Avanço da IA na Educação 4.0: imersão no artigo da Revista ‘Redige’ analisa implementação, oportunidades e desafios

O avanço da Inteligência Artificial e sua crescente aplicação no campo educacional é uma realidade em alta potência. No mês passado, por exemplo, a agenda dos Brics incluiu um debate online sobre os potenciais e os desafios das novas tecnologias na educação. O relatório “Shaping the Future of Learning: The Role of AI in Education 4.0” (Moldando o Futuro da Aprendizagem: o Papel da IA na Educação 4.0) publicado pelo Fórum Econômico Mundial, em abril de 2024, analisa a importância da implantação responsável, abordando questões como privacidade de dados e acesso equitativo. Destinado a formuladores de políticas e educadores, ele estimula stakeholders a colaborar para assegurar a integração positiva da IA ​​nos sistemas educacionais. O tema está em sinergia com o artigo “A Ascensão da Inteligência Artificial na Educação: Implicações e Desafios Éticos” publicado na “Revista Design, Inovação e Gestão Estratégica” (“REDIGE”), publicação eletrônica gratuita do SENAI CETIQT que reúne ensaios sobre questões que contribuem para o desenvolvimento industrial através da divulgação de tecnologias e inovação. Assinado por André Luiz Carneiro Simões, professor universitário da gerência de Educação do SENAI CETIQT; Adriana Maria Cláudio, do Design Instrucional da PUC-SP; e Paulo Ricardo da Silva Pereira, professor de Design Instrucional. De acordo com os autores, as conclusões do estudo destacam que a IA pode oferecer benefícios significativos, como a personalização da aprendizagem e a automação de tarefas, mas também apresenta alguns desafios éticos, incluindo a privacidade dos dados dos alunos e o potencial de viés nos algoritmos. Com isso podemos entender que existe uma necessidade de uma análise cuidadosa e da elaboração de políticas educacionais que possam promover a equidade e a inclusão, garantindo que os benefícios da IA sejam maximizados enquanto os riscos são mitigados.

De acordo com os autores, a literatura sobre a implementação da IA na educação aponta para uma transformação profunda nas metodologias de ensino e na gestão administrativa das instituições de ensino: “Diversos estudos abordam benefícios e desafios associados à integração da IA no ambiente educacional, fornecendo uma base de insumos para a compreensão do impacto dessa tecnologia emergente. Dentre os assuntos mais condizentes com essas vertentes podemos citar a personalização da aprendizagem; eficiência administrativa; apoio à tomada de decisões; desafios e considerações éticas; e, por fim, novas pesquisas e inovações. Essas vertentes foram selecionadas como o ponto de partida para a avaliação do uso da tecnologia de IA do ponto de vista educacional”.

Personalização da aprendizagem

Por meio de ferramentas de tutoria inteligente e plataformas de aprendizagem adaptativa, a tecnologia analisa o desempenho dos alunos em tempo real e fornece feedback imediato, tornando o processo de ensino mais dinâmico e eficaz. “É possível encontrar estudos que mostram que a IA pode ajudar os alunos a alcançarem resultados de aprendizagem melhores ao proporcionar um ensino mais direcionado e ajustado às suas necessidades específicas”, relatam os autores do ensaio na “REDIGE”.

Baseado nas pesquisas, os autores corroboram que a inovação na aprendizagem personalizada por meio da Inteligência Artificial envolve diversas técnicas, como análise de dados, redes, emoções e sistemas de tutoria inteligente adaptados a cada aluno. Além disso, tecnologias como realidades virtual, aumentada e híbrida são utilizadas para criar ambientes de ensino online personalizados, impulsionando a adoção de abordagens pedagógicas centradas no aluno, incluindo metodologias ativas já amplamente reconhecidas.

A Inteligência Artificial também pode trazer benefícios para contextos específicos, como o aprendizado de línguas. Por meio da análise de big data, a IA pode oferecer recursos personalizados que aprimoram a experiência de estudo e o progresso dos alunos em disciplinas como o inglês. Além disso, a tecnologia contribui para o desenvolvimento da cognição linguística, possibilitando avaliações diagnósticas e feedbacks mais precisos.

“Em seus estudos, Chaplot, Rhim e Kim propuseram uma nova arquitetura para sistemas de aprendizagem adaptativa utilizando redes neurais artificiais para modelar o perfil do aluno e oferecer instruções personalizadas de acordo com seu nível de habilidade. Os pesquisadores demonstraram que essa abordagem pode tornar os sistemas de aprendizagem adaptativa uma aplicação promissora da IA na educação”, contam André Luiz Carneiro Simões, Adriana Maria Cláudio e Paulo Ricardo da Silva Pereira, acrescentando que “a Inteligência Artificial também pode aprimorar a avaliação de cursos universitários e os resultados da aprendizagem personalizada por meio de algoritmos de aprendizado de máquina. Essa tecnologia possibilita a análise do desempenho dos alunos, a formulação de recomendações personalizadas e a otimização do ensino. Como resultado, a experiência educacional torna-se mais eficaz e adaptada às necessidades individuais dos estudantes”.

Apesar dos benefícios da personalização da aprendizagem, a implementação da inteligência artificial na educação ainda enfrenta desafios práticos, éticos e técnicos. No entanto, as perspectivas para a transformação do ensino por meio dessa tecnologia permanecem promissoras.

Eficiência administrativa

O uso da inteligência artificial vai além da área educacional, mostrando-se igualmente valioso na administração acadêmica. A tecnologia tem impulsionado melhorias significativas em eficiência e gestão, automatizando tarefas como correção de provas, gerenciamento de dados dos alunos e processos administrativos. Com isso, os professores podem dedicar mais tempo ao ensino e ao desenvolvimento curricular, tornando o ambiente educacional mais dinâmico e produtivo:

“A tecnologia de IA pode trazer mudanças e melhorias significativas para a educação no que tange as instituições de ensino, especialmente em termos de individualização e flexibilidade dos processos, promovendo eficiência administrativa em ambientes educacionais (…). Importante entender que a integração da IA na gestão educacional pode aumentar a eficiência e promover abordagens inovadoras. No entanto, é necessário lidar com desafios relacionados a privacidade, segurança e ética”.

Os autores citam Jia, Kumar e Parthasarathy para afirmar que a IA pode aprimorar a precisão e a interação entre alunos e professores, promovendo uma abordagem mais integrada e eficiente para o ensino. Esse avanço contribui para a criação de um ambiente de aprendizagem mais colaborativo e dinâmico. “É nítido que a IA no ensino superior é vista como uma ferramenta essencial para auxiliar nas atividades e se torna também valiosa ao aprimorar diversas operações administrativas dentro do contexto acadêmico, ajudando na organização do processo educacional e na comunicação”, acrescentam.

IA no apoio à tomada de decisões

Nesse caso, os insights são baseados em dados, fornecendo uma orientação precisa para a gestão: “Ao analisar grandes volumes de dados educacionais, a IA pode ajudar as instituições a identificarem pontos estratégicos, como melhoria no currículo, e implementar intervenções específicas e necessárias para apoiar alunos em dificuldades ou mesmo em risco. Esse apoio baseado em dados é muito importante no que tange o desenvolvimento de estratégias educacionais inclusivas em todos os aspectos. Sistemas de tutoria assistidos por IA funcionam 24 horas por dia, ajudando alunos em diferentes contextos educacionais. A capacidade da IA de fornecer feedback em tempo real e insights baseados em dados possibilita que os coordenadores e demais agentes educacionais tomem decisões mais informadas e que realizem ações muito mais rapidamente”.

Os autores do artigo frisam que, ao utilizar sistemas de apoio à decisão baseados em IA, é possível aumentar a eficiência, a precisão, a ciência e a coordenação nos processos decisórios educacionais. Segundo eles, a IA pode também ser aplicada na criação de disciplinas, mostrando como a tecnologia pode aprimorar a aplicabilidade das decisões educacionais ao analisar e interpretar grandes volumes de dados. Ela deve ser utilizada para oferecer orientação personalizada, suporte e feedback aos alunos, além de auxiliar professores e equipes educacionais na formulação de políticas e na tomada de decisões.

Os benefícios da aplicação da Inteligência Artificial na tomada de decisões educacionais são claros, mas é fundamental reconhecer os desafios que precisam ser superados para garantir seu pleno potencial. Questões como privacidade, falta de confiança e possíveis vieses precisam ser resolvidas para que a IA seja plenamente aproveitada no ambiente educacional. Exemplos práticos de sua utilização incluem o uso de chatbots e agentes inteligentes em programas de saúde e educação, que oferecem suporte contínuo aos usuários e aprimoram a interação entre alunos e professores. A implementação de tutores inteligentes e agentes ativos pode proporcionar assistência educacional personalizada em tempo real, evidenciando a capacidade e o grande potencial da IA em apoiar as decisões dentro das instituições educacionais.

Desafios e considerações éticas

É essencial discutir os desafios associados à adoção da IA, especialmente em relação à privacidade, à ética e a questões morais no ambiente educacional. No Brasil, a Lei Geral de Proteção de Dados (LGPD – Lei n.º 13.709/2018) define diretrizes para a coleta, o armazenamento e o uso de dados pessoais, assegurando a proteção da privacidade e da segurança das informações dos alunos. Essa legislação impõe responsabilidades às instituições educacionais que adotam IA, garantindo o uso ético e seguro da tecnologia.Os autores do artigo da “REDIGE” explicam:

“A LGPD impõe deveres e condutas que podem ser utilizados como base para desenvolver diretrizes específicas para a implementação da IA na educação, garantindo que todas as práticas estejam em total conformidade com seu arcabouço servindo como um guia para desenvolver práticas de IA que respeitem a privacidade, promovam a transparência e assegurem a responsabilidade, certificando que a tecnologia beneficie todos os alunos de maneira justa e equitativa. A IA deve ser inovadora de maneira que possa capacitar os alunos, promovendo sua capacidade de tomar decisões informadas sobre seu próprio processo de aprendizagem em conformidade com os princípios da LGPD que garantem o direito de acesso e controle sobre os seus dados pessoais”.

A visão algorítmica é um grande desafio, pois os sistemas de IA podem perpetuar ou mesmo ampliam preconceitos. Para evitar esse problema, é essencial criar um ambiente que impeça o desenvolvimento de tecnologias com viés discriminatório. Isso inclui a adoção de práticas de design ético e inovação responsável para mitigar esses riscos. Além disso, é fundamental garantir que os algoritmos sejam auditáveis e transparentes, permitindo a identificação e a correção de possíveis interpretações enviesadas em qualquer nível.