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

A IA está a remodelar a vida dos estudantes de várias formas. Junta-te a nós para explorarmos o impacto da IA nas experiências de aprendizagem dos alunos e os prós e contras envolvidos.

À medida que a inteligência artificial (IA) continua a crescer e se torna mais comummente aceite e adoptada, começamos a ver as inovações da IA aparecerem com mais regularidade na nossa vida quotidiana. Um exemplo interessante é a utilização da IA na educação para melhorar a forma como os alunos aprendem. Desde a criação de ferramentas de aprendizagem interactivas e personalizadas até à criação de aulas mais envolventes, a IA está a dar um grande passo em frente em relação aos tradicionais quadros negros e manuais escolares. Curiosamente, isto não acontece apenas na sala de aula; a IA também está a ajudar os alunos em casa através de aplicações e tutores virtuais.

Para além disso, a IA pode dar aos educadores informações valiosas sobre os padrões de aprendizagem dos alunos, erros comuns e hábitos de estudo. Com a ajuda da IA, os professores podem criar planos de estudo concebidos para se centrarem nos pontos fortes e nas áreas de melhoria de cada aluno. De acordo com a Forbes Advisor, 60% dos educadores já estão a utilizar ferramentas de IA para melhorar os seus métodos de ensino. Vamos explorar a forma como a IA está a transformar as experiências de aprendizagem dos alunos e os benefícios e desafios que acompanham estes avanços tecnológicos.

Figura 1. A adoção da IA nas salas de aula pelos professores.

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

As tecnologias de IA, como a visão por computador, o processamento de linguagem natural e a aprendizagem automática, podem ajudar as máquinas a compreender e interpretar informações visuais, texto e dados. Na educação, estas ferramentas podem fazer uma grande diferença, oferecendo aos alunos novas formas de aprender, colaborar e interagir com os conteúdos. Vejamos alguns exemplos reais de como os alunos podem utilizar a IA.

Como é que a IA pode ajudar nos trabalhos de casa

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

Um excelente exemplo disto é o Photomath, uma aplicação alimentada por IA que ajuda os alunos a resolver problemas de matemática, fornecendo soluções e explicações instantâneas. Quando fazem os trabalhos de casa, os alunos têm muitas vezes 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 alunos explicações passo a passo, dicas visuais e referências a soluções. Utilizando técnicas de visão por computador, como o OCR, a aplicação digitaliza e reconhece equações matemáticas e enunciados de problemas. Em seguida, analisa o problema e gera uma solução detalhada e passo a passo. A aplicação pode até fornecer vários métodos para resolver o mesmo problema e oferecer aos alunos uma compreensão mais profunda da matéria.

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

Como a IA está a mudar o ensino superior, colmatando as lacunas linguísticas

As ferramentas de IA também podem ser úteis para os estudantes em situações quotidianas, como quebrar as barreiras linguísticas. Atualmente, é bastante comum os estudantes frequentarem o ensino superior em diferentes países, onde podem enfrentar desafios linguísticos dentro e fora da sala de aula. Quer se trate de ler sinais de trânsito, compreender menus ou seguir notas de aula numa língua estrangeira, estas situações podem ser difíceis para os estudantes que se adaptam a um novo ambiente.

Com aplicações como Google Lens, os alunos podem traduzir facilmente o texto de uma imagem ou de um cartaz, bastando para isso tirar uma fotografia. A aplicação utiliza primeiro o OCR para detetar o texto na imagem. Depois, baseia-se no processamento de linguagem natural para compreender o contexto e a estrutura da linguagem antes de fornecer uma tradução instantânea. O texto traduzido é sobreposto diretamente na imagem original, facilitando aos alunos a compreensão rápida do significado de sinais, menus ou manuais escolares numa língua estrangeira. Com estas ferramentas de IA, os alunos podem ultrapassar rapidamente as barreiras linguísticas numa sala de aula ou quando exploram uma nova cidade.

Fig. 3. Um exemplo de utilização da lente Google para traduzir um sinal.

IA na sala de aula: Utilizar 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 a aprendizagem mais cativante e memorável. A RA utiliza a visão por computador para analisar e compreender o mundo real e sobrepor imagens digitais a objectos físicos na sala de aula. Isto cria um ambiente misto em que os alunos podem ver e interagir com elementos reais e virtuais, tornando as aulas mais dinâmicas e interactivas.

Muitas ferramentas baseadas na RA 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 RA. Os professores podem utilizar activos e animações 3D pré-fabricados para criar aulas ou até criar os seus próprios materiais interactivos utilizando um simples editor de arrastar e largar. Ao dar vida a informações visuais e práticas, a RA facilita a compreensão de conceitos complexos pelos alunos, tornando a aprendizagem mais divertida.

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

Como a IA pode ser utilizada para ajudar os alunos 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 aos alunos com deficiência visual, reconhecendo rostos, textos, imagens em livros e cores. Este 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 discurso. Estes óculos podem descrever o que os alunos estão a ver no mundo real. A câmara incorporada capta ambientes do mundo real e utiliza técnicas de visão por computador, como a deteção de objectos, para os processar. Depois, através do processamento de linguagem natural, a informação processada é transmitida por áudio através do altifalante dos óculos. Dá aos alunos com deficiência visual mais autonomia nas tarefas diárias, como ler, escrever ou até reconhecer pessoas e lugares.

Fig. 5. Os óculos Envision usam o GPT-4 da OpenAI.

Prós e contras da utilização da IA na vida dos alunos

A IA oferece muitas vantagens aos estudantes, facilitando o estudo e a vida estudantil em geral. Isto também se aplica a diferentes grupos etários. Por exemplo, mais de 56% dos utilizadores do Duolingo têm menos de 24 anos, e a aplicação utiliza funcionalidades de IA, como o roleplay com tecnologia GPT-4, para permitir que os estudantes pratiquem conversas do mundo real com a IA. Estas ferramentas melhoradas por IA tornam a aprendizagem de línguas mais interactiva. 

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

Com a IA a tornar-se mais comum no ensino, os estudantes estão a experimentar novas formas de aprender, gerir o seu tempo e melhorar o seu sucesso académico. Eis alguns dos impactos positivos que a IA pode ter nos estudantes:

  • Feedback instantâneo: Os alunos podem obter respostas às suas perguntas de imediato, o que aumenta a produtividade e incentiva-os a aprender por si próprios.
  • Melhora a colaboração: As ferramentas de IA podem facilitar a colaboração entre os alunos, mesmo que estejam em locais diferentes, fornecendo plataformas partilhadas para projectos, debates e recursos de aprendizagem.
  • Tarefas administrativas automatizadas: A IA pode automatizar as tarefas de classificação, assiduidade e agendamento, libertando os professores para se concentrarem mais em interagir com os alunos e melhorar a qualidade das aulas.

Embora a IA melhore a aprendizagem e torne o estudo mais cómodo, há também algumas limitações a considerar. Confiar demasiado na IA pode afetar a criatividade e a capacidade de resolução de problemas dos alunos. Eis alguns contras a ter em conta:

  • Preocupações com a privacidade: A utilização da IA exige a recolha e o tratamento de grandes quantidades de dados, o que suscita preocupações quanto à forma como as informações pessoais dos estudantes são armazenadas e utilizadas.
  • Diminuição da interação humana: A utilização excessiva de ferramentas de IA pode reduzir a valiosa interação professor-aluno, que é importante para o desenvolvimento e orientação pessoal.
  • Fosso digital: Certas ferramentas de IA podem ser dispendiosas e de difícil acesso para os estudantes que não podem pagar assinaturas ou dispositivos caros.

Principais conclusões

A IA pode redefinir a forma como os alunos aprendem, ajudando-os a criar melhores hábitos de estudo, a aperfeiçoar as suas técnicas e a aumentar a produtividade. Ao personalizar as aulas e oferecer apoio 24 horas por dia, a IA permite que os alunos assumam o controlo da sua educação e aprendam ao seu próprio ritmo. Mas com estas vantagens vêm considerações importantes, como preocupações éticas e riscos de privacidade. À medida que a IA se torna mais comummente integrada na sala de aula, é crucial que nos certifiquemos de que é utilizada de forma responsável. Em última análise, encontrar o equilíbrio certo irá provavelmente moldar o futuro da educação, tanto para os alunos como para os educadores.

Se estiveres interessado em aprofundar a IA, podes consultar o nosso repositório GitHub e juntar-te à nossa comunidade. Também podes explorar aplicações de IA em sectores como os cuidados de saúde e a agricultura.

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