O papel da inteligência artificial na educação.

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O papel da inteligência artificial na educação

A IA é um domínio tecnológico em expansão capaz de alterar vários aspectos do sistema educacional. Prevê-se que o mercado global de inteligência artificial em educação atinja $3,68 bilhões. Isso representa um aumento de 47% na taxa composta de crescimento anual (CAGR – Taxa Composta de Crescimento Anual) de 2018 a 2023.

A IA revoluciona a educação ao aumentar o envolvimento dos estudantes, adaptar os estilos de aprendizagem e auxiliar os diversos aprendizes a entenderem os materiais do curso. Também capacita os pais a acompanharem o progresso de seus filhos, criando uma experiência educacional mais informada para todas as partes envolvidas.

O papel da inteligência artificial na educação pode ser visto no aumento da eficiência, produtividade e conveniência, fornecendo ao setor uma variedade de benefícios.

Simplifica a avaliação e tarefas administrativas

Uma parte significativa do tempo de trabalho é gasta com tarefas administrativas e avaliação. Uma pesquisa realizada pela OECD apresenta esses dados em detalhe. Ela revelou que os professores estão gastando seu tempo de trabalho em:

  • Trabalho administrativo (7%)
  • Ensino (43%)
  • Avaliação de exames (11%)
  • Planejamento de cursos/aulas (13%)
  • Isso é o que você normalmente veria de país para país.

Em média, um professor gasta 7 horas planejando aulas e avaliando alunos. De acordo com diferentes pesquisas, professores na Malásia e na Coreia estão gastando o dobro do tempo em tarefas administrativas gerais. Especialmente em países como o Japão.

O papel da inteligência artificial na educação pode ser visto na simplificação dessas tarefas. A tecnologia pode tornar o processo de avaliação automatizado e mais rápido. Como resultado, os educadores podem ter mais tempo para se dedicar aos seus alunos. Na verdade, esse tipo de software pode fornecer uma avaliação sólida em qualquer campo ou departamento. Portanto, tornando o processamento de documentos mais simples e eficiente.

Conteúdo inteligente

Quando você pensa no papel da inteligência artificial na educação, o conteúdo inteligente sempre vem à mente. Esse é um conteúdo personalizado que se atualiza dinamicamente de acordo com dados contextuais, demográficos e comportamentais.

Esse avanço tecnológico pode ser usado para obter o sucesso acadêmico. Não é à toa que muitos estão interessados no que o conteúdo inteligente tem a oferecer. Pense nisso como um impulsionador de qualidade. A inteligência artificial pode criar conteúdo digital e virtual.

Uma vez que os livros didáticos já estão sendo digitalizados, o conteúdo inteligente se apresenta como uma escolha sólida. Esse é o tipo de mecanismo que pode ajudar a orientar os alunos e mostrar-lhes informações mais úteis. Além disso, qualquer pessoa pode acessar essas informações. Os professores podem usá-las para preparar programas ilustrativos, de áudio e de assistência.

Aprendizagem personalizada

Pegue a Netflix, por exemplo. Pode parecer fora de contexto, mas fará sentido. Sempre que você entra, há uma lista de recomendações de filmes personalizada de acordo com suas necessidades. O mesmo pode acontecer com o setor educacional.

O sistema tradicional depende de currículos e materiais que desatualizam durante o tempo. Esses materiais seguem a mesma estrutura que usavam há décadas e são menos propensos a despertar o interesse do leitor.

Além disso, professores responsáveis por grandes turmas não podem fornecer os mesmos métodos de ensino que forneceriam em uma sessão individual. Em vez disso, eles só podem trabalhar com a maioria e tentar fornecer o melhor conteúdo educacional.

A IA busca um aprendizado mais personalizado, capaz de liberar todo o potencial do estudante. Ela pode dar recomendações personalizadas aos alunos de acordo com os problemas que possam estar enfrentando. Quando olho para isso dessa maneira, vejo que alguns professores podem ficar preocupados. A IA parece que pode substituir seus empregos. Mas isso não poderia estar mais longe da verdade.

A IA coloca os professores em uma posição para desempenhar melhor. Ela pode dar recomendações personalizadas para cada aluno. Com isso, os alunos podem obter a assistência máxima, enquanto a tecnologia fornecerá um feedback valioso para o professor.

É uma situação em que todos ganham. O feedback instantâneo é uma ótima maneira de criar um impulso. Os professores podem usá-lo para levar suas aulas ao próximo nível. Com o recurso interativo da IA, é fácil para os alunos manterem contato com os professores e pedirem assistência. Embora possa demorar um pouco para que esses métodos se tornem uma prática diária, parece que a IA está no caminho certo.

Fronteiras ilimitadas

A educação não deveria ter limites. A inteligência artificial pode ultrapassar todas as fronteiras globais e fornecer excelentes capacidades de aprendizagem. Essa tecnologia pode ser usada em qualquer lugar do planeta. É por isso que ela garante transições ideais, disponibilidade e conveniência.

Os chatbots alimentados por IA são o exemplo perfeito. Eles estão disponíveis 24/7 e podem responder a muitas de suas perguntas. Você pode usá-los quando quiser, independentemente de quão complexo ou simples o conteúdo possa ser.

Melhorando os sistemas

A inteligência artificial está aqui para reformular cada processo de TI e fornecer eficiências inovadoras. Por exemplo, ela pode analisar dados a uma velocidade inimaginável. Esses dados são mais precisos e menos propensos a ter erros humanos. A precisão e a cobertura tornam isso um degrau para o sucesso.

Nessa medida, a IA pode ser prática para um ambiente educacional. Para entender o papel da inteligência artificial na educação e eficiência, observe este outro exemplo. Digamos que os professores estejam buscando melhorar a segurança e minimizar os congestionamentos.

Para reduzir o risco de as crianças se perderem em multidões, a inteligência artificial pode modelar dados complicados e possibilitar previsões baseadas em dados. Esses dados facilitam o planejamento para o futuro, a atribuição de assentos, o pedido de comida e a gestão dos custos.

A IA não é importante apenas para os professores, mas também para os alunos. Sim, pode custar muito implementar essas tecnologias. Mas, cada centavo investido nesse software é bem investido. Além disso, os especialistas estão estimando o crescimento nesta tecnologia.

Eles acreditam que ela será usada desde instituições educacionais de nível inferior até instalações de ensino superior. É por isso que, para mim, parece que a IA é uma estratégia adaptativa perfeita.

Sistemas de tutoria inteligente

Os Sistemas de Tutoria Inteligente (ITS) são ferramentas educacionais sofisticadas que utilizam a inteligência artificial para fornecer instrução personalizada e adaptativa aos alunos. Esses sistemas empregam algoritmos de IA para analisar o desempenho dos alunos, identificar áreas de fraqueza ou equívocos e fornecer feedback e orientação direcionados. O ITS pode ajustar dinamicamente o ritmo e o conteúdo da instrução com base nas necessidades individuais de aprendizagem, permitindo que os alunos progridam em seu próprio ritmo enquanto recebem suporte e instrução personalizados.

Uma vantagem-chave dos Sistemas de Tutoria Inteligente é a capacidade de oferecer suporte individualizados. Ao monitorar e analisar continuamente as respostas e o desempenho dos alunos, o ITS pode identificar áreas específicas em que os alunos enfrentam dificuldades e fornecer feedback e orientação imediata. Os sistemas podem adaptar suas estratégias de ensino para atender às necessidades exclusivas de aprendizagem dos alunos, fornecendo conteúdo personalizado e suporte para dominar conceitos complexos. Essa abordagem personalizada aumenta o engajamento dos alunos e promove uma compreensão mais profunda.

Os Sistemas de Tutoria Inteligente podem oferecer instrução adaptativa e contextualizada. Esses sistemas empregam técnicas de IA para modelar o conhecimento, habilidades e estilos de aprendizagem dos alunos, permitindo instrução personalizada e sequenciamento adaptativo de conteúdo. Eles podem ajustar dinamicamente o nível de dificuldade das tarefas e fornecer desafios adequados para manter os alunos engajados e motivados. Ao fornecer instrução adaptativa e contextualizada, os ITS apoiam experiências de aprendizagem eficazes que estão alinhadas com as habilidades e trajetória de aprendizagem de cada aluno.

Avaliação e feedback automatizados

Os sistemas de Avaliação e Feedback Automatizados utilizam a inteligência artificial para agilizar o processo de avaliação do trabalho dos alunos e fornecer feedback oportuno. Esses sistemas aproveitam algoritmos de IA para analisar e avaliar as respostas dos alunos, seja na forma de questionários, redações ou outras tarefas. Ao automatizar o processo de avaliação, os educadores podem economizar tempo e esforço significativos, fornecendo feedback rápido aos alunos para orientar sua aprendizagem.

Uma vantagem-chave dos sistemas de Avaliação e Feedback Automatizados é a capacidade de fornecer avaliação imediata e consistente. Em vez de depender apenas da correção manual, os algoritmos de IA podem analisar o trabalho do aluno com base em critérios e rubricas predefinidos. Isso garante que cada aluno receba uma avaliação justa e imparcial, e o feedback seja entregue prontamente. A automação do processo de avaliação também elimina o potencial de erro humano e variabilidade na correção, resultando em uma avaliação mais confiável e consistente.

Os sistemas de Avaliação e Feedback Automatizados oferecem escalabilidade e eficiência na educação. Com a capacidade de processar e avaliar grandes volumes de trabalho dos alunos em pouco tempo, esses sistemas podem lidar com avaliações em larga escala, mesmo em cursos com um grande número de alunos. Os educadores podem alocar seu tempo de forma mais eficaz, concentrando-se em fornecer intervenções direcionadas e interagindo com os alunos em tarefas de nível superior, enquanto o sistema cuida da avaliação rotineira. Essa eficiência permite que os educadores dediquem mais tempo às atividades instrucionais e ao suporte personalizado para os alunos.

Insights orientados por dados na educação

Os insights orientados por dados revolucionaram o campo da educação, aproveitando o poder dos dados para informar as tomadas de decisões, melhorar as práticas instrucionais e aprimorar os resultados dos alunos. Ao coletar, analisar e interpretar dados educacionais, educadores e administradores podem obter informações valiosas sobre o desempenho dos alunos, identificar tendências e tomar decisões baseadas em dados para impulsionar melhorias no ensino e aprendizagem.

Um dos principais benefícios dos insights orientados por dados na educação é a capacidade de personalizar a instrução e o suporte para os alunos. Ao analisar os dados dos alunos, como desempenho acadêmico, preferências de aprendizagem e padrões de engajamento, os educadores podem adaptar sua instrução para atender às necessidades exclusivas de cada aluno. Os insights orientados por dados fornecem aos educadores uma compreensão mais profunda das forças e áreas de melhoria dos alunos, permitindo intervenções direcionadas e experiências de aprendizagem personalizadas que promovem o sucesso do aluno.

Os insights orientados por dados ajudam as instituições educacionais a identificar áreas de melhoria em um nível sistêmico. Ao analisar dados agregados em salas de aula, séries ou escolas, os administradores podem identificar tendências e padrões que indicam áreas em que as estratégias instrucionais podem precisar de ajustes ou suporte adicional pode ser necessário. Esses dados podem informar a tomada de decisões em relação ao desenvolvimento de currículos, alocação de recursos e iniciativas de desenvolvimento profissional, levando a práticas mais eficazes e baseadas em evidências em todo o sistema educacional.

Processamento de linguagem natural na aprendizagem

O Processamento de Linguagem Natural (PLN) surgiu como uma ferramenta poderosa no campo da educação, permitindo que computadores entendam, analisem e gerem a linguagem humana. Ao aproveitar as técnicas de PLN, os educadores podem melhorar as experiências de aprendizagem, automatizar tarefas relacionadas à linguagem e facilitar a instrução personalizada.

Uma aplicação significativa do PLN na aprendizagem está no ensino e avaliação de línguas. Os algoritmos de PLN podem processar e analisar a linguagem escrita ou falada, permitindo avaliações automatizadas de proficiência em línguas. Por meio de técnicas como análise de sentimentos, análise sintática e reconhecimento de fala, os sistemas de PLN podem avaliar as habilidades linguísticas dos alunos, fornecer feedback sobre gramática e uso de vocabulário e até simular conversas naturais para aprimorar a aquisição de linguagem.

O PLN permite sistemas automatizados de classificação e feedback para trabalhos escritos. Utilizando algoritmos que avaliam vários aspectos linguísticos, como coerência, organização e uso de vocabulário, os sistemas alimentados por PLN podem avaliar automaticamente e fornecer feedback sobre ensaios, relatórios e outros trabalhos escritos. Isso não apenas economiza tempo e esforço significativos dos educadores na classificação, mas também fornece aos alunos feedback imediato e consistente, permitindo que melhorem suas habilidades de escrita.

O PLN pode facilitar a criação e curadoria inteligente de conteúdo. Com a capacidade de analisar grandes quantidades de dados textuais, os algoritmos de PLN podem extrair informações-chave, gerar resumos e categorizar conteúdo com base em objetivos de aprendizagem específicos. Essa capacidade auxilia na criação de recursos educacionais, sistemas automatizados de recomendação de conteúdo e plataformas de aprendizagem adaptativa, fornecendo aos alunos materiais personalizados e relevantes.

Criação de conteúdo inteligente

A criação de conteúdo inteligente refere-se à utilização de tecnologias avançadas, como inteligência artificial e aprendizado de máquina, para gerar materiais educacionais adaptados às necessidades e preferências dos alunos. Essa abordagem vai além dos métodos tradicionais de criação de conteúdo, incorporando insights orientados por dados e algoritmos adaptativos para entregar recursos de aprendizagem personalizados e envolventes.

Um benefício chave da criação de conteúdo inteligente é a capacidade de adaptar o conteúdo aos estilos e níveis individuais de aprendizagem. Ao utilizar algoritmos de IA, as plataformas educacionais podem analisar dados dos alunos, incluindo desempenho, progresso e preferências, para gerar conteúdo alinhado às suas necessidades específicas. Essa abordagem personalizada aumenta o envolvimento e a compreensão do aluno, pois eles recebem conteúdo que corresponde às suas habilidades e preferências de aprendizagem.

A criação de conteúdo inteligente facilita o desenvolvimento de experiências de aprendizagem interativas e imersivas. Incorporando tecnologias como realidade virtual (VR) e realidade aumentada (AR), os materiais educacionais podem ser transformados em formatos dinâmicos e interativos. Essas experiências imersivas permitem que os alunos interajam com o conteúdo de uma maneira mais significativa e experiencial, promovendo uma compreensão mais profunda e retenção do conhecimento. A criação de conteúdo inteligente abre novas possibilidades para recursos educacionais inovadores e interativos, tornando o processo de aprendizagem mais cativante e eficaz.

AI e realidade virtual na educação

A inteligência artificial (IA) e a realidade virtual (VR) estão transformando o cenário da educação, oferecendo experiências imersivas e interativas que aprimoram os resultados de aprendizagem. Ao combinar tecnologias de IA com ambientes de VR, os educadores podem criar simulações envolventes e realistas que permitem aos alunos explorar e interagir com mundos virtuais, eventos históricos, fenômenos científicos e muito mais.

Uma vantagem significativa da IA e VR na educação é a capacidade de fornecer oportunidades de aprendizagem práticas e experienciais. Por meio de algoritmos alimentados por IA, os ambientes virtuais podem se adaptar dinamicamente às ações e respostas dos alunos, oferecendo orientação e desafios personalizados. Essa abordagem de aprendizagem adaptativa permite que os alunos participem ativamente de simulações, conduzam experimentos e resolvam problemas, promovendo uma compreensão mais profunda e retenção do conhecimento.

As tecnologias de IA e VR possibilitam experiências de aprendizagem colaborativas e remotas. Alunos de diferentes locais podem se reunir em salas de aula virtuais, engajando-se em espaços virtuais compartilhados e trabalhando colaborativamente em projetos ou atividades de resolução de problemas. Algoritmos de IA podem facilitar interações em tempo real, fornecendo suporte e feedback a alunos individuais ou grupos. Esse aspecto colaborativo da IA e VR na educação expande o acesso à educação e incentiva o engajamento ativo, criando um ambiente de aprendizagem mais inclusivo e conectado.

Sistemas inteligentes de gestão de aprendizagem

Os Sistemas Inteligentes de Gestão de Aprendizagem (ILMS) utilizam inteligência artificial e análises avançadas para melhorar a gestão e entrega de programas de educação e treinamento. Esses sistemas vão além das plataformas tradicionais de gestão de aprendizagem, incorporando algoritmos de IA para analisar dados dos alunos, fornecer recomendações personalizadas e otimizar as experiências de aprendizagem.

Uma característica chave dos sistemas inteligentes de gestão de aprendizagem é a capacidade de oferecer percursos de aprendizagem personalizados. Utilizando técnicas de IA e aprendizado de máquina, os ILMS podem analisar dados dos alunos, incluindo desempenho, preferências e estilos de aprendizagem, para fornecer conteúdo e atividades sob medida. Essa abordagem personalizada permite que os alunos progridam pelo material em seu próprio ritmo, recebam recomendações direcionadas para estudos adicionais e se envolvam com conteúdo que corresponda às suas necessidades e interesses individuais.

Os sistemas inteligentes de gestão de aprendizagem permitem que educadores e administradores obtenham insights acionáveis sobre o progresso e desempenho dos alunos. Ao analisar grandes quantidades de dados coletados dos alunos, os ILMS podem gerar relatórios e análises abrangentes, destacando tendências, padrões e áreas de melhoria. Essa abordagem orientada por dados capacita os educadores a tomar decisões informadas, adaptar estratégias de ensino e fornecer intervenções direcionadas para apoiar o sucesso dos alunos.

Considerações Éticas na Educação com IA

A integração da tecnologia, particularmente sistemas e ferramentas baseados em IA, na educação levanta importantes considerações éticas que devem ser abordadas. Uma consideração chave é o equilíbrio entre o papel da IA e o do professor humano no processo de aprendizagem. Embora as ferramentas habilitadas para IA possam aprimorar certos aspectos do ensino, é essencial garantir que o professor humano permaneça central para a experiência educacional. Processos de inteligência humana, como empatia, pensamento crítico e adaptabilidade, são cruciais para uma educação eficaz. Portanto, deve-se pensar cuidadosamente em encontrar um equilíbrio onde a IA apoie e aprimore a instrução sem diminuir a importância da interação e experiência humanas.

Outra consideração ética diz respeito ao uso da IA na avaliação e avaliação de desempenho. Avaliações adaptativas alimentadas por IA podem fornecer feedback personalizado e acompanhar o progresso do aluno, mas é fundamental garantir que essas avaliações sejam justas, transparentes e imparciais. Indicadores de desempenho e algoritmos de classificação devem ser cuidadosamente projetados para evitar quaisquer preconceitos ou discriminação com base em fatores como gênero, raça ou origem socioeconômica. A comunicação transparente de como a IA é usada na avaliação também é essencial para manter a confiança e garantir que os alunos entendam o processo de avaliação.

As considerações éticas surgem no contexto de ambientes de aprendizagem online e no uso de ferramentas de automação. Na educação online, a interação estudantil e a aprendizagem colaborativa podem ser impactadas, já que os sinais tradicionais de interação social podem ser limitados. Os educadores devem considerar como fomentar interações sociais significativas, facilitar a colaboração e fornecer oportunidades para interações instrutor-aluno em ambientes online. A atenção deve ser dada à privacidade e segurança dos dados dentro dos ecossistemas técnicos que suportam a educação online para proteger as informações dos alunos e garantir a conformidade com as regulamentações de privacidade.

As considerações éticas na educação com IA abrangem a preservação do papel dos professores humanos, garantindo práticas de avaliação justas e transparentes e abordando os desafios dos ambientes de aprendizagem online. Uma deliberação cuidadosa é necessária para encontrar um equilíbrio entre as ferramentas habilitadas para IA e a experiência humana, salvaguardar contra preconceitos na avaliação e manter interações sociais e instrutor-aluno significativas na educação online. Ao abordar essas considerações-chave, podemos utilizar a IA de maneira ética na educação para aprimorar as experiências de aprendizagem, mantendo os valores fundamentais da educação e promovendo um ambiente de aprendizagem solidário e inclusivo.

Referências

Aoun, Joseph E. Robot-Proof: Higher Education in the Age of Artificial Intelligence. MIT Press, 2017.
Holmes, Wayne, et al. Artificial Intelligence in Education: Promises and Implications for Teaching and Learning. 2019.
Knox, Jeremy, et al. Artificial Intelligence and Inclusive Education: Speculative Futures and Emerging Practices. Springer, 2019.
Zimmerman, Michelle. Teaching AI: Exploring New Frontiers for Learning. International Society for Technology in Education, 2018.

Autor: SANKSSHEP MAHENDRA
Fonte: Artificial Intelligence +
Artigo original: https://www.aiplusinfo.com/blog/the-role-of-artificial-intelligence-in-education/

Fernando Giannini

Pesquisador de tecnologia aplicada à educação, arquiteto de objetos virtuais de aprendizagem, fissurado em livros de grandes educadores e viciado em games de todos os tipos. Conhecimentos aprimorados em cursos de grandes empresas de tecnologia, principalmente no Google Business Educational Center e Microsoft. Sócio-proprietário da Streamer, empresa que alia tecnologia e educação. Experiência de 18 anos produzindo e criando objetos de aprendizagem, cursos a distância, design educacional, interfaces para sistemas de aprendizagem. Gestor de equipe para projetos educacionais, no Ensino Básico, Médio e Ensino Superior. Nesse período de trabalho gerenciou equipes e desenvolveu as habilidades de liderança e gestão. Acredita na integração e aplicação prática dos conhecimentos para a realização de projetos inovadores, sólidos e sustentáveis a longo prazo. Um dos grandes sonhos realizados foi o lançamento do curso gratuito Mande Bem no ENEM que atingiu mais de 500 mil estudantes em todo o Brasil contribuindo para a Educação Brasileira.

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