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Como a IA pode ajudar os alunos a transformar sua experiência de aprendizado

Abirami Vina

Leitura de 5 minutos

20 de setembro de 2024

A IA está remodelando a vida dos estudantes de várias maneiras. Junte-se a nós enquanto exploramos o impacto da IA nas experiências de aprendizado dos estudantes e os prós e contras envolvidos.

À medida que a inteligência artificial (IA) continua a crescer e se torna mais comumente aceita e adotada, estamos começando a ver inovações de IA surgirem mais regularmente em nossas vidas diárias. Um exemplo interessante é o uso de IA na educação para melhorar a forma como os alunos aprendem. Desde a criação de ferramentas de aprendizado interativas e personalizadas até tornar as aulas mais envolventes, a IA está dando um grande passo em frente em relação aos quadros-negros e livros didáticos tradicionais. Curiosamente, não está acontecendo apenas na sala de aula; a IA também está ajudando os alunos em casa por meio de aplicativos e tutores virtuais.

Além disso, a IA pode fornecer aos educadores informações valiosas sobre os padrões de aprendizado, erros comuns e hábitos de estudo dos alunos. Com a ajuda da IA, os professores podem criar planos de estudo projetados para se concentrarem nos pontos fortes e áreas de melhoria de cada aluno. De acordo com a Forbes Advisor, 60% dos educadores já estão usando ferramentas de IA para aprimorar seus métodos de ensino. Vamos explorar como a IA está transformando as experiências de aprendizado dos alunos e os benefícios e desafios que acompanham tais avanços tecnológicos.

Fig 1. A Adoção de IA em Salas de Aula por Professores.

O papel das ferramentas de aprendizado baseadas em IA na vida de um estudante

As tecnologias de IA, como visão computacional, processamento de linguagem natural e aprendizado de máquina, podem ajudar as máquinas a entender e interpretar informações visuais, texto e dados. Na educação, essas ferramentas podem fazer uma grande diferença, oferecendo novas maneiras para os alunos aprenderem, colaborarem e interagirem com o conteúdo. Vamos dar uma olhada em alguns exemplos do mundo real de como os alunos podem usar a IA.

Como a IA pode ajudar com a lição de casa

A lição de casa é uma tarefa diária que muitas vezes pode sobrecarregar os alunos, mas a IA pode torná-la muito mais gerenciável e agradável. Por exemplo, o OCR (Reconhecimento Óptico de Caracteres) pode extrair rapidamente texto de livros didáticos ou documentos digitalizados e transformá-lo em um formato digital. Os alunos podem então organizar, pesquisar e acessar facilmente essas informações em seus dispositivos a qualquer momento. Além disso, as ferramentas de IA podem ajudar os alunos a se manterem no caminho certo, oferecendo dicas de estudo personalizadas ou lembretes. Graças à IA, os materiais de lição de casa podem se tornar mais interativos, tornando o estudo, a revisão e a obtenção de suporte adicional, como resumos ou traduções, mais simples.

Um ótimo exemplo disso é o Photomath, um aplicativo baseado em IA que ajuda os alunos a resolverem problemas de matemática, fornecendo soluções e explicações instantâneas. Ao fazerem a lição de casa, os alunos frequentemente têm dúvidas e perguntas que tradicionalmente teriam que esperar até o dia seguinte para serem respondidas por um professor. Aplicativos como o Photomath podem fornecer aos alunos explicações passo a passo, dicas visuais e referências a soluções. Usando técnicas de visão computacional, como OCR, o aplicativo escaneia e reconhece equações matemáticas e enunciados de problemas. Ele pode então analisar o problema e gerar uma solução detalhada, passo a passo. O aplicativo pode até fornecer vários métodos para resolver o mesmo problema e oferecer aos alunos uma compreensão mais profunda do material.

Fig 2. Um exemplo de uso do aplicativo Photomath para resolver uma equação quadrática.

Como a IA está mudando o ensino superior, superando as barreiras linguísticas

As ferramentas de IA também podem ser úteis para estudantes em situações cotidianas, como quebrar barreiras linguísticas. Hoje em dia, é bastante comum os alunos buscarem o ensino superior em diferentes países, onde podem enfrentar desafios linguísticos dentro e fora da sala de aula. Seja lendo placas de rua, entendendo menus ou acompanhando anotações de aulas em um idioma estrangeiro, essas situações podem ser difíceis para os alunos que estão se adaptando a um novo ambiente.

Com aplicativos como o Google Lens, os alunos podem traduzir facilmente o texto de uma imagem ou pôster apenas tirando uma foto. O aplicativo primeiro usa OCR para detectar o texto na imagem. Em seguida, ele se baseia no processamento de linguagem natural para entender o contexto e a estrutura da linguagem antes de fornecer uma tradução instantânea. O texto traduzido é sobreposto diretamente na imagem original, facilitando para os alunos entenderem rapidamente o significado de placas, menus ou livros didáticos em um idioma estrangeiro. Com essas ferramentas de IA, os alunos podem superar rapidamente as barreiras linguísticas em uma sala de aula ou ao explorar uma nova cidade.

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

IA na sala de aula: Utilizando a tecnologia de RA para ensinar

Com tecnologias como a realidade aumentada (RA), os alunos podem interagir com os materiais de estudo de uma forma que torna o aprendizado mais envolvente e memorável. A RA utiliza a visão computacional para escanear e entender o mundo real e sobrepor imagens digitais em objetos físicos na sala de aula. Isso cria um ambiente misto onde os alunos podem ver e interagir com elementos reais e virtuais, tornando as aulas mais dinâmicas e interativas.

Muitas ferramentas baseadas em RA já estão sendo utilizadas em escolas e universidades. Um exemplo é o Assemblr EDU, que ajuda alunos e professores a criar experiências de aprendizado 3D e RA. Os professores podem usar recursos e animações 3D pré-fabricados para construir aulas ou até mesmo criar seus próprios materiais interativos usando um editor simples de arrastar e soltar. Ao trazer informações visuais e práticas à vida, a RA torna mais fácil para os alunos entenderem conceitos complexos, ao mesmo tempo que torna o aprendizado mais divertido.

Fig. 4. Alunos interagindo com um modelo 3D do Assemblr usando RA.

Como a IA pode ser usada para ajudar alunos com necessidades especiais

Estudos mostram que cerca de 216,6 milhões de pessoas têm deficiência visual, e a taxa de deficiência visual entre os jovens está aumentando. Óculos inteligentes integrados com IA podem oferecer uma melhor experiência de aprendizado para estudantes com deficiência visual, reconhecendo rostos, textos, imagens em livros e cores. É um ótimo exemplo de como a IA está tornando a educação mais acessível.

Por exemplo, os Envision Glasses são óculos inteligentes integrados com o ChatGPT que podem converter informações visuais em fala. Esses óculos podem descrever o que os alunos estão vendo no mundo real. A câmera embutida captura ambientes do mundo real e usa técnicas de visão computacional, como a detecção de objetos, para processá-los. Em seguida, por meio do processamento de linguagem natural, as informações processadas são transmitidas via áudio através do alto-falante dos óculos. Isso dá aos alunos com deficiência visual mais autonomia em tarefas diárias, como ler, escrever ou até mesmo reconhecer pessoas e lugares.

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

Prós e contras do uso da IA na vida dos alunos

A IA oferece muitos benefícios aos alunos, tornando o estudo e a vida estudantil em geral mais fáceis. Isso é verdade em diferentes faixas etárias também. Por exemplo, mais de 56% dos usuários do Duolingo têm menos de 24 anos, e o aplicativo usa recursos de IA, como o roleplay alimentado por GPT-4, para permitir que os alunos 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), o Grammarly (um assistente de escrita de IA para gramática e estilo) e o Consensus (um mecanismo de busca acadêmica de IA) auxiliam os alunos em tarefas como pesquisa e escrita. Um estudo descobriu que 70% dos estudantes universitários sentem que a IA impacta positivamente seus estudos, embora 40% tenham expressado preocupações sobre as implicações éticas. Para realmente entender o impacto da IA nos alunos, é essencial analisar tanto suas vantagens quanto suas desvantagens.

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

  • Feedback instantâneo: Os alunos podem obter respostas para suas perguntas imediatamente, o que aumenta a produtividade e os incentiva a aprender por conta própria.
  • Colaboração aprimorada: As ferramentas de IA podem facilitar a colaboração entre os alunos, 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 correção, frequência e agendamento, liberando os professores para se concentrarem mais no envolvimento com os alunos e na melhoria da qualidade das aulas.

Embora a IA melhore o aprendizado e torne o estudo mais conveniente, também existem algumas limitações a serem consideradas. Confiar demais na IA pode impactar a criatividade e as habilidades de resolução de problemas dos alunos. Aqui estão alguns contras a serem lembrados:

  • Preocupações com a privacidade: O uso da IA requer a coleta e o processamento de grandes quantidades de dados, levantando preocupações sobre como as informações pessoais dos alunos são armazenadas e utilizadas.
  • Diminuição da interação humana: O uso excessivo de ferramentas de IA pode reduzir a valiosa interação professor-aluno, que é importante para o desenvolvimento pessoal e orientação.
  • Exclusão digital: Certas ferramentas de IA podem ser caras e de difícil acesso para alunos que não podem pagar assinaturas ou dispositivos caros.

Principais conclusões

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

Se você estiver interessado em se aprofundar na IA, pode verificar nosso repositório do GitHub e se juntar à nossa comunidade. Você também pode explorar aplicações de IA em setores como saúde e agricultura.

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