Como a IA pode ajudar os estudantes a transformar a sua experiência de aprendizagem

À medida que a inteligência artificial (IA) continua a crescer e se torna mais aceite e adotada, começamos a ver inovações de IA a surgir mais regularmente na nossa vida diária. Um exemplo empolgante é o uso de IA na educação para melhorar a forma como os estudantes aprendem. Desde a criação de ferramentas de aprendizagem interativas e personalizadas até tornar as aulas mais envolventes, a IA está a dar um grande passo em frente em relação aos quadros negros e manuais tradicionais. Curiosamente, isto não acontece apenas na sala de aula; a IA também está a ajudar os estudantes em casa através de aplicações e tutores virtuais.

Além disso, a IA pode dar aos educadores informações valiosas sobre os padrões de aprendizagem dos estudantes, erros comuns e hábitos de estudo. Com a ajuda da IA, os professores podem criar planos de estudo concebidos para focar nos pontos fortes de cada estudante e nas áreas a melhorar. De acordo com a Forbes Advisor, 60% dos educadores já utilizam ferramentas de IA para melhorar os seus métodos de ensino. Vamos explorar como a IA está a transformar as experiências de aprendizagem dos estudantes e os benefícios e desafios que acompanham tais avanços tecnológicos.

Fig 1. A Adoção de IA nas Salas de Aula pelos Professores.

O papel das ferramentas de aprendizado com IA na vida de um estudante#

AI technologies, like computer vision, natural language processing, and machine learning, can help machines understand and interpret visual information, text, and data. In education, these tools can make a big difference by offering new ways for students to learn, collaborate, and engage with content. Let’s take a look at some real-world examples of how students can use AI.

Como a IA pode ajudar com o dever de casa#

Os trabalhos de casa são uma tarefa diária que muitas vezes pode sobrecarregar os estudantes, mas a IA pode torná-los muito mais geríveis e agradáveis. Por exemplo, OCR (Reconhecimento Ótico de Caracteres) pode extrair rapidamente texto de manuais ou documentos digitalizados e transformá-lo num formato digital. Os estudantes podem então organizar, pesquisar e aceder facilmente a esta informação nos seus dispositivos a qualquer momento. Além disso, as ferramentas de IA podem ajudar os estudantes a manterem-se no caminho certo, oferecendo dicas de estudo personalizadas ou lembretes. Graças à IA, os materiais de TPC podem tornar-se mais interativos, tornando o estudo, a revisão e a obtenção de apoio adicional, como resumos ou traduções, mais simples.

Um excelente exemplo disso é o Photomath, uma aplicação alimentada por IA que ajuda os estudantes a resolver problemas de matemática, fornecendo soluções e explicações instantâneas. Ao fazer os trabalhos de casa, os estudantes têm frequentemente dúvidas e perguntas que, tradicionalmente, teriam de esperar até ao dia seguinte para serem respondidas por um professor. Aplicações como o Photomath podem dar aos estudantes explicações passo a passo, dicas visuais e referências para soluções. Utilizando técnicas de computer vision, como o OCR, a aplicação analisa e reconhece equações matemáticas e enunciados de problemas. Pode então analisar o problema e gerar uma solução detalhada, passo a passo. A aplicação pode inclusivamente fornecer vários métodos para resolver o mesmo problema e oferecer aos estudantes uma compreensão mais profunda do material.

Fig 2. Um exemplo de utilização da aplicação Photomath para resolver uma equação quadrática.

Como a IA está mudando o ensino superior ao superar barreiras linguísticas#

As ferramentas de IA também podem dar jeito aos estudantes em situações do dia a dia, como a quebra de barreiras linguísticas. Atualmente, é bastante comum que os estudantes prossigam estudos superiores noutros países, onde podem enfrentar desafios linguísticos tanto dentro como fora da sala de aula. Quer se trate de ler sinais de trânsito, compreender ementas ou seguir apontamentos de aulas numa língua estrangeira, estas situações podem ser difíceis para os estudantes que se adaptam a um novo ambiente.

With apps like Google Lens, students can easily translate text from an image or poster just by snapping a picture. The app first uses OCR to detect the text in the image. Then, it relies on natural language processing to understand the context and structure of the language before providing an instant translation. The translated text is overlaid directly on the original image, making it easy for students to quickly grasp the meaning of signs, menus, or textbooks in a foreign language. With such AI tools, students can quickly overcome language barriers in a classroom or when exploring a new city.

Fig 3. Um exemplo de utilização do Google Lens para traduzir uma placa.

IA na sala de aula: Usando tecnologia de AR para ensinar#

Com tecnologias como realidade aumentada (AR), os estudantes podem interagir com os materiais de estudo de uma forma que torna a aprendizagem mais envolvente e memorável. A AR utiliza computer vision para analisar e compreender o mundo real e sobrepor imagens digitais a objetos físicos na sala de aula. Isto cria um ambiente misto onde os estudantes podem ver e interagir com elementos reais e virtuais, tornando as aulas mais dinâmicas e interativas.

Muitas ferramentas baseadas em AR já estão a ser utilizadas em escolas e universidades. Um exemplo é o Assemblr EDU, que ajuda estudantes e professores a criar experiências de aprendizagem em 3D e AR. Os professores podem usar recursos 3D pré-fabricados e animações para construir aulas ou até criar os seus próprios materiais interativos utilizando um editor simples de arrastar e largar. Ao dar vida a informações visuais e práticas, a AR facilita a compreensão de conceitos complexos por parte dos estudantes, tornando a aprendizagem mais divertida.

Fig 4. Estudantes a interagir com um modelo 3D do Assemblr utilizando AR.

Como a IA pode ser usada para ajudar estudantes com necessidades especiais#

Estudos mostram que cerca de 216,6 milhões de pessoas têm deficiências visuais, e a taxa de deficiências visuais entre os jovens está a aumentar. Os óculos inteligentes integrados com IA podem oferecer uma melhor experiência de aprendizagem para estudantes com deficiência visual ao reconhecer rostos, textos, imagens em livros e cores. É um excelente exemplo de como a IA está a tornar a educação mais acessível.

Por exemplo, os Envision Glasses são óculos inteligentes integrados com ChatGPT que podem converter informação visual em voz. Estes óculos conseguem descrever o que os estudantes estão a ver no mundo real. A câmara integrada captura ambientes do mundo real e utiliza técnicas de computer vision como object detection para os processar. De seguida, através de processamento de linguagem natural, a informação processada é transmitida por áudio através do altifalante dos óculos. Isto dá aos estudantes com deficiência visual mais autonomia em tarefas diárias como ler, escrever ou até reconhecer pessoas e locais.

Fig 5. Os Envision Glasses Utilizam o GPT-4 da OpenAI.

Prós e contras de usar IA na vida dos estudantes#

A IA oferece muitos benefícios aos estudantes, tornando o estudo e a vida estudantil em geral mais fáceis. Isso é verdade também para diferentes faixas etárias. Por exemplo, mais de 56% dos usuários do Duolingo têm menos de 24 anos, e o aplicativo usa recursos de IA como simulação de conversa baseada em GPT-4 para permitir que os estudantes pratiquem conversas do mundo real com a IA. Essas ferramentas aprimoradas por IA tornam o aprendizado de idiomas mais interativo.

No ensino superior, ferramentas como o ChatGPT (um chatbot de IA para gerar texto), Grammarly (um assistente de escrita de IA para gramática e estilo) e o Consensus (um motor de busca académico de IA) apoiam os estudantes em tarefas como investigação e escrita. Um estudo concluiu que 70% dos estudantes universitários consideram que a IA tem um impacto positivo nos seus estudos, embora 40% tenham expressado preocupações sobre as implicações éticas. Para compreender verdadeiramente o impacto da IA nos estudantes, é essencial analisar tanto as suas vantagens como as suas desvantagens.

Com a IA se tornando mais comum na educação, os estudantes estão vivenciando novas maneiras de aprender, gerenciar seu tempo e aprimorar seu sucesso acadêmico. Aqui estão alguns dos impactos positivos que a IA pode ter nos estudantes:

• Feedback instantâneo: Estudantes podem obter respostas para suas perguntas imediatamente, o que aumenta a produtividade e os incentiva a aprender por conta própria.
• Colaboração aprimorada: Ferramentas de IA podem facilitar a colaboração entre estudantes, mesmo que estejam em locais diferentes, fornecendo plataformas compartilhadas para projetos, discussões e recursos de aprendizado.
• Tarefas administrativas automatizadas: A IA pode automatizar tarefas de avaliação, frequência e agendamento, liberando os professores para se concentrarem mais no engajamento com os estudantes e na melhoria da qualidade das lições.

Embora a IA melhore o aprendizado e torne o estudo mais conveniente, também existem algumas limitações a serem consideradas. Depender demais da IA pode impactar a criatividade e as habilidades de resolução de problemas dos estudantes. Aqui estão alguns contras a se ter em mente:

• Preocupações com a privacidade: A utilização de IA exige a recolha e o processamento de grandes quantidades de dados, levantando preocupações sobre como a informação pessoal dos estudantes é armazenada e utilizada.
• Diminuição da interação humana: O uso excessivo de ferramentas de IA pode reduzir a valiosa interação professor-estudante, que é importante para o desenvolvimento pessoal e orientação.
• Abismo digital: Certas ferramentas de IA podem ser caras e de difícil acesso para estudantes que não podem pagar por assinaturas ou dispositivos caros.

Principais pontos#

A IA pode redefinir como os estudantes aprendem, ajudando-os a construir melhores hábitos de estudo, aprimorando suas técnicas e aumentando a produtividade. Ao personalizar lições e oferecer suporte 24 horas por dia, a IA torna possível que os estudantes assumam o controle de sua educação e aprendam em seu próprio ritmo. Mas, com essas vantagens, surgem considerações importantes, como preocupações éticas e riscos à privacidade. À medida que a IA se torna mais comumente integrada à sala de aula, é crucial que garantamos que seja usada com responsabilidade. Em última análise, encontrar o equilíbrio certo provavelmente moldará o futuro da educação tanto para estudantes quanto para educadores.

Se tens interesse em aprofundar os teus conhecimentos sobre IA, podes consultar o nosso repositório no GitHub e juntar-te a à nossa comunidade. Também podes explorar aplicações de IA em setores como saúde e agricultura.