Estudo aponta ferramentas de inteligência artificial que serão usadas nas escolas até 2030

A educação deve sofrer forte impacto da inteligência artificial nos próximos anos. Estudo do SESI e do SENAI aponta as tendências de uso das tecnologias educacionais baseadas em IA nas escolas até 2030. Uma das apostas é a expansão do uso de sistemas tutores inteligentes para ensino personalizado.

A ferramenta identifica se o aluno adquiriu conhecimento sobre o tema ensinado e se está cansado ou feliz por ter conseguido resolver um problema. A partir disso, é capaz de decidir, de forma autônoma, qual a melhor estratégia pedagógica para ser utilizada em cada momento.

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O estudo “Tendências em Inteligência Artificial na Educação” foi elaborado pela professora da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRS) Rosa Maria Vicari a pedido do SESI e do SENAI. Ela analisou bases de patentes nos Estados Unidos, na União Europeia, no Canadá e no Instituto Nacional de Propriedade Industrial (Inpi) no Brasil. Além disso, consultou bases internacionais de artigos científicos e documentos apresentados em congressos.

Como complemento desse estudo, o SESI e o SENAI reuniram, em um painel, especialistas brasileiros em inteligência artificial para avaliar a difusão dessas tecnologias nas escolas do país, entre os quais pesquisadores da Universidade de São Paulo (USP), da Universidade Federal Fluminense (UFF) e da Pontifícia Universidade Católica do Rio de Grande Sul (PUC-RS), além de empresas do setor.

A previsão é que, até 2030, quatro das tecnologias listadas no estudo estarão difundidas em até 50% das escolas públicas e privadas do Brasil, e uma delas, computação em nuvem, deve estar presente em até 70% das instituições de ensino.

O estudo e o painel de especialistas foram realizados para orientar as iniciativas do SESI e do SENAI nesse campo. “O aprendizado mediado por tecnologias é a tendência da educação. O uso de recursos baseados em inteligência artificial enriquece a prática pedagógica, assim como ajuda a manter o interesse do estudante, pois está aderente à linguagem da nova geração”, avalia o diretor-geral do SENAI e diretor-superintendente do SESI, Rafael Lucchesi. “Além disso, diante da quarta revolução industrial, saber lidar com tecnologias será essencial para a prática de qualquer profissão no futuro”.

O SESI já utiliza em suas escolas sistemas de tutores inteligentes para ensino personalizado. O SENAI possui plataforma que oferece orientação profissional por meio de inteligência artificial. A ferramenta analisa 92 características socioemocionais para traçar o perfil do usuário e indicar as profissões da indústria mais adequadas. As duas instituições também são pioneiras no uso de tecnologias educacionais, como realidade aumentada e óculos de realidade mista.

Presença forte – O trabalho “Tendências em Inteligência Artificial na Educação” aponta a forte presença da inteligência artificial em sistemas utilizados na área. “O levantamento realizado constatou que parte significativa da produção científica atual em inteligência artificial está relacionada com o tema educação, o que indica forte presença da IA nos sistemas educacionais e, consequentemente, um grande impacto nos processos de ensino-aprendizagem no curto e no médio prazo”, conclui o documento elaborado pela professora Rosa Vicari.

De acordo com o estudo, até 2020, a tendência é o uso cada mais vez mais recorrente de recursos como processamento de língua natural (PLN), no qual um computador é capaz de entender e interpretar a linguagem humana. Com a evolução, a tecnologia permitiria, por exemplo, a um professor na Alemanha dar aula em alemão a estudantes brasileiros sem conhecimento da língua germânica. “Na educação, o PLN vai contribuir cada vez mais para o intercâmbio entre alunos de nacionalidades diferentes e para a transmissão em tempo real de aulas em línguas distintas, as quais serão traduzidas para os estudantes”, cita o material.

O levantamento também prevê que a robótica educacional estará mais presente nos currículos das escolas de ensino fundamental e médio em função da diminuição dos custos. As escolas SESI são pioneiras na introdução da robótica no currículo escolar.

Além disso, o SESI é a instituição responsável no Brasil pela operação oficial do Torneio de Robótica da FIRST LEGO League, programa internacional que  fortalece a capacidade de inovação e raciocínio lógico por meio de uma experiência criativa, na qual os competidores são desafiados a investigar problemas e buscar soluções inovadoras para situações da vida real, bem como programar robôs autônomos para cumprir missões específicas. 

Outra aposta é o uso do chamado learning analytics, a interpretação de ampla gama de dados produzidos por estudantes. Com isso, será possível avaliar o progresso acadêmico, prever o desempenho e detectar possíveis problemas no aprendizado. “Por meio do estudo do que ocorreu no passado com um grande número de alunos durante a realização de um curso, é possível detectar os pontos de maior dificuldade de compreensão do conteúdo ou mesmo a tendência para o abandono”, explica o documento.

Já entre 2020 e 2030, a previsão é a utilização, nas escolas, da criatividade computacional, atualmente ligada à produção artística por meio de programação com uso de modelos matemáticos e da ótica. “Nos sistemas de ensino-aprendizagem, espera-se que as aplicações da criatividade computacional permitam, entre outras coisas, a geração de exemplos e exercícios criativos para enriquecer os conteúdos educacionais de forma online”, afirma a professora. No longo prazo, os sistemas poderão até reconhecer e avaliar atividades criativas realizadas pelos alunos.

A médio prazo, ela prevê ainda o contínuo desenvolvimento de ferramentas que consigam avaliar emoções dos estudantes e tomar decisões a partir da análise. O estudo aponta a utilização, nesse período, de óculos inteligentes, que mostram informações e interpretam comandos de voz, e de fones de ouvido capazes de traduzir conversas entre pessoas com línguas diferentes.

A previsão é também a evolução dos chamados jogos sérios, técnica que utiliza características típicas dos games como pontuações, premiações e níveis de dificuldade para manter o interesse do aluno.

Computação em nuvem – No Brasil, a projeção dos especialistas reunidos pelo SESI e SENAI é que a computação em nuvem, para acesso a um conjunto compartilhado de dados e conteúdos, deve ter a difusão mais rápida. Até 2020, de 11% a 30% das instituições de ensino já devem utilizá-la. Até 2027, o uso estará difundido em cerca de 31% a 50% das escolas e de 51% a 70% das instituições a utilizarão por volta de 2030.

As outras tecnologias que deverão ser utilizadas por 31% a 50% das instituições de educação brasileiras até 2030 são: os sistemas tutores inteligentes para ensino personalizado com processamento de língua natural; as plataformas para aprendizagem colaborativa; os recursos de learning analytics, e os ecossistemas de educação –que permitem a integração de componentes típicos de ensino personalizado com a comunicação em fóruns e chats, por exemplo, entre alunos que estejam utilizando o sistema.

Os especialistas em IA também apontam ações para estimular o uso dessas tecnologias pelas instituições educacionais no Brasil. Entre as sugestões estão: oferecer linhas de financiamento; capacitar professores e outros envolvidos; melhorar a infraestrutura das escolas; implementar projetos-piloto em todos os níveis de ensino; desenvolver políticas de apoio à inovação tecnológica para desenvolvimento de produtos e serviços adequados ao mercado brasileiro; fomentar linhas de pesquisa sobre psicologia humana voltada ao processo de educação, entre outras medidas.

Conheça as tecnologias educacionais com uso de inteligência artificial que devem ser mais difundidas:

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