Estatística- IDEB

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Universidade Federal da Bahia
Escola Politécnica
Disciplina: Estatística na Engenharia
Semestre 2019.2
O IDEB NO ATUAL CONTEXTO DA EDUCAÇÃO SOTEROPOLITANA E SUAS DEVIDAS PECULIARIDADES
Ana Carolina Costa dos Santos
Maria Gabriela Sena Amorim
Pedro Clever Carneiro de Almeida Oliveira
Laio Veloso Clementino
Resumo
O IDEB (Índice de desenvolvimento da educação básica) é o indicador responsável por mensurar a qualidade da educação e estipular metas para os anos posteriores. Esse trabalho abordou o IDEB de Salvador ao longo dos anos e buscou encontrar outras variáveis, sejam elas sociais, políticas e econômicas, que afetem indiretamente nesse índice, a fim de justificar os resultados obtidos dos dados coletados. Além disso, quis verificar, a partir de métodos estatísticos, se o IDEB realmente representa a educação de Salvador como um todo. Ao observar os dados, foi possível perceber correlações diretas entre a evasão escolar, o IDH (Índice de Desenvolvimento Humano), infraestrutura das escolas e os investimentos a elas concebidos, visto que apenas o índice não é capaz de representar a educação em sua complexidade. Sabe-se que ainda falta muito para atingir uma educação de qualidade em Salvador, porém, reconhecer e procurar sanar as carências que impedem esse progresso é o primeiro passo.
Palavras chave: Educação, IDEB, Estatística, Salvador
Abstract
The IDBE (Development Index of Basic Education) is the indicator responsable to measure the quality of education and stipulate goals to it for later years. This work presented the Salvador’s IDEB over the years and sought for others variables, social or politics, between others, which affect indirectly at index, in order to justify this increase below the expected. In addition, that work want to check, as of statistics methods, if the IDEB shows the education completely. When this thing was noted, was possible see directs correlations between school evasion, IDH (Human Development Index), infrastructure and investments of schools. Is known that still lack a lot to have quality education at Salvador, but, acknowledge e search the troubles is the first step to success.
Keywords: Education, IDEB, Statistics, Salvador
3 Universidade Federal da Bahia (UFBA), ana.cs.costa@hotmail.com
4 Universidade Federal da Bahia (UFBA), laiovelosoc@gmail.com
2 Universidade Federal da Bahia (UFBA), gabhi_sn@hotmail.com
1 Universidade Federal da Bahia (UFBA), pedroclever@hotmail.com
Introdução
A educação é um desafio imprescindível no desenvolvimento humano, sendo ela o assunto mais complexo e mais importante na consolidação da sociedade como um todo. Já dizia Aristóteles: “A educação tem raízes amargas, mas os seus frutos são doces. ” No panorama atual, o IDEB (Índice de Desenvolvimento da Educação Básica) é um censo que surgiu em 2007 com intuito de mensurar a educação, a fim de definir metas no PNE (Plano Nacional de Educação) E PME (Plano Municipal de Educação). Por meio desse censo, surgem questões sobre a influência de diversas variáveis que podem afetar nesse índice de educação e faz-se necessária a análise de correlações, desvios, médias e gráficos entre o IDEB e indicadores sociais e econômicos.
Objetivo
Esse trabalho busca apresentar e fazer uma análise crítica e estatística de dados fornecidos pelo IBGE e INEP sobre o panorama da educação pública do município de Salvador com base no IDEB e como esses dados podem se correlacionar com o contexto político, social e econômico. Além de análises de dados estatísticos, esse trabalho busca fazer uma análise do censo do IDEB e se ele realmente representa a educação como um todo, mensurando possíveis erros na formação desses bancos de dados, a exemplo de outliers, grandes desvios e grande variância por conta das particularidades de cada escola em seu contexto. 
Material e método
O estudo do trabalho realizado baseia-se em fazer uma análise exploratória, a qual tem a finalidade de examinar os dados antes de aplicar os métodos estatísticos, para que se consiga um entendimento básico de seus dados e das relações existentes entre as variáveis analisadas. Posteriormente, tem-se a análise descritiva que tem o intuito de responder questões sobre a população, nessa análise foca-se nos parâmetros mais triviais como o da média, mediana, desvio padrão etc. 
O trabalho teve um foco na educação da cidade de Salvador, levantando questionamentos sobre o IDEB (Índice de Desenvolvimento da Educação Básica), que é um indicador que quantifica a educação pública. O IDEB foi criado em 2007 e reúne, em um só indicador, os resultados de dois conceitos igualmente importantes para a qualidade da educação: o fluxo escolar e as médias de desempenho nas avaliações. Ele é calculado a partir do índice de aprovação, obtidos por meio de censo escolar, multiplicado pela média das provas aplicadas para tal, a exemplo da Prova Brasil e avaliações do Inep (Instituto Nacional de Ensino e Pesquisa). O IDEB também serve para definir metas de melhorias de ensino para as escolas, municípios e estados, quantificar a necessidade de verba do colégio, e observar as mudanças com os fatores externos. No município de Salvador, área de atuação deste trabalho, foi formulado um PME em 2016, em consonância ao PNE de 2014. São diretrizes do PME a erradicação do analfabetismo, melhoria de todos os níveis de educação, valorização dos professores, entre outros.
 Seguindo essas métricas, o município de Salvador estabeleceu metas de IDEB para cada nível de educação, sendo eles os indicadores de cumprimento, ou não, das metas. Vale citar que o IDEB, apesar de ser usado, não é 100% efetivo pois também existem diversas variáveis que podem aumentar ou diminuir a nota de um aluno, incluindo possíveis acertos por meio de chutes. Também é observado um descaso dos alunos com a prova, uma vez que eles a respondem sem levar a sério por não entender a necessidade da mesma.
 Como supracitado, existem ligações entre o Índice de desenvolvimento da educação básica e algumas variáveis, com isso, buscou-se usar gráficos no R para melhor demonstrar essas análises visualmente, usando dados recolhidos da internet para montar diversos tipos de gráfico e analisar médias, mediana, desvio, correlação e intervalo de confiança, quando se julgou necessário.
As seguintes questões são feitas, com o objetivo de serem respondidas a partir de dados coletados: “O IDEB dos anos finais e iniciais das escolas em Salvador atingiu as metas estabelecidas? O que pode influenciar? ”, “Qual a Relação entre o IDEB e a infraestrutura e valor gasto com a educação soteropolitana? ”, “A localização da instituição de ensino possui influência direta no resultado do IDEB? ” e, por último, “O IDEB realmente diz a respeito das escolas em particular?”
Esses dados foram manipulados no R, onde foram feitos gráficos de linha, boxplot e de barras por meio do programa ggplot.
Resultados e discussão
A partir dos resultados obtidos do IDEB, metas são estabelecidas para os anos posteriores, com o objetivo de alcançar notas mais altas e melhorar o ensino nas escolas. Dessa forma, é viável fazer o seguinte questionamento “O IDEB dos anos iniciais e finais das escolas em Salvador atinge a meta estabelecida? ”. Com fundamento em dados coletados, gráficos foram feitos para expressar visualmente a evolução do IDEB e suas metas ao longo dos anos.
Figura 1 – IDEB e metas dos anos iniciais
 Fonte: INEP, 2017
Figura -2
IDEB e metas dos anos finais
 Fonte: INEP, 2017
Nos gráficos acima, nota-se que de 2009 até 2017, o IDEB dos anos iniciais cresceu e atingiu a meta estabelecida na cidade de Salvador. No entanto, o IDEB dos anos finais, apesar de também ter aumentado ao longo dos anos, em nenhum destes ele atingiu a meta.
 Dados do INEP mostram que no ano de 2017 em Salvador, 26,5% dos alunos de ensino médio foram reprovados ou abandonaram a escola, enquanto a porcentagem de reprovação e abandono nos anos iniciais é de 6,4%. Como estes são fatores utilizados no cálculo do IDEB, é notávelque a discrepância entre as porcentagens de reprovação e abandono dos anos finais para os anos iniciais influencia diretamente para que os respectivos resultados do IDEB também sejam destoantes.
Dentre a causas que levam à evasão e à reprovação escolar nas escolas públicas, uma das mais frequentes é a necessidade de ir para o mercado de trabalho e não conseguir conciliar com os estudos. Dessa forma é possível relacionar o número de trabalhadores infantis (de 5 a 17 anos) da Bahia, com o índice de evasão escolar e, consequentemente, com o IDEB.
Dados acerca do número de trabalhadores infantis, coletados pelo PNAD (Pesquisa Nacional por Amostra de domicílio) foram utilizados para construir um gráfico em função do tempo (nos anos de 2011, 2013 e 2015), que mostrou uma relação inversa, evidenciando que o número de trabalhadores diminuiu ao longo dos anos. Com isso, é possível comparar com o gráfico que mostra a evolução do IDEB ao longo desses 3 anos, com o intuito de obter uma correlação entre as variáveis “número de trabalhadores infantis” e “IDEB”
Figura 3 – IDEB e metas dos anos finais na Bahia
 Fonte: INEP, 2017
Figura 4 – Número de trabalhadores infantis no estado da Bahia
 Fonte: PNAD, 2015
Ao observar os gráficos, é possível perceber que com o passar dos anos, à medida que índice de trabalho infantil diminuiu, o IDEB aumentou. Utilizando o método de Pearson para verificar uma possível correlação linear entre ambas, foi encontrada uma alta correlação negativa entre ambas, sendo coeficiente de correlação r = -0.945. Assim, fica evidente que o índice que trabalho infantil afeta na reprovação e na evasão escolar e, consequentemente, no IDEB.
A fim de relacionar o investimento público com o os resultados obtidos na educação, o segundo questionamento feito foi: “Qual a Relação entre o IDEB e a infraestrutura e valor gasto com a educação soteropolitana?”
É evidente que o aumento no investimento em Educação por parte do governo tem uma relação direta com a melhoria da infraestrutura e serviços disponíveis nas escolas públicas, seja ela a disponibilidade de Biblioteca, Laboratório de Informática, Acesso à Internet, dentre outros fatores. Analisando os dados apresentados pelo Portal Meu Município, site responsável por democratizar dados socioeconômicos das cidades brasileiras, a despesa em educação por aluno teve um aumento significativo nos últimos anos, o que é possível observar pela figura 3.
Figura 5 – Despesa em Educação por Aluno
Fonte: INEP, 2017 (via QEdu Dados) 
Ao verificar os dados do gráfico, percebe-se que enquanto no ano de 2013, o governo gastou cerca de R$ 5314,86 em Educação por estudante, enquanto que no de ano 2016 o governo gastou em torno de R$ 7893,27 por aluno, período que, dentre os anos que foram destacados no gráfico, houve um maior investimento.
A figura a seguir é um gráfico que salienta as notas dos alunos do ensino público de Salvador (escolas municipais, estaduais e federais) na prova disponibilizada a cada dois anos para avaliar o IDEB, nos Anos Iniciais e Finais do período escolar.
 
Figura 6 – IDEB
Fonte: INEP, 2017 (via QEdu Dados) 
É coerente que tanto os alunos das séries iniciais como aqueles com uma idade superior, das séries finais, apresentaram um aumento no desempenho das provas e, por conseguinte, mostraram um crescimento na avaliação do IDEB de 2013 (4,0 para os Anos Iniciais e 3,0 para os Anos Finais) para o ano de 2017 (5,3 e 3,9, respectivamente).
Analisando de forma conjunta os dados apresentados na Figura 3 acerca da despesa no setor educacional ao longo dos anos com o gráfico da Figura 4 sobre as notas do IDEB nos últimos anos, é notório que ambos os dados tiveram uma variação positiva. Calculando o coeficiente de correlação de Pearson (r) entre essas duas variáveis, a despesa em Educação e as Notas no IDEB para as séries finais e iniciais, foi possível encontrar os valores r1 = 0.9572837 e r2 = 0.9203648, respectivamente, indicando uma forte correlação linear positiva entre elas.
Sobre os serviços disponibilizados nas escolas públicas soteropolitanas, é importante destacar o Acesso à Internet, uma vez que esse advento no ambiente escolar contribui diretamente na formação e no aprendizado do aluno, fornecendo novos mecanismos de conhecimento e a democratização de novas informações ofertados no meio virtual. A figura 5 mostra o número de escolas com Acesso à Internet nos últimos anos:
Figura 7 – Número de Escolas com Acesso à Internet
Fonte: Portal QEdu, 2017 
É notório no gráfico que o número de escolas públicas de Salvador com disponibilidade de Internet teve um aumento do ano de 2013 para o ano de 2017, sendo que nesse primeiro período o número de escolas conectadas virtualmente era de 617 escolas e no último período destacado esse número foi para 658.
Comparando-se conjuntamente os dados relacionados com a disponibilidade do serviço de Internet pelas escolas soteropolitanas e as notas do IDEB destacadas na Figura 4, é possível perceber que, novamente, ambas as variáveis apresentaram uma variação positiva nos últimos anos. Utilizando o método de Pearson para verificar a correlação linear entre ambas, foi possível encontrar uma alta correlação positiva (r1 = 0.9898446 para as notas dos Anos Iniciais e r2 = 0.9994155 para os Anos Finais).
Sendo assim, ao analisar os dados associados ao investimento em Educação e à democratização de serviço pelas escolas de Salvador, especificamente o Acesso à Internet, juntamente com a avaliação do IDEB nos últimos anos, é possível perceber que a melhoria da infraestrutura do ambiente escolar contribui diretamente com o melhor aprendizado e com o desenvolvimento dos alunos, uma vez que essas variáveis destacadas apresentaram uma forte correlação positiva. 
A localização da instituição de ensino possui influência direta no resultado do IDEB?
Segundo o Instituto de Pesquisa Econômica Aplicada (IPEA), grande parte da cidade de Salvador possui Índice de Desenvolvimento Humano Municipal (IDHM) considerado “muito alto”. Em contrapartida, diversos bairros - majoritariamente periféricos - obtiveram resultados inferiores na última pesquisa realizada pelo Instituto, sendo considerados bairros de IDHM “alto” e até mesmo “médio”, como se pode ver no mapa abaixo:
Figura 8 - IDHM de Salvador
Fonte: IPEA, 2014.
Por esse motivo, a fim de verificar a possibilidade de relação direta desses resultados com a qualidade do aprendizado, foi feito um levantamento das notas do IDEB 2017 de diversas instituições de ensino da cidade de Salvador. 
Figura 9 - Gráfico IDEB por bairro
Fonte: Ministério da Educação, INEP, 2017.
A partir dos dados obtido acima, pode-se perceber que, de fato, a localização das instituições de ensino, bem como o IDHM possui certa influência sobre a qualidade da educação, sendo verificado que quanto mais longe do centro urbano está a instituição de ensino, menores foram as notas no IDEB. 
Acredita-se que quatro motivos principais podem ter levado ao resultado. Podem ser citados inicialmente a taxa de alfabetização e de matrícula, avaliados na pesquisa do Índice de Desenvolvimento Humano. Como foi visto na figura 8, é esperado que nos bairros com maiores taxas, a estrutura familiar seja organizada de forma na qual os pais e/ou responsáveis demonstram maior preocupação com a educação de seus filhos, fazendo assim com que o incentivo ao aprendizado seja estabelecido desde cedo no âmbito familiar. Isso, inevitavelmente, proporciona melhores resultados escolares, já que apenas um elevado número de matrículas e de estudantes alfabetizados não garante notas altas, mas sim uma estrutura familiar que dê suporte e incentivo constante à formação da criança e do adolescente.
Outro fator importante que pode ter levado a esse resultado é o PIB per capita. Esse indicador, que representa a divisão do Produto Interno Bruto dividido pelo número de habitantes, fornece informações acerca da qualidade de vida do indivíduo e é avaliado também na pesquisa do IDH. Por isso, acredita-se que à medida quea renda familiar cresce, maior a chance do aluno obter melhores notas na pesquisa do IDEB, considerando que famílias mais abastadas financeiramente possuem mais oportunidades de proporcionar melhores condições de estudo a seus filhos através da aquisição de materiais educativos como livros, revistas e cursos, por exemplo.
Por fim, pode ser citado o fato de que é esperado que os estudantes residam o mais perto possível das instituições de ensino, já que o deslocamento envolve tempo e custo com transportes. Por isso, é esperado que as escolas de bairros mais centrais e mais próximos ao litoral sejam frequentadas por moradores da própria região e/ou de regiões próximas. Dessa forma, há uma tendência de que os bairros nos quais esses estudantes moram possuam Índice de Desenvolvimento Humano relativamente próximo ao IDH do bairro no qual o instituto de ensino funciona, o que induz novamente aos três primeiros motivos citados acima. 
Após as análises feitas, é válido fazer o seguinte questionamento: “O IDEB realmente diz a respeito das escolas, em particular? ”
Foi feita uma amostragem aleatória no banco de dados do IDEB por escola na cidade de Salvador onde foi separado em anos iniciais e anos finais, a fim de observar a variação dos dados, a diferença entre as escolas consideradas outliers e trazer a discussão sobre o IDEB municipal ser a média das escolas do município.
Figura 8 – IDEB por escolas
Fonte:INEP, 2017
No gráfico dos anos finais observa-se concentração dos dados entre o 3 e o 5, com a mediana aproximadamente no centro (=3,45), contudo, existe um outlier que também deve ser levado em consideração por também tratar-se de uma escola pública. Na amostragem foram utilizados 28 dados, o que gera um intervalo de confiança de 95% igual a: 3,20 ≥ x ≥ 3,99.
O gráfico dos anos iniciais também foi feito com base numa amostragem aleatória, onde 28 números foram usados na análise e observou-se uma concentração de pontos entre os números 5 e 5,5, gerando menor desvio, e, consequentemente, menor intervalo de confiança. Com 95% de confiança, ele será: 5,658 ≥ x ≥ 5,10. Em ambas amostras, os intervalos de confiança compreendem a média da população, que é o próprio IDEB, que significa que a amostra representa bem a população. Sobre o índice no geral, podemos inferir que apesar de ter alguns números discrepantes, o IDEB consegue representar boa parte das escolas de Salvador.
 Conclusão
A partir dos dados coletados e das análises estatísticas feitas ao longo do trabalho, foi possível entender o IDEB, como ele é calculado e quais fatores podem influenciar no seu resultado. Conclui-se, através dos resultados obtidos, que o IDEB é bastante influenciado pelo índice de trabalho infantil já que isso, muitas vezes, resulta em evasão e reprovação escolar. O valor gasto com a educação e infraestrutura das escolas é outro fator que influencia na nota de cada escola. Além disso, as análises feitas avaliando os bairros em Salvador mostraram que a localização da escola pode induzir no desempenho dos alunos. Por fim, foi possível notar que a nota do IDEB em Salvador consegue representar a maioria das escolas, ficando de fora apenas aquelas que tem notas muito discrepantes.
Referências
QEDU. IDEB- Salvador . Brasil, 2019. Disponível em:<https://www.qedu.org.br/cidade/4317-salvador/ideb>. Acessado em: 01 de novembro de 2019.
QEDU. Censo de evasão escolar- Salvador . Brasil, 2019. Disponível em:<https://academia.qedu.org.br/censo-escolar/evasao-escolar/> . Acesso em 9 novembro de 2019
“Evolução do Ideb x despesas em educação por aluno”. Disponível em: https://meumunicipio.org.br/eficiencia-gastos/2927408-Salvador-BA?exercicio=2017#indicadores-de-desempenho-educacional . Acesso em 02 nov.2019
IPEA - Instituto de Pesquisa Econômica Aplicada. “Atlas - Região Metropolitana de Salvador”. Disponível em “http://www.ipea.gov.br/portal/images/stories/PDFs/livros/livros/141125_atlas_salvador”. Acesso em 15 nov. 2019.
O IDEB como política de regulação do Estado e legitimação da qualidade: em busca de significados. Andréia Melanda Chirinéa, Carlos da Fonseca Brandão.
http://www.scielo.br/pdf/ensaio/v23n87/0104-4036-ensaio-23-87-461.pdf
 
R Studio Cloud – Ggplot.
https://rstudio.cloud/