MINERAÇÃO DE DADOS EDUCACIONAIS: MÉTODOS, MODELOS E EVIDÊNCIAS PARA A GESTÃO PÚBLICA



MINERAÇÃO DE DADOS EDUCACIONAIS: MÉTODOS, MODELOS E EVIDÊNCIAS PARA A GESTÃO PÚBLICA
978-65-6155-300-1

2026
360
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Karin Satie Komati
Komati, Karin Satie
Jefferson Oliveira Andrade
Andrade, Jefferson Oliveira
Vivemos na sociedade da informação, um paradigma que tem gerado grande aflição, mas que também abre portas inéditas para profissionais de diversas áreas. A transformação digital alcançou todos os setores da sociedade, e a escola não ficou imune a esse processo. Nossos sistemas educacionais capturam, diariamente, milhares de registros sobre frequência, notas, condições socioeconômicas e infraestrutura. Muitas vezes, imagina-se que esse volume cada vez maior de informações se traduzirá, de forma quase automática, em mais conhecimento e, consequentemente, em melhor qualidade nas tomadas de decisão e em aumento de desempenho. Contudo, a abundância de dados que permeia nossas instituições levanta uma questão central e inadiável: como tratar, refinar e utilizar essas informações brutas para que se tornem, de fato, o gatilho e o norteador de ações públicas eficientes? É com grande satisfação que apresentamos esta coletânea de estudos científicos dedicados a responder a essa pergunta por meio da investigação analítica da realidade educacional, tendo como cenário central o panorama do estado do Espírito Santo. No estudo denominado ES 2030, foram estabelecidas metas ambiciosas para o desenvolvimento regional, elegendo a inovação, a ciência e a tecnologia como pilares fundamentais. Em praticamente todas as diretrizes traçadas para o futuro do estado, a educação assume um papel protagonista, atuando tanto como indicador primário de progresso quanto como elemento possibilitador para a formação de recursos humanos qualificados. É precisamente neste ponto que o emprego da mineração de dados educacionais (MDE) apresenta-se como uma ferramenta estratégica para a melhoria da qualidade da gestão. A verdadeira inovação ocorre na fronteira entre diferentes áreas do saber, e esta obra se destaca justamente ao promover a fusão entre o rigor metodológico da Ciência da Computação e a sensibilidade social da Educação. Ao converter registros administrativos, avaliações em larga escala, dados fiscais e rastros digitais em conhecimento estratégico aplicado, o volume consolida a convergência entre a Mineração de Dados Educacionais (MDE) e a Learning Analytics (LA), sob o escopo interdisciplinar da Ciência de Dados Educacionais (EDS). O resultado é a oferta de subsídios empíricos rigorosos e ferramentas acionáveis para que gestores, pesquisadores e educadores possam fortalecer a equidade e a governança. A mineração de dados educacionais refere-se ao processo de aplicar técnicas avançadas de extração de dados e análise estatística a conjuntos de informações geradas a partir de ambientes de ensino. Segundo os pesquisadores Baker e Yacef , esse campo possui quatro objetivos principais: prever os comportamentos do aluno para aprimorar a modelagem de suas atitudes e motivações; descobrir ou melhorar modelos de estrutura de domínio de conhecimento; estudar o suporte pedagógico mais eficaz; e estabelecer evidências empíricas para apoiar teorias pedagógicas, permitindo o projeto de sistemas de aprendizagem mais responsivos e eficientes. Foi com o propósito de transformar esse vasto potencial analítico em realidade prática que nasceu a Pós-Graduação lato sensu em Mineração de Dados Educacionais (Pós-MDE), um projeto conjunto e pioneiro do Instituto Federal do Espírito Santo (Ifes) – Campus Serra com a Secretaria Estadual de Educação do Espírito Santo (SEDU/ES). Viabilizado por meio de um convênio fundamental com a Universidade Aberta Capixaba (UnAC), o programa, com um ano e meio de duração, foi desenhado especificamente para capacitar os servidores públicos na utilização dessas tecnologias, culminando na resolução de problemas reais de suas rotinas. Nosso agradecimento à FAPES pelo suporte institucional e financeiro, que constituiu a base essencial para a execução deste projeto (1088/2023 P:2023-B3C8R). Durante nossa jornada, os alunos imergiram em fundamentos complexos de ciência de dados, programação em Python, algoritmos de aprendizado de máquina preditivo e descritivo, além de técnicas avançadas de visualização de dados. O diferencial da proposta sempre foi a transposição da teoria matemática e computacional para a resolução de problemas práticos da gestão educacional. Na disciplina de Seminários de Projetos Aplicados, as vivências profissionais dos estudantes — que conhecem de perto a realidade do chão da escola e das secretarias — se encontraram com a investigação acadêmica. A partir da identificação de gargalos reais em seus ambientes de trabalho, os alunos organizaram ideias, elaboraram problematizações complexas e propuseram soluções concretas. Este livro é a culminância técnica e intelectual desse esforço coletivo. Ele reúne os trabalhos de conclusão elaborados por nossos alunos, demonstrando a aplicação direta da inteligência de dados no cotidiano escolar e administrativo. Para abarcar a pluralidade de desafios do nosso tempo, a obra foi organizada em duas grandes dimensões que sustentam o ecossistema de ensino: a primeira focada no desempenho e nas trajetórias acadêmicas dos estudantes, da Educação Básica ao Superior, e a segunda dedicada à complexa engrenagem de administração pública, financiamento e desenvolvimento do corpo docente, que viabiliza o funcionamento dessas estruturas na esfera governamental. No Eixo I: Trajetórias Estudantis e Desempenho Acadêmico, o leitor acompanha a evolução do aluno ao longo de sua formação, observando como o uso de dados pode decifrar fenômenos ligados à proficiência, ao currículo e à permanência escolar. O trajeto inicia-se no Ensino Fundamental (Bloco A), abordando a inovadora aplicação de Modelos de Linguagem de Grande Escala (LLMs) como ferramentas de suporte pedagógico, capazes de auxiliar na avaliação automática e consistente de redações narrativas (Capítulo 1). Em seguida, adentra-se no Ensino Médio (Bloco B), etapa crucial da educação básica, onde se investiga a profunda relação semântica e empírica entre currículo e avaliação (Capítulo 2) e se realiza uma análise temporal abrangente de indicadores entre 2007 e 2023 (Capítulo 3). O rigor do processo KDD (Descoberta de Conhecimento em Bases de Dados) desvela ainda os padrões longitudinais de proficiência em Física, evidenciando fatores socioestruturais (Capítulo 4), e mapeia o rendimento das Escolas do Campo no estado, utilizando dados para refutar teses de declínio e mostrar a resiliência dessas instituições (Capítulo 5). Por fim, o ciclo estende-se ao Ensino Superior (Bloco C), com um estudo que avalia o potencial do Aprendizado Ativo na predição e mitigação precoce da evasão escolar, um dos maiores desafios institucionais contemporâneos (Capítulo 6). Complementando a dimensão discente, o Eixo II: Administração Pública, Financiamento e Governança Educacional desloca o olhar para os bastidores político-estruturais do sistema de ensino. Uma educação de excelência não se faz apenas em sala de aula, mas também através do provimento adequado da força de trabalho e do monitoramento fiscal transparente. O debate abre-se com a gestão do corpo docente, investigando, por meio de análise exploratória, os principais motivos de eliminação em processos seletivos para professores temporários (Capítulo 7), bem como a aplicação de técnicas de clusterização no mapeamento de perfis de participação na formação continuada (Capítulo 8). Na sequência, a atenção converge para o financiamento e a governança escolar. Os autores apresentam o desenvolvimento de dashboards interativos para o monitoramento descentralizado do PROGEFE (Capítulo 9), conduzem uma análise visual da relação entre os repasses orçamentários estaduais e o desempenho acadêmico das escolas (Capítulo 10), e culminam com a discussão metodológica e gerencial do ICMS Educacional no Espírito Santo, um mecanismo vital de indução de qualidade (Capítulo 11). A publicação destes trabalhos transcende o mero exercício acadêmico. Ela reforça a vocação tecnológica e de inovação do Campus Serra e concretiza nosso objetivo maior: qualificar, com bases científicas, a gestão educacional capixaba. Em um país de dimensões continentais e com profundas desigualdades, não podemos nos dar ao luxo de conduzir políticas públicas fundamentadas apenas na intuição. Esperamos que os padrões, as tendências e os modelos aqui identificados sirvam como insumo prático, provando que a tecnologia, quando guiada por propósitos educacionais, tem o poder de transformar a realidade. Que esta obra inspire os agentes responsáveis pelas tomadas de decisão a promoverem uma gestão mais eficiente, justa e transformadora da educação. Desejamos a todos uma excelente e enriquecedora leitura!
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