O desempenho escolar via uma abordagem de descoberta de conhecimento em bases de dados

Abstract

As políticas de adopção e manutenção de Sistemas e Tecnologias de Informação (S&TI) numa escola secundária são uma matéria sensível que envolve várias vertentes: pedagógica, tecnológica, económica, ética e legal. Questões complexas como a dependência de empresas produtoras de Tecnologias de Informação e Comunicação, a formação dos Recursos Humanos do Serviço de Informática, a coexistência de tecnologias, etc., levam a decisões complexas e envolvem, com certeza, perspectivas diferentes dos grupos de pessoas com capacidade para decidir ou influenciar decisões na organização (docentes, funcionários, sindicatos, alunos, Estado, indústria nacional, etc.). É necessário levar em conta que o panorama dos S&TI muda cada vez mais rapidamente e que tal facto causa dificuldades acrescidas à tomada de decisão na organização, particularmente, na tomada de decisão estratégica. Com este projecto pretendeu-se desenvolver e utilizar um instrumento de descoberta de conhecimento para auxiliar a elaboração de políticas de S&TI numa escola secundária. Esse instrumento de fundamenta-se na abordagem baseada em Cenários e foi utilizado para suportar a elaboração de uma política de conhecimento para os dados existentes, utilizados e desenvolvidos por uma escola secundária. Embora a escolaridade da população tenha francamente melhorado nas últimas décadas, os indicadores posicionam Portugal na cauda da Europa. Em causa está o abandono escolar precoce conjugado com o insucesso escolar. O insucesso escolar na disciplina de Língua Portuguesa é extremamente grave, na medida em que esta língua é o instrumento de acesso a múltiplos conhecimentos nas diversas áreas disciplinares. Com efeito, se o aluno não domina eficientemente a Língua Portuguesa não terá a capacidade de interpretar e compreender as matérias de outras disciplinas. Por isso, o insucesso nesta área disciplinar pode constituir uma das causas principais que influenciam negativamente o desempenho escolar do aluno em diferentes níveis de ensino. Por sua vez na disciplina de Matemática o caso é semelhante. Neste trabalho é abordado o desempenho escolar no ensino secundário, sendo que foi realizada análise de uma base de dados. Esta base de dados foi criada no ano lectivo 2005/2006, com os resultados obtidos através da elaboração e aplicabilidade de um questionário em duas escolas alentejanas (Escola Secundária Gabriel Pereira em Évora e Escola Secundária Mousinho da Silveira em Portalegre) e a informação foi completada com as notas e faltas (justificadas e injustificadas) presentes nas pautas finais de período. As pautas foram cedidas pelo Conselho Executivo de cada uma das escolas. Serão aplicadas diversas técnicas de Data Mining, como por exemplo: máquinas de vectores de suporte, redes neuronais e árvores de decisão, foram aplicadas com vista à extracção de conhecimento relevante na previsão do desempenho escolar. A solução proposta pretende prever o desempenho escolar dos alunos, através de um conjunto de variáveis de entrada. Com este estudo pretende-se ajudar a comunidade educativa a melhorar a gestão de recursos e a aplicação de estratégias, por forma a melhorar o desempenho dos alunos.

The information politics of a public school secondary are a sensitive issue that spans different aspects: pedagogical, technological, ethical and legal. Complex questions such as depending on companies that produce Information and Communication Technologies, Human Resources training, coexistence of disparate technologies, etc., lead to complex decisions which certainly involve different perspectives from different groups of people who have the capacity to decide or influence organisational decisions (lecturers, workers, trade unions, learners, State, national industry, etc.). It is necessary to consider that the situation in the Information Systems and Technologies field changes more and more quickly, which brings increased difficulties to the decision-making process within the organisation, and, in particular, to its strategical decision-making process. This projecto it intended to develop and to use an instrument of knowledge discovery to aid the elaboration of politics of Techonologies in a high school. That instrument instrument is based in the approach based in Sceneries and it was used to support the elaboration of a knowledge politics for the existent data, used and developed by a high school. Although the education of the population has gotten better frankly in the last decades, the indicators position Portugal in the tail of Europe. In cause it is the precocious school abandonment conjugated with the school failure. The school failure in the discipline of Portuguese Language is extremely serious, in the measure in that this language is the access instrument to multiple knowledge in the several areas discipline. With effect, if the student doesn't dominate the Portuguese Language efficiently won't have the capacity to interpret and to understand the matters of other disciplines. Therefore, the failure in this area to discipline can constitute one of the main causes that influence the student's school acting negatively in different teaching levels. For his/her time in the discipline of Mathematics the case is similar. In this work the school acting is approached in the secondary teaching, and analysis of a base of data was accomplished. This base of data was created in the year lectivo 2005/2006, with the results obtained through the elaboration and applicability of a questionnaire in two schools alentejanas (Escolas Gabriel Pereira in Évora and Escolas Mousinho da Silveira in Portalegre) and the information was completed with the notes and present lacks (justified and unjustified) in the final lines of period. The lines were given up by Executive Council of each one of the schools. They will be several applied techniques of Data Mining, as for instance: machines of support vectores, nets neuronais and trees of decision, were applied with view to the extracção of relevant knowledge in the forecast of the school acting. The proposed solution intends to foresee the students' school acting, through a group of entrance variables. With this study it intends the educational community to be helped to improve the administration of resources and the application of strategies, for form to improve the students acting.