Os surpreendentes benefícios educacionais da instalação de filtros de ar em salas de aula (2020)
(vox.com/2020)- Depois do vazamento de gás de Aliso Canyon em 2015, algumas escolas de Los Angeles instalaram filtros de ar nas salas de aula, e as notas dos alunos em provas subiram significativamente; esse ganho se manteve no ano seguinte
- Michael Gilraine, da NYU, analisou esse episódio em seu working paper Air Filters, Pollution, and Student Achievement, relacionando-o às mudanças no desempenho dos estudantes
- O que as escolas fizeram não foi uma grande reforma educacional, mas sim colocar nas salas de aula filtros de ar comerciais de US$ 700 que funcionam ligados na tomada
- O número central apresentado é que, com um gasto de apenas US$ 1.000, é possível elevar a nota de uma turma em provas tanto quanto reduzir o tamanho da classe em um terço
- Ainda é cedo para generalizar com base em um único estudo, mas várias cidades podem testar a instalação de filtros em algumas escolas para reunir mais dados a um custo relativamente baixo
Mudanças nas salas de aula após o vazamento de Aliso Canyon
- Em 23 de outubro de 2015, funcionários da Southern California Gas Company descobriram um grande vazamento na instalação de armazenamento de gás natural de Aliso Canyon, perto de Porter Ranch, no Vale de San Fernando
- Depois do incidente, várias escolas de Los Angeles instalaram filtros de ar nas salas de aula
- Em seguida, as notas dos alunos em provas aumentaram bastante, e essa melhora não desapareceu no ano seguinte
A análise de Michael Gilraine
- Michael Gilraine, da NYU, analisou um resultado inesperado do vazamento de gás de Aliso Canyon no working paper Air Filters, Pollution, and Student Achievement
- O foco da análise são os filtros de ar instalados nas escolas após o vazamento de gás de Aliso Canyon em 2015 e as mudanças no desempenho dos estudantes
- O caso é considerado um exemplo em que o efeito observado foi muito grande em comparação com a pequena mudança de infraestrutura
Custo e forma de intervenção
- O distrito escolar não redesenhou os prédios nem promoveu uma grande reforma educacional
- O equipamento instalado era um filtro comercial de US$ 700 que podia ser ligado na tomada e usado em qualquer sala
- É apresentada a comparação de que US$ 1.000 podem elevar a nota de uma turma em provas tanto quanto reduzir o tamanho da classe em um terço
Poluição do ar e desempenho cognitivo
- Esse resultado se conecta à linha de pesquisa já existente de que a poluição do ar afeta o desempenho cognitivo
- Os casos tratados em conjunto são os seguintes
- Esses estudos mostram que, quando o ar está mais poluído, a capacidade de desempenho de diferentes pessoas piora
Tarefa de verificação ainda em aberto com experimentos de baixo custo
- Se os resultados de Gilraine resistirem a análises adicionais, instalar filtros de ar pode se tornar uma das intervenções de política educacional mais custo-efetivas
- Há possibilidade de trazer grandes benefícios especialmente para crianças de baixa renda
- Ainda é cedo para tirar grandes conclusões com base em um único estudo, e seria muito barato para algumas cidades instalar filtros de ar em parte das escolas para reunir dados adicionais
2 comentários
Um experimento realmente interessante.
Comentários do Hacker News
Sou a favor de instalar filtros de ar nas salas de aula por vários motivos, mas não acho que os resultados extremos deste estudo vão se manter em pesquisas posteriores
O artigo aproveitou uma situação em que, por causa do maior vazamento de gás da história dos EUA, a companhia de gás instalou filtros em todas as salas de aula, escritórios e áreas comuns de escolas a até 5 milhas do ponto do vazamento, e comparou o desempenho de escolas dentro e fora desse limite usando um desenho de regressão descontínua espacial
Mas, no fim, isso equivale a olhar para notas de provas de regiões, anos e escolas diferentes e presumir que “a única coisa que mudou foram os filtros de ar”. Quem já ensinou crianças sabe que diferenças entre turmas de um ano para outro, diferenças entre professores e diferenças nas políticas da escola, por si só, podem mexer bastante com os resultados
A filtragem do ar interno em si é boa, mas esperar que as notas das provas subam de forma tão dramática é irrealista. Isso lembra os antigos suplementos de óleo de peixe, em que estudos pequenos mostravam grandes efeitos na saúde, mas, quando as amostras aumentaram e a qualidade dos estudos melhorou, a maior parte dos efeitos desapareceu
Um método melhor seria oferecer aparelhos de filtragem de ar gratuitamente a algumas escolas e ver se há efeito sem outras grandes mudanças
É parecido com olhar para uma escola que comprou ônibus novos e afirmar que “os ônibus novos aumentaram as notas nas provas”. Na prática, escolas que compram muitos ônibus novos provavelmente tiveram um grande aumento de orçamento em relação ao passado e passaram a ter mais dinheiro para gastar com os alunos. Essa mudança financeira pode ser muito mais importante do que o ano de fabricação dos ônibus
Quando algum evento inesperado se aplica apenas a alguns grupos, ele é tratado como um experimento natural, comparando as mudanças entre os grupos antes e depois do evento. O grupo de comparação não é “sem variação”
O ponto realmente central está nas tabelas 3 e 4. O efeito observado também é compatível com um efeito populacional de 0 e, olhando a figura 2, dá para traçar dentro do intervalo de confiança uma linha reta, ou seja, ausência de efeito. Isso não quer dizer que não haja efeito, mas há evidência insuficiente para dizer que existe um, e a estimativa não deve ser aceita literalmente
Todo estudo encontra no HN pessoas que explicam seus defeitos dizendo “eu sei mais”. Talvez nunca tenha havido, na história da humanidade, um lugar com tanta especialização reunida quanto o HN
Além disso, o importante é que valor se pode extrair deste estudo. Ele não foi publicado como uma resposta perfeita, como a Bíblia, mas como um estudo que trata de um evento e de dados interessantes; então é preciso ver o que se pode tirar dele
Estudei em uma boa escola, mas o filtro do bebedouro não era trocado desde 2005, e isso era em 2012. Era um filtro que deveria ser substituído a cada 6 meses
Tomamos como certo que a qualidade do ar ou da água nos EUA é boa, mas, se de fato testarmos, é bem possível que estejamos sendo continuamente expostos a substâncias carcinogênicas facilmente evitáveis. Hoje em dia, os bebedouros são feitos de plástico (PVC), que se dissolve na água com o tempo e acaba levando ao acúmulo de nanoplásticos no corpo. Isso poderia ser facilmente evitado com tubulações de aço, mais caras
Havia amianto no teto do escritório, apenas pintado por cima. Não acho que caiba ao indivíduo verificar e denunciar esse tipo de coisa, mas a falta de regulamentação é cansativa. Como o orçamento da EPA também é insuficiente, cada um acaba tendo de fazer sua própria diligência para que as crianças não sofram as altas taxas de câncer que vemos hoje. Excluindo câncer de pulmão, considero que a incidência de câncer nos EUA é 30% maior que na Europa
Talvez os resultados das provas tenham melhorado porque as crianças estavam mais descansadas no dia da prova, ou talvez o zumbido das máquinas tenha criado um ruído meio meditativo que ajudou na concentração. Ou talvez não tenha nada a ver
Há uma análise sobre se os dados realmente mostram o que se afirma: https://statmodeling.stat.columbia.edu/2020/01/09/filters-be...
O ponto central é que todo o resultado é determinado por um único ponto de dado e por uma tendência linear que, no contexto do artigo, não faz sentido teoricamente. O resumo do artigo diz que “como os testes do ar dentro das escolas antes da instalação dos filtros, durante o vazamento, não detectaram poluentes de gás natural, o efeito dos filtros veio da remoção de poluentes atmosféricos comuns”. Só que essa tendência linear serve de pano de fundo para produzir uma grande descontinuidade e significância estatística
Isso também lembra o caso dos estudos que diziam haver grandes benefícios em dar vermífugos a crianças do Terceiro Mundo, e que depois foram recuados: https://www.theguardian.com/society/2015/jul/23/research-glo...
O incômodo na visão de mundo de política pública baseada em ciência ao estilo Matt Y. é que estudar custos e benefícios de intervenções de política pública é difícil demais, e é difícil usar isso de forma significativa, dentro de um prazo realista, para orientar políticas. Mesmo uma hipótese muito simples como “filtragem de ar aumenta notas em provas” parece que deveria ser fácil de testar controlando fatores de confusão, mas na prática é tão difícil assim
https://statmodeling.stat.columbia.edu/2020/01/09/no-i-dont-...
Também há uma thread antiga sobre o texto de Gelman: https://news.ycombinator.com/item?id=22006595
A cobertura de Matt Y. não colocou isso em primeiro plano o suficiente, mas no fim do texto ele acaba dizendo algo nesse sentido. Ele enterrou o ponto principal, mas não mentiu
Eu gostaria que houvesse mais dados sobre o efeito dos gases no ar sobre as pessoas
O que sabemos é mais ou menos isto: CO2 elevado em um cômodo reduz o desempenho cognitivo; níveis de CO2 em submarinos, muito mais altos do que em cômodos comuns, parecem não afetar o desempenho cognitivo; a instalação de filtros de carbono, que foi o que este estudo realmente analisou, talvez melhore o desempenho em sala de aula; e as pessoas não gostam de ambientes abafados
Tudo isso é compatível com várias hipóteses. Pode ser algo que ainda não entendemos bem, ou pode ser que algum gás que não seja o CO2 emitido pelas pessoas cause leve desconforto e reduza o desempenho cognitivo
O CO2 é um bom indicador substituto da qualidade da ventilação em espaços onde há troca de ar com o exterior e os gases no ar não são alterados separadamente. Mas salas de aula com filtros de carbono e submarinos não são exemplos disso
Por exemplo, havia uma pessoa que tinha enxaqueca quando o CO2 a bordo ficava alto demais, e então não conseguia fazer nada. Felizmente, a solução era simples: bastava ligar mais um scrubber de CO2
Não há nenhuma razão especial para o CO2 agir de forma diferente em submarinos do que em outros lugares
Muitos desses gases afetam o desempenho cognitivo. Não está claro por que o CO2 em si afetaria, mas, quando o CO2 sobe, outras coisas que exalamos também sobem junto
O CO2 ambiente fica em torno de 400~1000 ppm, ou seja, 0,04~0,1%, e é bastante inerte, então não sei bem que dano causaria. Se de fato causar dano, o aumento do CO2 seria uma preocupação muito maior do que “apenas” a mudança climática
Ainda assim, acho provável que a causa real sejam outros gases
Fico confuso sobre por que instalaram filtros HEPA para filtrar GNL e metano
Filtros HEPA, mesmo com uma membrana de carbono, não removem CO2 com tanta eficácia, então também me pergunto se dava mesmo para esperar que os níveis de CO2 caíssem
Então qual é a conclusão real? Que ar mais limpo, isto é, com menos poeira e vírus, é bom para a produtividade?
Pergunto porque gostaria de comprar o mesmo filtro para o trabalho. O artigo diz que usaram um filtro de 5 estágios fácil de encontrar, mas fico em dúvida se um filtro HEPA de US$ 700 é a mesma coisa
A maioria dos produtos vendidos no mercado como filtros de “carbono” tem carbono demais de menos para fazer grande diferença. É preciso uma quantidade considerável, e alguns gases podem exigir carbono com impregnação especial ou outro meio filtrante
Todos os filtros HEPA deveriam filtrar o ar de modo parecido, e a diferença de preço deveria depender principalmente de quão rápido eles filtram o ar. Para o meu quarto, comprei um purificador de ar HEPA de US$ 150
Comprar um Airthings, configurá-lo para me avisar para abrir a janela e ainda integrar a API do Pushover foi o maior ganho de produtividade que tive na última década
Como regra prática, é bom deixar a janela aberta por pelo menos 10 minutos todos os dias
No trecho “a melhor evidência da Mathematica Policy Research sobre o efeito da rede de charter schools KIPP mostra que, depois de três anos na KIPP, houve melhora significativa em três de quatro métricas de prova. Uma prova de inglês subiu 0,25 desvio-padrão; outra prova de inglês, 0,22; e uma das duas provas de matemática, 0,28”, eu não tinha intuição do que significava 0,22 desvio-padrão, então fui pesquisar
Em uma distribuição normal, estar 1 desvio-padrão acima da média equivale a ir do percentil 50 para o percentil 84. Subir 0,22 desvio-padrão acima da média é algo como ir do percentil 50 para o percentil 55
Isso também significa que impedir que as crianças fiquem doentes melhora os resultados educacionais
Pelo que vi na matéria, a série não é especificada. Crianças pequenas têm um sistema imunológico mais fraco, então é possível que faltem menos às aulas e tenham notas melhores. Pessoalmente, meu filho do 1º ano também perdeu bastante aula
Mas, se esse resultado foi observado a partir do 3º ano, pode indicar um fenômeno maior. Escolhi o 3º ano arbitrariamente; talvez a área médica tenha alguma idade específica em que se considere que a imunidade da criança se fortaleceu de forma significativa
Como anedota pessoal, logo depois que a Covid “acabou”, nossa creche parecia quase um navio de pragas
As crianças não tinham imunidade nenhuma e rapidamente preencheram essa lacuna. Foi um ano realmente horrível
Depois, a creche recebeu um subsídio e instalou filtros de ar N-95 em cada sala, além de luzes UV do tipo que se vê com frequência em banheiros de restaurantes chineses
A diferença foi enorme. Bebês e crianças adoecem muito menos do que antes e, quando adoecem, é bem menos grave. A vacina contra RSV também ajudou muito
Não sei bem o que foi decisivo, mas a combinação foi excelente. Por isso também coloquei em casa
Quando todo mundo volta a se reunir, é de se esperar que as infecções disparem e depois, com o tempo, voltem ao nível normal. Isso poderia acontecer com ou sem filtros. Claro que os filtros provavelmente também têm algum efeito positivo
Será que você está falando daquelas lâmpadas mata-insetos, que às vezes também são chamadas de UV? Os insetos são atraídos por luz próxima da parte superior do espectro visível, mas o que de fato os mata são os fios de alta tensão
O único UV de desinfecção para uso em espaços ocupados por pessoas que conheço são dispositivos pendurados de modo a iluminar apenas a parte superior, para que as pessoas não sejam expostas. Já ouvi falar de pesquisas sobre iluminação segura em uma faixa mais alta do UV, que, na prática, ainda causa queimaduras, mas dizem que não penetra o suficiente para atravessar a camada de pele morta
Da última vez que verifiquei, achava que ela ainda estava em desenvolvimento, mas eu estava errado. Agora há três produtos concorrentes: Arexvy (GSK), Abrysvo (Pfizer), Mresvia (Moderna)
Referência: https://en.wikipedia.org/wiki/Respiratory_syncytial_virus_va...
Para comparar preços de vacinas, costumo olhar esta clínica na Tailândia: https://www.thaitravelclinic.com/cost.html
A vacina contra RSV é caríssima, mais cara até que a vacina contra HPV. Um preço acima de 200 dólares é incrivelmente alto em um país em desenvolvimento como a Tailândia
Nunca ouvi falar dessas luzes UV em banheiros de restaurantes chineses. Se houver um link da Amazon ou do Alibaba, gostaria de saber mais
Em pesquisas de saúde, existe uma hierarquia de níveis de evidência bem estabelecida, e este estudo seria classificado como evidência de baixa qualidade, por ser difícil controlar outros fatores
Para o contexto, veja https://gdt.gradepro.org/app/handbook/handbook.html#h.3183vu...
Em estudos sobre poluição e efeitos na saúde, fatores de confusão muitas vezes têm impacto maior nos resultados de saúde do que poluentes como o nível de material particulado; por isso, para estimar o efeito, é preciso controlar fortemente esses fatores de confusão
O grande efeito deste estudo sugere fortemente fatores de confusão, mais do que um efeito real de partículas ou de outros poluentes. Para agir em nível de política pública esperando um efeito grande, seria necessário um desenho de estudo muito melhor
Instalar filtros para melhorar a qualidade do ar em geral é uma boa ideia, mas é difícil usar como base o nível de benefício sugerido por este estudo
Tem só uma relação indireta, mas esse é um dos motivos pelos quais uso climatizador evaporativo em casa
Durante 4 meses por ano, deixamos as janelas abertas 24 horas por dia. Acho muito mais agradável ouvir os pássaros de manhã do que ficar preso dentro de uma caixa de ar-condicionado