele, é possível ensinar lógica de programação desde cedo. Em Stanford, seus colegas chineses afirmaram aprender a partir do 4º ano do Ensino Fundamental. Existem materiais didáticos online, como o swift e o scratch, que ensinam a programar de uma maneira simples.

A partir do ensino médio, Paulo recomenda aulas de programação. Sua favorita é a linguagem Python, porque é aberta (gratuita) e flexível – como a matemática ideal! -, além de ser a mais difundida entre os programadores. “Se errar um código, basta procurar no Google para encontrar a solução, isso é fundamental. Além disso, como a escola é um investimento de longo prazo, o Python é uma linguagem que a criança poderá usar nos próximos 20 anos”, avalia. 

O ensino de Ciência de Dados (que mescla probabilidade, estatística e análise de dados) é a melhor maneira de preparar crianças e jovens para o século 21, na opinião de Jo Boaler, professora de Educação da Universidade de Stanford e cofundadora do Youcubed. Em artigo, ela afirma que a matemática ensinada nas escolas dos EUA não mudou desde que o Sputnik foi colocado em órbita, no final da década de 1950. Se estamos na era do Big Data, em que 90% dos dados criados pela humanidade foram gerados nos últimos dois anos, como ensinar essa disciplina na escola? 

“A Ciência de Dados fala do mundo real de um jeito único, tem uma matemática muito bonita, com probabilidade, programação. Na minha época, quando tinha 15 anos, não existia isso. Então, era difícil alguém se apaixonar pelo tema”, considera. 

A Ciência de Dados é uma ciência interdisciplinar que combina computação e matemática para analisar e simular todo tipo de dados: econômicos, sociais, ecológicos, entre outros. Por exemplo, os gráficos que preveem a disseminação do Covid-19 são realizados por esses profissionais, o que acentua o diálogo com outras áreas do conhecimento. Ao trabalhar com informações sobre a doença, por exemplo, é preciso consultar um epidemiologista para entender os problemas e as perguntas que precisam ser respondidas. 

Paulo defende o uso da criatividade para o ensino de probabilidade. “As aplicações que eu vejo nos livros são sempre as mesmas, jogo de dados, moeda ou roleta, tem muito mais do que isso.” O pesquisador sugere desenvolver o olhar matemático e a curiosidade para situações aparentemente simples do cotidiano. Ele recorda uma pergunta de sua época de graduação na PUC-RJ. Os elevadores da faculdade foram divididos e serviam do 1º ao 5º andar e do 6ª ao 12º andar. “Será que isso funciona?”, questiona.

Seriam aulas mais criativas e engajadas, baseadas em encontrar desafios, coletar dados e usar matemática ou softwares para encontrar respostas e interpretá-las. Cruzar dados sobre notas dos alunos por matéria e período; altura e peso dos estudantes; eleições, pesquisas de opinião. Ele deixa um desafio de probabilidade. Quantas pessoas são necessárias em uma sala para que exista uma chance maior do que 50% para que duas façam aniversário no mesmo dia?  Resposta no final da matéria. 

Grafite em código intrigou jovem universitário

Foi um desafio insólito que levou Paulo para a matemática e a Ciência de Dados. Uma série de grafites em código nas paredes do bairro da Gávea, na zona sul do Rio de Janeiro, onde cursava Economia na PUC-Rio, o intrigou. Diante da incompreensão geral, a artista Joana César, autora dos desenhos virou tema de matérias jornalísticas e explicou que se tratava de segredos.

Pesquisador se inspirou em série de grafites com códigos.

“Meu orientador me desafiou: vamos ler! Me joguei para escrever um programa de computador para decifrar. Consegui. Aprendi a programar por causa disso.” Paulo – que usa esse código até hoje e ficou amigo da artista – acredita que qualquer garoto no ensino médio, com um pouco de auxílio, consegue escrever esse tipo de códigos. “Desde cedo, é possível estimular os alunos a fazer projetos, cada um faz um diferente.”

O pesquisador acha interessante que os alunos sejam estimulados a desenvolver projetos e atividades extraclasse. 

O ensino de ciência de dados na escola é pautado por outra questão. Que matemática será mais útil e presente para sua vida? Como o Mentalidades Matemáticas, que propõe uma abordagem que privilegia o raciocínio e a profundidade em vez de cálculos e memorização, Paulo acredita que probabilidade e programação podem contribuir para o dia a dia das pessoas.

“Aprendi pouco na escola sobre programação e probabilidade. Claro que você ganha uma arcabouço teórico útil, mas de fato, a matemática no mundo é voltada para o cálculo, que sempre foi considerado a grande joia intelectual da humanidade. A trigonometria é importante, seno e cosseno são fundamentais. Na escola é tudo muito fechado, mas a matemática tem propriedades que podem ser exploradas de maneira mais complexa e aberta.”  

E como é o dia a dia de um cientista de dados? “Passo 60% do meu tempo programando e 40% com lápis e papel. Basicamente, eu recebo dados, grandes arquivos e a primeira coisa que tenho que fazer é organizá-los. Uso um software para aplicar esses dados e interpretá-los. Às vezes, surge algum problema de matemática para resolver. Quem faz Ciência de Dados sabe programação e teoria. Esse casamento é muito bonito e realmente muito interessante para olhar a realidade.”

* Resposta do desafio de estatística: Quantas pessoas são necessárias em uma sala para que exista uma probabilidade maior do que 50% para que duas façam aniversário no mesmo dia?  23.