Like many of you, I'm one of the lucky people. I was born to a family where education was pervasive. I'm a third-generation PhD, a daughter of two academics. In my childhood, I played around in my father's university lab. So it was taken for granted that I attend some of the best universities, which in turn opened the door to a world of opportunity.
Como muitos de vocês, sou uma pessoa de sorte. Nasci numa família em que a educação era uma tradição. Pertenço à terceira geração de doutorados, filha de dois académicos. Na minha infância, brincava no laboratório universitário do meu pai. Por isso, era certo que iria frequentar uma das melhores universidades o que, por sua vez, me abriu a porta para um mundo de oportunidades.
Unfortunately, most of the people in the world are not so lucky. In some parts of the world, for example, South Africa, education is just not readily accessible. In South Africa, the educational system was constructed in the days of apartheid for the white minority. And as a consequence, today there is just not enough spots for the many more people who want and deserve a high quality education. That scarcity led to a crisis in January of this year at the University of Johannesburg. There were a handful of positions left open from the standard admissions process, and the night before they were supposed to open that for registration, thousands of people lined up outside the gate in a line a mile long, hoping to be first in line to get one of those positions. When the gates opened, there was a stampede, and 20 people were injured and one woman died. She was a mother who gave her life trying to get her son a chance at a better life.
Infelizmente, a maioria das pessoas não tem tanta sorte. Em algumas partes do mundo, por exemplo, na África do Sul, a educação não está ao alcance de todos. Na África do Sul, o sistema educativo foi construído no tempo do Apartheid, para a minoria branca. E, como consequência, hoje em dia, não há vagas suficientes para todos aqueles que querem e merecem uma educação de excelência. Essa escassez levou a uma crise em janeiro deste ano, na Universidade de Joanesburgo. Existiam algumas vagas em aberto no processo de admissão, e na noite anterior à abertura dessas vagas, milhares de pessoas alinharam-se junto ao portão, numa fila enorme de mais de 1,5 km, esperando ser as primeiras e ficar com uma dessas vagas. Quando os portões abriram, houve um tumulto, 20 pessoas ficaram feridas e uma mulher morreu. Era uma mãe que perdeu a vida a tentar dar ao seu filho a oportunidade de ter uma vida melhor.
But even in parts of the world like the United States where education is available, it might not be within reach. There has been much discussed in the last few years about the rising cost of health care. What might not be quite as obvious to people is that during that same period the cost of higher education tuition has been increasing at almost twice the rate, for a total of 559 percent since 1985. This makes education unaffordable for many people.
Mas, mesmo em partes do mundo, como os Estados Unidos, onde a educação é acessível, pode estar fora do alcance. Muito se tem discutido, nos últimos anos, sobre o aumento dos custos dos serviços de saúde. O que pode não ser tão óbvio para as pessoas é que, durante esse mesmo período, o custo das propinas do ensino superior aumentou quase ao dobro desse ritmo, atingindo um total de 559%, desde 1985. Isto torna a educação incomportável para muitas pessoas.
Finally, even for those who do manage to get the higher education, the doors of opportunity might not open. Only a little over half of recent college graduates in the United States who get a higher education actually are working in jobs that require that education. This, of course, is not true for the students who graduate from the top institutions, but for many others, they do not get the value for their time and their effort.
Finalmente, mesmo para aqueles que conseguem chegar ao ensino superior, as portas da oportunidade poderão não abrir. Apenas pouco mais de metade dos recém-formados, nos Estados Unidos, que concluíram o ensino superior, trabalham em empregos que requerem tal nível de educação. Isto, claro, não é verdade para os estudantes que se formam em instituições de topo. Mas, para muitos outros, eles não têm retorno pelo seu tempo e esforço.
Tom Friedman, in his recent New York Times article, captured, in the way that no one else could, the spirit behind our effort. He said the big breakthroughs are what happen when what is suddenly possible meets what is desperately necessary. I've talked about what's desperately necessary. Let's talk about what's suddenly possible.
Tom Friedman, no seu recente artigo no New York Times, captou, de uma forma que mais ninguém conseguiria, o espírito por trás desse esforço. Ele disse que "as grandes descobertas acontecem quando "aquilo que é de repente possível vai ao encontro daquilo que é desesperadamente necessário." Já falei sobre o que é desesperadamente necessário. Falemos sobre o que é "de repente possível".
What's suddenly possible was demonstrated by three big Stanford classes, each of which had an enrollment of 100,000 people or more. So to understand this, let's look at one of those classes, the Machine Learning class offered by my colleague and cofounder Andrew Ng. Andrew teaches one of the bigger Stanford classes. It's a Machine Learning class, and it has 400 people enrolled every time it's offered. When Andrew taught the Machine Learning class to the general public, it had 100,000 people registered. So to put that number in perspective, for Andrew to reach that same size audience by teaching a Stanford class, he would have to do that for 250 years. Of course, he'd get really bored.
O que é "de repente possível" foi demonstrado em três grandes disciplinas de Stanford, cada uma delas com 100 mil pessoas, ou mais, inscritas. Então, para compreender isso, vamo-nos focar numa dessas disciplinas, a disciplina de Aprendizagem Automática, lecionada pelo meu colega e co-fundador Andrew Ng. O Andrew leciona uma das maiores disciplinas de Stanford. É a disciplina de Aprendizagem Automática que tem 400 pessoas inscritas sempre que é oferecida. Quando o Andrew lecionou a disciplina de Aprendizagem Automática para o público em geral, esta teve 100 000 pessoas inscritas. Para colocar esse número em perspetiva, para o Andrew alcançar uma audiência com a mesma dimensão lecionando a sua disciplina em Stanford, ele teria de fazer isso durante 250 anos. É claro que ia ficar bastante entediado.
So, having seen the impact of this, Andrew and I decided that we needed to really try and scale this up, to bring the best quality education to as many people as we could. So we formed Coursera, whose goal is to take the best courses from the best instructors at the best universities and provide it to everyone around the world for free. We currently have 43 courses on the platform from four universities across a range of disciplines, and let me show you a little bit of an overview of what that looks like.
Então, depois de ver o impacto disto, o Andrew e eu decidimos que precisávamos realmente de tentar ampliar isso, para proporcionar uma educação de excelência a quantas pessoas pudéssemos. Então criámos a Coursera, cujo objetivo é ter os melhores cursos dos melhores professores, das melhores universidades e oferecê-los a todas as pessoas do mundo, gratuitamente. Temos atualmente 43 cursos na plataforma, de quatro universidades, abrangendo várias disciplinas. E deixem-me mostrar uma visão geral dessa plataforma. (Vídeo) Robert Ghrist: "Bem-vindos ao Cálculo."
(Video) Robert Ghrist: Welcome to Calculus.
Ezekiel Emanuel: "Cinquenta milhões de pessoas não têm seguro."
Ezekiel Emanuel: Fifty million people are uninsured.
Scott Page: "Os modelos ajudam-nos a conceber instituições e políticas mais eficazes.
Scott Page: Models help us design more effective institutions and policies. We get unbelievable segregation.
"Obtemos uma segregação inacreditável." Scott Klemmer: "Então Bush imaginou que, no futuro,
Scott Klemmer: So Bush imagined that in the future, you'd wear a camera right in the center of your head.
"usaríamos uma câmara bem no centro da cabeça." Mitchell Duneier: "Mills quer que o estudante de sociologia desenvolva a qualidade da mente..."
Mitchell Duneier: Mills wants the student of sociology to develop the quality of mind ...
RG:" O cabo suspenso toma a forma de um cosseno hiperbólico."
RG: Hanging cable takes on the form of a hyperbolic cosine.
Nick Parlante: "Para cada pixel da imagem, defina o vermelho para zero."
Nick Parlante: For each pixel in the image, set the red to zero.
Paul Offit: "... a vacina permitiu-nos eliminar o vírus da poliomielite."
Paul Offit: ... Vaccine allowed us to eliminate polio virus.
Dan Jurafsky: "A Lufthansa serve o pequeno-almoço e San Jose? Bem, isto soa mal."
Dan Jurafsky: Does Lufthansa serve breakfast and San Jose? Well, that sounds funny.
Daphne Koller: "Então esta é a moeda que escolhe, e estes são os dois lançamentos."
Daphne Koller: So this is which coin you pick, and this is the two tosses.
Andrew Ng: "Na aprendizagem automática em grande escala, gostaríamos de alcançar a computação ..."
Andrew Ng: So in large-scale machine learning, we'd like to come up with computational ...
(Aplausos)
(Applause)
Verifica-se, talvez sem surpresa,
DK: It turns out, maybe not surprisingly, that students like getting the best content from the best universities for free. Since we opened the website in February, we now have 640,000 students from 190 countries. We have 1.5 million enrollments, 6 million quizzes in the 15 classes that have launched so far have been submitted, and 14 million videos have been viewed.
que os alunos gostam de receber o melhor conteúdo das melhores universidades, gratuitamente. Desde que lançámos o "site", em fevereiro, temos agora 640 000 estudantes, de 190 países. Temos 1,5 milhões de inscrições, 6 milhões de questionários submetidos nas 15 disciplinas oferecidas e 14 milhões de visualizações de vídeos.
But it's not just about the numbers, it's also about the people. Whether it's Akash, who comes from a small town in India and would never have access in this case to a Stanford-quality course and would never be able to afford it. Or Jenny, who is a single mother of two and wants to hone her skills so that she can go back and complete her master's degree. Or Ryan, who can't go to school, because his immune deficient daughter can't be risked to have germs come into the house, so he couldn't leave the house. I'm really glad to say -- recently, we've been in correspondence with Ryan -- that this story had a happy ending. Baby Shannon -- you can see her on the left -- is doing much better now, and Ryan got a job by taking some of our courses.
Mas o que importa não são só os números, são também as pessoas. Quer seja o Akash, que vem de uma pequena cidade na Índia que nunca teria acesso, neste caso, a uma disciplina com qualidade de Stanford nem teria a possibilidades de pagá-la. Ou a Jenny, que é mãe solteira de dois filhos e quer aumentar as suas competências para poder voltar e completar o seu mestrado. Ou o Ryan, que não pode ir à escola, porque a sua filha imunodeficiente não pode ser posta em risco por germes trazidos para casa, por isso ele não pode sair de casa. Estou muito contente por poder dizer — recentemente, estivemos em contato com o Ryan — que esta história teve um final feliz. A bebé Shannon — que vocês podem ver do lado esquerdo — está muito melhor agora, e o Ryan arranjou um emprego, após ter frequentado alguns dos nossos cursos.
So what made these courses so different? After all, online course content has been available for a while. What made it different was that this was real course experience. It started on a given day, and then the students would watch videos on a weekly basis and do homework assignments. And these would be real homework assignments for a real grade, with a real deadline. You can see the deadlines and the usage graph. These are the spikes showing that procrastination is global phenomenon.
Então, o que torna estes cursos tão diferentes? Afinal, cursos "on-line" já existem há algum tempo. O que fez a diferença foi que se tratava de uma experiência real. Começou num dado dia, os alunos passaram a assistir aos vídeos semanalmente e a fazer os trabalhos de casa. E estes eram trabalhos de casa reais para notas reais e com um prazo de entrega real. Podem ver os prazos e a utilização no gráfico. Estes são os picos mostrando que a procrastinação é um fenómeno global.
(Laughter)
(Risos)
At the end of the course, the students got a certificate. They could present that certificate to a prospective employer and get a better job, and we know many students who did. Some students took their certificate and presented this to an educational institution at which they were enrolled for actual college credit. So these students were really getting something meaningful for their investment of time and effort.
No final do curso, os estudantes obtiveram um certificado. Podiam apresentar esse certificado a um potencial empregador e conseguir um emprego melhor, e houve muitos que conseguiram. Alguns estudantes apresentaram o seu certificado à instituição universitária em que estavam inscritos para obterem créditos. Assim, estes estudantes estavam a receber algo significativo pelo seu investimento de tempo e esforço.
Let's talk a little bit about some of the components that go into these courses. The first component is that when you move away from the constraints of a physical classroom and design content explicitly for an online format, you can break away from, for example, the monolithic one-hour lecture. You can break up the material, for example, into these short, modular units of eight to 12 minutes, each of which represents a coherent concept. Students can traverse this material in different ways, depending on their background, their skills or their interests. So, for example, some students might benefit from a little bit of preparatory material that other students might already have. Other students might be interested in a particular enrichment topic that they want to pursue individually. So this format allows us to break away from the one-size-fits-all model of education, and allows students to follow a much more personalized curriculum.
Vamos falar um pouco sobre alguns dos componentes que suportam estes cursos. O primeiro componente é que, quando se eliminam as limitações físicas da sala de aula e se desenvolve conteúdo explicitamente destinado para o formato "on-line", podemos libertar-nos, por exemplo, da aula monolítica de uma hora. Podemos fragmentar os conteúdos em pequenos módulos de 8 a 12 minutos, cada um representando um conceito coerente. Os alunos podem usar este material de diferentes formas, dependendo dos seus conhecimentos, competências ou interesses. Assim, por exemplo, alguns alunos podem beneficiar com materiais preparatórios que outros alunos podem já possuir. Outros estudantes podem estar interessados num tema específico que queiram estudar individualmente. Portanto, este formato permite afastar-nos do modelo da educação igual para todos e permite que os alunos sigam um currículo muito mais personalizado.
Of course, we all know as educators that students don't learn by sitting and passively watching videos. Perhaps one of the biggest components of this effort is that we need to have students who practice with the material in order to really understand it. There's been a range of studies that demonstrate the importance of this. This one that appeared in Science last year, for example, demonstrates that even simple retrieval practice, where students are just supposed to repeat what they already learned gives considerably improved results on various achievement tests down the line than many other educational interventions.
Todos sabemos, enquanto educadores, que os alunos não aprendem estando só sentados a ver os vídeos. Talvez uma das maiores componentes deste projeto seja a necessidade de ter alunos que treinem os conteúdos para verdadeiramente os compreenderem. Há uma série de estudos que mostram a importância disto. Este, que apareceu na Science no ano passado, demonstra que mesmo a simples prática de revisão, em que os estudantes só precisam repetir o que eles já aprenderam, traz resultados consideravelmente melhores em vários testes de desempenho do que muitas outras intervenções educativas.
We've tried to build in retrieval practice into the platform, as well as other forms of practice in many ways. For example, even our videos are not just videos. Every few minutes, the video pauses and the students get asked a question.
Tentamos criar a prática da revisão na plataforma, bem como outras formas de estudo. Por exemplo, até os nossos vídeos não são apenas vídeos, Em intervalos de alguns minutos, o vídeo para e é feita uma pergunta aos alunos.
(Video) SP: ... These four things. Prospect theory, hyperbolic discounting, status quo bias, base rate bias. They're all well documented. So they're all well documented deviations from rational behavior.
(Vídeo) SP: "... Estas quatro coisas: teoria da decisão, o desconto hiperbólico, "enviesamento do <i>status quo</i>, enviesamento da taxa base, estão todas bem documentadas. "Então são todos desvios bem documentados do comportamento racional."
DK: So here the video pauses, and the student types in the answer into the box and submits. Obviously they weren't paying attention.
DK: Então aqui o vídeo pausa, e os alunos escrevem a resposta na caixa e enviam-na. É óbvio que não estavam a prestar atenção.
(Laughter)
(Risos)
So they get to try again, and this time they got it right. There's an optional explanation if they want. And now the video moves on to the next part of the lecture. This is a kind of simple question that I as an instructor might ask in class, but when I ask that kind of a question in class, 80 percent of the students are still scribbling the last thing I said, 15 percent are zoned out on Facebook, and then there's the smarty pants in the front row who blurts out the answer before anyone else has had a chance to think about it, and I as the instructor am terribly gratified that somebody actually knew the answer. And so the lecture moves on before, really, most of the students have even noticed that a question had been asked. Here, every single student has to engage with the material.
Então, eles podem tentar de novo e, desta vez, acertam. Se eles quiserem, podem aceder a uma explicação opcional e agora o vídeo passa à parte seguinte da aula. Esta é uma questão simples que eu, enquanto professora, poderia colocar na sala de aula, mas quando eu coloco este tipo de questões na sala de aula, 80% dos alunos ainda estão a escrever a última coisa que eu disse, 15% estão no Facebook, e depois há os sabichões da fila da frente que disparam a resposta antes de qualquer outra pessoa ter tido a hipótese de pensar sobre isso. E eu, como o professora, fico muito satisfeita por alguém, pelo menos, saber a resposta. E assim a aula continua antes que, de facto, a maioria dos alunos tenha reparado que tinha sido feita uma pergunta. Aqui, cada um dos estudantes tem de se envolver com o material.
And of course these simple retrieval questions are not the end of the story. One needs to build in much more meaningful practice questions, and one also needs to provide the students with feedback on those questions. Now, how do you grade the work of 100,000 students if you do not have 10,000 TAs? The answer is, you need to use technology to do it for you. Now, fortunately, technology has come a long way, and we can now grade a range of interesting types of homework. In addition to multiple choice and the kinds of short answer questions that you saw in the video, we can also grade math, mathematical expressions as well as mathematical derivations. We can grade models, whether it's financial models in a business class or physical models in a science or engineering class and we can grade some pretty sophisticated programming assignments.
E claro, estas perguntas simples de revisão não são o fim da história. Precisamos de criar questões práticas muito mais significativas, além de proporcionar aos alunos retorno sobre essas questões. Agora, como se avalia o trabalho de 100 000 estudantes, se não tivermos 10 mil assistentes técnicos? A resposta é que é preciso usar a tecnologia para que ela o faça por nós. Felizmente, agora que a tecnologia já percorreu um longo caminho, podemos avaliar vários tipos de trabalhos. Além de múltipla escolha e das perguntas de resposta curta que vocês viram no vídeo, também podemos avaliar matemática, expressões matemáticas bem como derivações matemáticas. Podemos classificar modelos, quer sejam modelos financeiros numa aula de gestão, ou modelos físicos numa aula de ciências ou de engenharia. E podemos classificar alguns exercícios bastante sofisticados de programação.
Let me show you one that's actually pretty simple but fairly visual. This is from Stanford's Computer Science 101 class, and the students are supposed to color-correct that blurry red image. They're typing their program into the browser, and you can see they didn't get it quite right, Lady Liberty is still seasick. And so, the student tries again, and now they got it right, and they're told that, and they can move on to the next assignment. This ability to interact actively with the material and be told when you're right or wrong is really essential to student learning.
Deixem-me mostrar-vos uma forma que é realmente muito simples mas bastante visual. Isto pertence à disciplina de Introdução à Ciência Computacional de Stanford, e os alunos devem colorir corretamente a cor daquela imagem vermelha difusa. Eles estão a escrever o programa no "browser", e podemos ver que eles não acertaram: a Estátua da Liberdade ainda está com um ar enjoado. E, assim, o aluno tenta de novo, e agora consegue acertar e passar para a próxima atividade. Esta capacidade de interagir ativamente com o material e de saber quando se está certo ou errado é essencial para a aprendizagem do aluno.
Now, of course we cannot yet grade the range of work that one needs for all courses. Specifically, what's lacking is the kind of critical thinking work that is so essential in such disciplines as the humanities, the social sciences, business and others. So we tried to convince, for example, some of our humanities faculty that multiple choice was not such a bad strategy. That didn't go over really well.
Mas, é claro que ainda não podemos avaliar todos os tipos de trabalhos necessários, para todos os cursos. Especificamente, o que falta é a avaliação do trabalho de pensamento crítico, que é tão essencial em disciplinas de humanidades, ciências sociais, gestão e outras. Então tentámos convencer, por exemplo, alguns dos nossos professores de humanidades que as perguntas de múltipla escolha não é uma estratégia assim tão má. Isso não deu muito certo.
So we had to come up with a different solution. And the solution we ended up using is peer grading. It turns out that previous studies show, like this one by Saddler and Good, that peer grading is a surprisingly effective strategy for providing reproducible grades. It was tried only in small classes, but there it showed, for example, that these student-assigned grades on the y-axis are actually very well correlated with the teacher-assigned grade on the x-axis. What's even more surprising is that self-grades, where the students grade their own work critically -- so long as you incentivize them properly so they can't give themselves a perfect score -- are actually even better correlated with the teacher grades. And so this is an effective strategy that can be used for grading at scale, and is also a useful learning strategy for the students, because they actually learn from the experience. So we now have the largest peer-grading pipeline ever devised, where tens of thousands of students are grading each other's work, and quite successfully, I have to say.
Então tivemos de pensar numa solução diferente. E a solução a que chegámos foi foi a classificação entre pares. Acontece que estudos anteriores mostram, como este de Saddler e Good, que a classificação entre pares é uma estratégia surpreendentemente eficaz, por proporcionar notas reproduzíveis. Foi apenas testado em turmas pequenas, mas mostrou, por exemplo, que estas notas atribuídas pelos alunos (no eixo dos yy) estão muito bem correlacionadas com as notas atribuídas pelos professores (eixo dos xx). O que é ainda mais surpreendente é que as auto-avaliações, em que os alunos avaliam o seu próprio trabalho de forma crítica — desde que incentivados adequadamente para que não possam atribuir a si próprios a pontuação máxima — estão realmente mais correlacionadas com as classificações dos professores. E por isso esta é uma estratégia eficaz que pode ser utilizada para avaliações em massa, e é também uma estratégia de aprendizagem útil para os alunos, porque eles realmente aprendem com a experiência. Assim, agora temos a maior rede de classificação entre pares já concebida, em que dezenas de milhares de estudantes avaliam os trabalhos uns dos outros, e com bastante sucesso, devo dizer.
But this is not just about students sitting alone in their living room working through problems. Around each one of our courses, a community of students had formed, a global community of people around a shared intellectual endeavor. What you see here is a self-generated map from students in our Princeton Sociology 101 course, where they have put themselves on a world map, and you can really see the global reach of this kind of effort.
Mas isto não se trata apenas de alunos sentados sozinhos nas suas salas de estar, a resolver problemas. Em torno de cada um dos nossos cursos, formou-se uma comunidade de estudantes, uma comunidade global de pessoas ao redor de um esforço intelectual partilhado. O que veem aqui é um mapa autogerado dos alunos do nosso curso de Introdução à Sociologia de Princeton, onde eles se colocaram no mapa mundo, e onde podemos realmente ver o alcance global deste tipo de esforço.
Students collaborated in these courses in a variety of different ways. First of all, there was a question and answer forum, where students would pose questions, and other students would answer those questions. And the really amazing thing is, because there were so many students, it means that even if a student posed a question at 3 o'clock in the morning, somewhere around the world, there would be somebody who was awake and working on the same problem. And so, in many of our courses, the median response time for a question on the question and answer forum was 22 minutes. Which is not a level of service I have ever offered to my Stanford students.
Os estudantes colaboraram nestes cursos de várias formas. Primeiro, houve um fórum de perguntas e respostas, onde os estudantes colocaram questões e outros estudantes responderam a essas questões. E o mais surpreendente é que, porque existiam tantos estudantes, isso significa que mesmo que um aluno faça uma pergunta às 3 horas da manhã, nalgum lugar no mundo, haverá alguém acordado a trabalhar sobre o mesmo problema. E assim, em muitos dos nossos cursos, o tempo médio de resposta a uma pergunta no fórum de perguntas e respostas é de 22 minutos. Longe do nível de serviço que eu posso oferecer aos meus alunos de Stanford.
(Laughter)
(Risos)
And you can see from the student testimonials that students actually find that because of this large online community, they got to interact with each other in many ways that were deeper than they did in the context of the physical classroom. Students also self-assembled, without any kind of intervention from us, into small study groups. Some of these were physical study groups along geographical constraints and met on a weekly basis to work through problem sets. This is the San Francisco study group, but there were ones all over the world. Others were virtual study groups, sometimes along language lines or along cultural lines, and on the bottom left there, you see our multicultural universal study group where people explicitly wanted to connect with people from other cultures.
E podem ver, a partir dos depoimentos dos estudantes, que eles acham que devido a esta grande comunidade "on-line", conseguiram interagir uns com os outros de várias formas mais profundas do que as que criavam em salas de aula presenciais. Os estudantes também se reuniram, sem qualquer tipo de intervenção nossa, em pequenos grupos de estudo. Alguns destes eram grupos de estudo presenciais com restrições geográficas, que se reuniram semanalmente para resolverem conjuntos de problemas. Este é o grupo de estudo de São Francisco, mas havia outros por todo o mundo. Outros eram grupos de estudo virtuais, partilhando, por vezes, a mesma língua ou cultura, e na parte inferior esquerda, vê-se o nosso grupo de estudo multicultural universal, em que as pessoas queriam explicitamente contactar com pessoas de outras culturas.
There are some tremendous opportunities to be had from this kind of framework. The first is that it has the potential of giving us a completely unprecedented look into understanding human learning. Because the data that we can collect here is unique. You can collect every click, every homework submission, every forum post from tens of thousands of students. So you can turn the study of human learning from the hypothesis-driven mode to the data-driven mode, a transformation that, for example, has revolutionized biology. You can use these data to understand fundamental questions like, what are good learning strategies that are effective versus ones that are not? And in the context of particular courses, you can ask questions like, what are some of the misconceptions that are more common and how do we help students fix them?
Existem tremendas oportunidades a partir deste tipo de enquadramento. A primeira é que ela tem o potencial de nos dar uma perspetiva sem precedentes para compreender a aprendizagem humana. Porque os dados que podemos recolher aqui são únicos. Vocês podem analisar cada clique, cada entrega de trabalho, cada mensagem no fórum, de dezenas de milhares de estudantes. Assim, pode-se transformar o estudo da aprendizagem humana, até hoje orientado por hipóteses, para um modo baseado em dados, uma transformação que, por exemplo, revolucionou a biologia. Podemos usar estes dados para entender questões fundamentais, como: quais são as boas estratégias de aprendizagem que são eficazes <i>versus</i> as que não são? E no contexto de cursos específicos, podemos perguntar quais são alguns dos equívocos mais comuns e como podemos ajudar os estudantes a resolvê-los?
So here's an example of that, also from Andrew's Machine Learning class. This is a distribution of wrong answers to one of Andrew's assignments. The answers happen to be pairs of numbers, so you can draw them on this two-dimensional plot. Each of the little crosses that you see is a different wrong answer. The big cross at the top left is where 2,000 students gave the exact same wrong answer. Now, if two students in a class of 100 give the same wrong answer, you would never notice. But when 2,000 students give the same wrong answer, it's kind of hard to miss. So Andrew and his students went in, looked at some of those assignments, understood the root cause of the misconception, and then they produced a targeted error message that would be provided to every student whose answer fell into that bucket, which means that students who made that same mistake would now get personalized feedback telling them how to fix their misconception much more effectively.
Aqui está um exemplo disso, também da aula de Aprendizagem Automática do Andrew. Trata-se de uma distribuição de respostas erradas para um dos exercícios de Andrew. As respostas são pares de números, para que se possam desenhar neste gráfico 2D. Cada uma das pequenas cruzes que veem é uma resposta errada diferente. A cruz grande no canto superior esquerdo representa a pergunta onde 2000 estudantes deram exatamente a mesma resposta errada. Agora, se dois alunos de uma turma de 100 dessem a mesma resposta errada, nunca se notaria. Mas, quando 2000 alunos dão a mesma resposta errada, é um pouco difícil não notar. Então, quando o Andrew e os seus alunos analisaram alguns dos trabalhos, perceberam a causa da falha de entendimento e criaram uma mensagem de erro que seria mostrada a todos os alunos que tivessem dado aquela resposta, o que significa que os alunos que fizessem o mesmo erro passariam a receber uma mensagem personalizada ajudando-os a entender o conceito de forma mais eficaz.
So this personalization is something that one can then build by having the virtue of large numbers. Personalization is perhaps one of the biggest opportunities here as well, because it provides us with the potential of solving a 30-year-old problem. Educational researcher Benjamin Bloom, in 1984, posed what's called the 2 sigma problem, which he observed by studying three populations. The first is the population that studied in a lecture-based classroom. The second is a population of students that studied using a standard lecture-based classroom, but with a mastery-based approach, so the students couldn't move on to the next topic before demonstrating mastery of the previous one. And finally, there was a population of students that were taught in a one-on-one instruction using a tutor. The mastery-based population was a full standard deviation, or sigma, in achievement scores better than the standard lecture-based class, and the individual tutoring gives you 2 sigma improvement in performance.
Então esta personalização é algo que se pode construir quando temos dados em grande escala. A personalização é talvez uma das maiores oportunidades aqui, porque nos dá o potencial de resolver um problema com 30 anos. O investigador educacional Benjamin Bloom, em 1984, expôs o conhecido problema "2 sigma", que foi observado ao estudar três populações. A primeira é a população que estudou em sala de aula. A segunda é uma população de alunos que estudou a frequentar uma sala de aula convencional, mas com uma abordagem baseada no domínio de conteúdo, de forma a que os alunos não pudessem avançar para o tema seguinte sem demonstrarem domínio do precedente. E, finalmente, uma população de estudantes que foram ensinados de forma individual, recorrendo a um tutor. A população baseada no domínio de conteúdo apresentou um desvio padrão total, ou sigma, tendo um melhor desempenho que a população com aulas tradicionais, em sala de aula. E a população com aulas individuais, atingiu 2 sigma de melhoria no desempenho.
To understand what that means, let's look at the lecture-based classroom, and let's pick the median performance as a threshold. So in a lecture-based class, half the students are above that level and half are below. In the individual tutoring instruction, 98 percent of the students are going to be above that threshold. Imagine if we could teach so that 98 percent of our students would be above average. Hence, the 2 sigma problem.
Para percebermos o seu significado, olhemos para a aprendizagem realizada em sala de aula, e tomemos o desempenho médio como limiar. Então, numa sala de aula tradicional, metade dos estudantes encontram-se acima desse limiar e a outra metade, abaixo. No grupo de ensino individual, 98% dos estudantes ficarão acima desse limiar. Imaginem se pudéssemos ensinar de forma que 98% dos nossos alunos ficassem acima dessa média. Por isso, o problema 2 sigma.
Because we cannot afford, as a society, to provide every student with an individual human tutor. But maybe we can afford to provide each student with a computer or a smartphone. So the question is, how can we use technology to push from the left side of the graph, from the blue curve, to the right side with the green curve? Mastery is easy to achieve using a computer, because a computer doesn't get tired of showing you the same video five times. And it doesn't even get tired of grading the same work multiple times, we've seen that in many of the examples that I've shown you. And even personalization is something that we're starting to see the beginnings of, whether it's via the personalized trajectory through the curriculum or some of the personalized feedback that we've shown you. So the goal here is to try and push, and see how far we can get towards the green curve.
Porque não podemos proporcionar, enquanto sociedade, ensino individualizado a todos os alunos. Mas, talvez possamos conceder a cada aluno um computador ou um smartphone. Então a questão é, como podemos utilizar a tecnologia para mover o lado esquerdo do gráfico, da curva azul, para o lado direito, até à curva verde? O domínio é fácil de alcançar utilizando um computador, porque o computador não se cansa de mostrar o mesmo video cinco vezes. Ele não fica cansado de corrigir o mesmo trabalho diversas vezes, tal como vimos em vários exemplos que vos mostrei. E mesmo a personalização é algo em que já se vê o início, quer através da personalização do currículo ou através do retorno para cada aluno que já vos mostrei. Então, o objetivo aqui é tentar impulsionar, e ver o quão perto da curva verde conseguimos chegar.
So, if this is so great, are universities now obsolete? Well, Mark Twain certainly thought so. He said that, "College is a place where a professor's lecture notes go straight to the students' lecture notes, without passing through the brains of either."
Então, se isto é tão fantástico, estarão as universidades obsoletas? Bem, Mark Twain pensou isso. Ele afirmou que "A universidade é o lugar onde as anotações de aula dos professores "vão diretamente para as anotações de aulas dos alunos, "sem passarem pelos cérebros de ambos."
(Laughter)
(Risos)
I beg to differ with Mark Twain, though. I think what he was complaining about is not universities but rather the lecture-based format that so many universities spend so much time on. So let's go back even further, to Plutarch, who said that, "The mind is not a vessel that needs filling, but wood that needs igniting." And maybe we should spend less time at universities filling our students' minds with content by lecturing at them, and more time igniting their creativity, their imagination and their problem-solving skills by actually talking with them.
No entanto, eu discordo de Mark Twain. Penso que ele não se queixava das universidades, mas sim do formato baseado na palestra em que muitas universidades gastam tanto tempo. Voltemos ainda mais atrás: a Plutarco, que disse que: "A mente não é um recipiente que precisa de ser enchido, "mas madeira que precisa de ser inflamada." E talvez devessemos passar menos tempo nas universidade, a encher as mentes dos alunos com conteúdos através de aulas tradicionais, e mais tempo a inflamar a sua criatividade, a sua imaginação e as suas competências de resolução de problemas conversando, realmente, com eles.
So how do we do that? We do that by doing active learning in the classroom. So there's been many studies, including this one, that show that if you use active learning, interacting with your students in the classroom, performance improves on every single metric -- on attendance, on engagement and on learning as measured by a standardized test. You can see, for example, that the achievement score almost doubles in this particular experiment. So maybe this is how we should spend our time at universities.
Então, como fazemos isso? Fazemos isso através da aprendizagem ativa em sala de aula. Têm-se desenvolvido muitos estudos, incluindo este, que mostram que se a aprendizagem ativa for utilizada, interagindo com os estudantes na sala de aula, o desempenho melhora em quase todas as métricas — na assiduidade, no compromisso e na aprendizagem, como foi aferido através de testes padronizados. Podem verificar, por exemplo, que o resultado de desempenho obtido quase que duplica nesta experiência. Então, talvez seja desta forma que devemos utilizar o nosso tempo nas universidades.
So to summarize, if we could offer a top quality education to everyone around the world for free, what would that do? Three things. First it would establish education as a fundamental human right, where anyone around the world with the ability and the motivation could get the skills that they need to make a better life for themselves, their families and their communities.
Resumindo, se pudéssemos oferecer uma educação de qualidade a todas as pessoas do mundo, gratuitamente, o que aconteceria? Três coisas. Primeiro, estabelecer-se-ia a educação como um dos direitos humanos fundamentais, em que qualquer pessoa, em qualquer parte do mundo, com capacidade e motivação, pudesse obter as competências necessárias para tornar a vida melhor para si, para as suas famílias e as suas comunidades.
Second, it would enable lifelong learning. It's a shame that for so many people, learning stops when we finish high school or when we finish college. By having this amazing content be available, we would be able to learn something new every time we wanted, whether it's just to expand our minds or it's to change our lives.
Segundo, permitiria a aprendizagem ao longo da vida. É uma vergonha que para tanta gente, a aprendizagem acabe quando termina o ensino secundário ou a faculdade. O facto destes incríveis conteúdos estarem disponíveis, permite-nos aprender algo de novo sempre que quisermos, seja apenas para expandir a nossa mente ou mesmo para mudar as nossas vidas.
And finally, this would enable a wave of innovation, because amazing talent can be found anywhere. Maybe the next Albert Einstein or the next Steve Jobs is living somewhere in a remote village in Africa. And if we could offer that person an education, they would be able to come up with the next big idea and make the world a better place for all of us.
E, finalmente, permitiria criar uma onda de inovação, porque talentos surpreendentes podem ser encontrados em qualquer lugar. Talvez o próximo Albert Einstein ou o próximo Steve Jobs estejam a viver numa vila remota de África. E se pudermos proporcionar a essas pessoas educação, eles surgirão com a próxima grande ideia e tornarão o planeta um lugar melhor para todos nós.
Thank you very much.
Muito obrigada.
(Applause)
(Aplausos)