Mineração de dados orientada pelo domínio educacional: uma prova de conceito

Abstract

Este trabalho propõe uma metodologia para identificação de padrões relacionados ao aprendizado de matemática e às características do ambiente escolar, a qual foi aplicada aos dados da Prova Brasil 2013, com ênfase nos estudantes do 9º ano do ensino fundamental do estado do Rio de Janeiro. A abordagem, apoiada pelo conhecimento de especialistas em educação, consistiu na proposição de um processo de redução de dimensionalidade integrado à mineração de dados, sendo sua avaliação efetuada por intermédio de medidas técnicas em conjunto com medidas de interesse do domínio educacional. Foi possível identificar ações, bem como analisar sua viabilidade para solução das questões educacionais. A metodologia, orientada pela área de aplicação e cuja avaliação não se restringiu ao uso de métricas técnicas da mineração de dados, pode servir como referência – uma prova de conceito – a outras pesquisas em ações e políticas educacionais.Palavras-chave: Prova Brasil, Mineração de Dados, Políticas Educacionais, Rendimento Escolar. Minería de datos orientada por el domínio educativo: una prueba de conceptoEste trabajo tiene el objetivo de proponer una metodología para identificar patrones relacionados con el aprendizaje de matemáticas y con las caracteristicas del ambiente escolar, que fue aplicada a los datos de la Prova Brasil 2013, específicamente a los alumnos del 9º año de la educación fundamental del estado de Rio de Janeiro. El enfoque, apoyado por el conocimiento de especialistas en el área de educación, consistió en proponer un proceso de reducción de dimensionalidad integrado a la minería de datos, y su evaluación fue efectuada por medio de medidas técnicas en conjunto con medidas de interés del dominio educativo. Este abordaje permitió identificar acciones y analizar su viabilidad para solucionar algunos problemas de la educación básica. La metodología, orientada por el área de aplicación y cuya evaluación no se restringió al uso de métricas técnicas de la mineria de datos, puede servir de referencia – una prueba de concepto – a otras investigaciones en acciones y políticas educativas.Palabras clave: Prova Brasil; Minería de Datos; Políticas Educativas; Rendimiento Escolar. Data mining guided by the educational domain: a proof of conceptThis paper aims to propose a methodology for identifying patterns related to learning mathematics and the characteristics of the school environment. It was applied to the data of the Prova Brasil 2013, focusing on students in their 9th year of education, in the state of Rio de Janeiro. The approach, supported by education experts, consists of proposing a dimensionality reduction process integrated to data mining. Its evaluation was conducted using technical measures together with measures of interest to the educational domain. This approach made it possible to identify actions, as well as to analyze their viability, to solve educational issues. The methodology, guided by the area of application and the evaluation of which is not restricted to the use of technical metrics of data mining, can serve as a reference – a proof of concept – for other studies of educational actions and policies.Keywords: Prova Brasil, Data Mining, Educational Policies, School Performance.