Quão presencial a ciência deve ser?
A volta às aulas deste ano é diferente de qualquer outra. Pais, professores e alunos estão avaliando a segurança e o desejo de estar na sala de aula. Os campi que geralmente estão lotados de estudantes estão quase vazios. Os dormitórios são locais de isolamento e não de comunidade, locais onde os alunos ficam presos diante do brilho de um laptop. Mesmo as faculdades que optaram por ter aulas presenciais precisam se preparar para atuar on-line no caso de um surto de COVID-19.
Mas um tipo de aula é particularmente difícil de migrar online: aulas de laboratório.
Muitos cursos nas áreas STEM – ciências, tecnologia, engenharia e matemática – incluem aulas de laboratório ou de campo como componentes práticos de um curso teórico. Os professores agora têm a tarefa de converter esse aprendizado experiencial – que depende da capacidade do aluno de tocar, ver e sentir a lição – em uma interface plana e remota.
Os estudantes precisam de sair da universidade com um conjunto específico de competências e conhecimentos que correspondam ao diploma que possuem, e a COVID-19 ameaça mudar o significado de um diploma STEM. Pode um estudante de graduação em biologia nunca ter aprendido a realizar procedimentos fundamentais como a reação em cadeia da polimerase? Eles podem se formar em silvicultura se nunca tiverem feito trabalho de campo em uma floresta real?
Estamos prestes a descobrir. De acordo com A Crônica do Ensino Superior, 10% das faculdades planejavam começar o semestre totalmente online no início do ano letivo, cerca de 4% estavam ministrando aulas totalmente presenciais e 78% estavam fazendo um híbrido de educação online e presencial (os 8% restantes eram ainda decidindo). Aqui estão algumas maneiras pelas quais essas diferentes estratégias estão afetando o STEM no ensino superior.
Qualquer instrução presencial é controversa.
Mesmo que os alunos tenham permissão para entrar nos laboratórios, nem todos querem correr o risco de estar lá pessoalmente. Em algumas faculdades, professores, estudantes de pós-graduação e pessoal de cozinha e de custódia não têm a opção de trabalhar on-line – se quiserem manter seus empregos, terão que retornar ao campus. Muitos professores, alunos e funcionários também estão lutando com os cuidados infantis.
Na Arizona State University, os laboratórios que não podem ser facilmente transferidos para a Internet estão acontecendo pessoalmente. A ASU exigiu um resultado de teste negativo antes que os alunos pudessem retornar aos dormitórios e desenvolveu um teste rápido de COVID-19 baseado em saliva, aprovado pela FDA, fornecido gratuitamente aos alunos.
A escola afirma que testa regularmente uma percentagem “estatisticamente significativa” dos alunos, na esperança de controlar a presença do vírus. Ainda assim, a reabertura já recebeu resistência de alguns professores e funcionários, que publicaram uma carta aberta à administração escolar no Medium, dizendo que as políticas da ASU estavam colocando em risco os funcionários da escola e que os surtos no campus poderiam facilmente se espalhar para a comunidade em geral e vice-versa, uma vez que muitos alunos moram fora do campus com a família e vão para a escola.
Vários alunos foram suspensos por violar as diretrizes COVID da escola: “Todos – incluindo professores, funcionários, alunos e visitantes – são obrigados a usar coberturas faciais nas salas de aula, laboratórios, escritórios e em todos os espaços externos da ASU (exceto durante as refeições). Alunos e os funcionários são obrigados a fazer um exame de saúde diário por meio do aplicativo móvel da ASU ou healthcheck.asu.edu, que envolve monitorar sua temperatura e responder a perguntas sobre quaisquer sintomas.” Os alunos não podem trazer visitantes para os dormitórios ou ir a festas fora do campus que não sigam as diretrizes de saúde pública. Desde 1º de agosto, porém, 1.330 casos foram registrados na ASU.
O que significa “oportunidades iguais” quando tudo está online?
Agora que os laboratórios de informática estão fechados e muitos alunos frequentam remotamente, as escolas também precisam garantir que todos os alunos tenham acesso a um computador e à Internet.
“A pandemia trouxe à tona muitas desigualdades”, diz Lynn Huntsinger, reitora associada de instrução e assuntos estudantis do Rausser College of Natural Resources da UC Berkeley. “Entre eles, você tem um bom lugar para trabalhar em casa e tem internet boa?”
Muitas faculdades estão expandindo programas de empréstimo de laptops e adicionando pontos de acesso wi-fi se a conectividade com a Internet for um problema. Algumas aulas de laboratório exigem software especializado (e caro), como ArcGIS, AdobeSuite ou R. Eles podem exigir maior poder de computação do que a maioria dos laptops básicos, portanto, algumas escolas estão trabalhando para permitir que os alunos façam login remotamente nos computadores do campus. permitindo-lhes usar o maior poder de processamento para completar suas tarefas.
Tudo isso coloca uma pressão financeira adicional sobre os já apertados orçamentos universitários e exige novos níveis de resolução de problemas técnicos para estudantes e professores.
Seu laboratório está no correio.
Certas aulas de laboratório – como química – exigem muitos equipamentos técnicos e de segurança caros. São esses que, se possível, acontecem no campus. Quando as aulas passam a ser on-line, os alunos precisam assistir seus professores realizando reações químicas em vídeo, em vez de realizá-las eles próprios.
Para laboratórios onde os materiais são menos perigosos, os professores trabalham com os alunos para criar seus próprios laboratórios em casa. Na UC Berkeley, Lynn Huntsinger — que além de seu papel como reitora, ensina ecologia — está enviando a seus alunos um kit de laboratório com espécimes, sementes, potes e todo o equipamento necessário para um laboratório de solo. Em vez de os alunos plantarem na estufa do campus, ela os faz replicar o experimento em casa.
Na UMass Amherst, a professora de ecologia Kristina Stinson geralmente passa as sessões de laboratório de sua aula de identificação de plantas vagando pelo campus repleto de árvores, com os alunos parando para ver, tocar, cheirar e discutir as marcas registradas de cada espécie que estão estudando.
Agora, suas aulas de laboratório de quatro horas incluem uma palestra de uma hora, depois um intervalo de duas horas durante o qual os alunos saem e retornam para a hora final com vídeos de espécimes locais para compartilhar. Mesmo que as pessoas estejam em locais diferentes, disse Stinson, elas deveriam ser capazes de identificar espécies semelhantes. Espera-se que seus alunos – seja na Califórnia ou em outro país – sejam capazes de identificar com sucesso a vida vegetal da Nova Inglaterra.
Ela está confiando muito mais em recursos visuais do que normalmente faz neste curso, mostrando fotos de espécies em diferentes estações e tamanhos. “É importante reconhecer o corpo docente que dedica todas essas horas extras e se preocupa em garantir que os alunos obtenham o que precisam”, disse Stinson. “Estamos conversando em todo o país sobre como estamos fazendo isso.”
Um bom trabalho de laboratório é difícil de encontrar.
Para muitos estudantes STEM, trabalhar como assistentes em laboratórios de pesquisa é fundamental para aprender como é trabalhar em uma área específica. A experiência em pesquisa de graduação também pode ser crítica para ingressar em um programa de pós-graduação ou faculdade de medicina.
Alguns laboratórios ainda estão em funcionamento no campus, com novos protocolos de segurança. Mas entrar em um laboratório de pesquisa é mais complicado quando você está em casa usando seu laptop, em vez de conversar com seu professor ou aluno de pós-graduação depois da aula.
Alguns laboratórios direcionaram suas pesquisas para tópicos mais amigáveis on-line, como análise de dados. Isso pode não ser tão ruim, diz Elizabeth Crook, professora de Ciências do Sistema Terrestre na UC Irvine. Crook já percebeu mais interesse em suas aulas e pesquisas de GIS, o que se traduz melhor em um formato on-line do que as aulas tradicionais de laboratório ou de campo, e apresenta mais oportunidades de emprego para os alunos. Contanto que a universidade ofereça a mesma quantidade de oportunidades de orientação por meio de estágios ou programas de pesquisa, diz ela, os alunos podem aprender tanto estudando remotamente quanto aprenderiam pessoalmente.
Algumas escolas estão criando suas próprias oportunidades. Jennifer Vanos, professora de sustentabilidade que pesquisa clima urbano na Arizona State University, disse que na Escola de Sustentabilidade, os alunos do último ano precisam fazer um estágio para se formar. Muitas empresas não estão contratando, então seu laboratório criou um estágio de pesquisa na tentativa de preencher essa lacuna. Outros laboratórios estão minimizando a aglomeração ao evitar aceitar novos alunos. Na UMass Lowell, os alunos só podem trabalhar em laboratório na graduação se já o fizeram antes da pandemia e tiverem conhecimentos relevantes para o projeto.
A pandemia tornou a investigação muito mais difícil, diz Vanos. Muitos projetos desaceleraram ou paralisaram na primavera passada, e os professores passaram o verão lutando para migrar suas aulas para o ambiente on-line. A pesquisa de campo de Vanos estudando o calor extremo continuou, mas sua pesquisa envolvendo seres humanos foi cancelada. O equipamento não é tão fácil de encontrar – os sensores que ela encomendou demoraram quatro meses para chegar devido a interrupções na cadeia de abastecimento na China.
Além disso, diz Vanos, como muitos pesquisadores passaram a primavera e o verão concentrando-se em trabalhar com dados e redigir artigos de pesquisa em vez de fazer trabalhos de laboratório, isso levou a um excesso de artigos prontos para revisão. Como revisora, Vanos disse que está recebendo muito mais solicitações do que o normal e que tem que dizer muito não. As revisoras femininas são especialmente difíceis de encontrar, diz ela. Ela e os seus colegas suspeitam que é porque muitas mulheres estão a assumir a liderança no cuidado dos filhos e ela está preocupada com as implicações a longo prazo. “Precisamos da perspectiva feminina nessas avaliações.”
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A educação online tem algumas vantagens. Huntsinger está animado para receber palestras de qualquer lugar. Na UMass Lowell, Juliette Rooney-Varga lidera a simulação do Clima Mundial, fazendo com que os alunos desempenhem o papel de países, empresas e outros intervenientes importantes na política climática.
Desde que a pandemia a forçou a adaptar as suas simulações climáticas para apresentação na web, Rooney-Varga disponibilizou o Clima Mundial para qualquer pessoa usar.
“Muitas pessoas estão vendo isso como algo temporário”, disse Rooney-Varga. Para ela, o segredo tem sido criar programas que continuará a usar mesmo após o fim da pandemia. “Com este formato online, a geografia é menos importante do que nunca”, disse Rooney-Varga. “Você pode alcançar pessoas em qualquer lugar e a qualquer hora.”
