Guia Completo Inteligência Artificial Generativa na Educação PDF

Guia Completo INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL GENERATIVA NA EDUCAÇÃO As oportunidades e os desafios das interfaces IA para educadores. eBook Inteligência Artificial Generativa na Educação Sumário Introdução................................................................................................ 5...

Guia Completo INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL GENERATIVA NA EDUCAÇÃO As oportunidades e os desafios das interfaces IA para educadores. eBook Inteligência Artificial Generativa na Educação Sumário Introdução................................................................................................ 5 O que é Inteligência Artificial Generativa................................................ 6 Como a Inteligência Artificial Generativa vem impactando a Educação.............................................................................................. 8 O que já vem acontecendo e o que está por vir..................................... 9 Aplicabilidades..................................................................................... 10 Preocupações.......................................................................................11 Vieses que reforçam discriminações.............................................11 Falta da criatividade dos professores...........................................11 Ingenuidade dos estudantes......................................................... 12 Acesso limitado de grupos vulneráveis....................................... 12 Oportunidades..................................................................................... 12 12 ideias para usar a Inteligência Artificial Generativa a favor da Educação................................................................................................ 13 Como orientar seus alunos para usar corretamente o ChatGPT..........15 Introduza o ChatGPT e defina diretrizes de uso.............................. 15 Demonstre exemplos de uso e realize exercícios práticos em sala de aula.................................................................................................. 15 Promova a verificação cruzada, perguntas e discussões............... 16 2 eBook Inteligência Artificial Generativa na Educação Avalie o progresso e mantenha o diálogo aberto............................. 16 Reforce a responsabilidade digital..................................................... 16 Encoraje a criatividade........................................................................ 16 Conclusão...............................................................................................17 Sobre a Super Ensino............................................................................. 18 3 eBook Inteligência Artificial Generativa na Educação Realização SUPER ENSINO Av. Rio Madeira, 998. Nossa Sra. das Graças, Manaus - AM, 69053-030. +55 (92) 3042-6800 superensino.com.br Direção Geral Roberto Valiante Filho Departamento de Produção, Marketing e Comunicação Direção Geislayne Mendonça Silva Departamento de Pedagogia Direção Danielle Segundo Consultoria e Redação Cícero Nogueira | CN Serviços de Comunicação Essa publicação não pode ser comercializada. É proibida a reprodução total ou parcial do conteúdo aqui contido sem prévia autorização. Copyright © 2023 Super Ensino. 4 eBook Inteligência Artificial Generativa na Educação [enter] Introdução Na última vez que a Inteligência Artificial Generativa teve um impacto tão grande quanto os vistos atualmente, os avanços foram na visão computa- cional. Selfies transformadas em retratos no estilo renascentista e rostos envelhecidos prematuramente encheram os feeds das redes sociais. Mais recentemente, deu-se um salto no processamento de linguagem natural: a capacidade de grandes modelos de linguagem abordarem pra- ticamente qualquer tema conquistou a imaginação popular. Vide a rápida ascensão do ChatGPT! E não se trata apenas de linguagem: os modelos generativos já podem aprender a gramática dos código de softwares, moléculas, imagens na- turais e uma variedade de outros tipos de dados. Para se ter uma ideia da importância disso, basta sabermos que 40% dos trabalhadores terão que se requalificar nos próximos três anos de- vido à IA, segundo estudo global realizado pela IBM. Neste movimento, como essa revolução tecnológica está in- fluenciando a Educação? É o que vamos te mostrar ao longo deste guia. Nos capítulos que seguem, você vai ver: o conceito de IA Generativa explicado de maneira bem prática; os impactos das tecnologias que estão sob o guarda-chuva da IA no ensino-aprendizagem, com especial atenção para o que eles signifi- cam para os educadores; quais usos já estão sendo feitos, que desafios eles representam e o que está por vir nesse campo; e muito mais. Boa leitura! 5 eBook Inteligência Artificial Generativa na Educação [database] O que é Inteligência Artificial Generativa O conceito de Inteligência Artificial Generativa remete a modelos ou algoritmos que criam resultados totalmente novos. Tais como texto, fo- tos, vídeos, código, dados ou renderizações 3D. Isso a partir de grandes quantidades de dados nos quais são “treinados”. Em outras palavras, as plataformas geram novo conteúdo consultando as informações nas quais se baseiam. Por exemplo, com o aprendizado de máquina, sistemas e equipamentos aprendem a “imitar” comportamentos, atitudes e até sentimentos humanos na hora de produzir algo. No detalhe, o objetivo central da IA ​​Generativa é criar conteúdo, ao contrário de outras formas de Inteligência Artificial, que podem ser utili- zadas para diferentes fins, como analisar dados ou ajudar a controlar um carro autónomo. Para que isso fique ainda mais claro, veja o que dizem algumas das “ “ principais Big Techs sobre esse tema: A maior parte do que vemos hoje É um tipo de IA que pode criar na IA é, na verdade, aprendizado novos tipos de conteúdo e ideias, de máquina: dotar os sistemas de incluindo conversas, histórias, ima- computador da capacidade de gens, vídeos e músicas. Como toda aprender com exemplos. [Dentro inteligência artificial, a IA genera- disso], chamamos máquinas pro- tiva é alimentada por modelos de gramadas para aprender com machine learning, ou seja, modelos exemplos de ‘redes neurais’. muito grandes que são pré-treina- ” dos em grandes quantidades de – Google dados e comumente chamados de Modelos básicos (FMs). ” – Amazon Web Services 6 eBook Inteligência Artificial Generativa na Educação “ A abordagem mais recente da IA Generativa é baseada em uma arquitetura de rede neural, denominada “transformadores”. Combinando a arquitetura do transformador com o aprendizado não supervisionado, surgiram grandes modelos básicos que superam os benchmarks existentes, capazes de lidar com múltiplas modalidades de dados. ” – IBM Perceba, portanto, que a IA Generativa é um campo da Inteligência Artificial que se concentra na criação de modelos de aprendizado de máquina capazes de gerar conteúdo novo. Nela, os sistemas são dotados de capacidades para entender e replicar padrões presentes em conjuntos de dados de entrada e, em seguida, produzir saídas que se assemelham ao que foi observado, mas com variações criativas. 7 eBook Inteligência Artificial Generativa na Educação [inputs & prompts] Como a Inteligência Artificial Generativa vem impactando a Educação As ferramentas de Inteligência Artificial abrem novos horizontes para a Educação, “mas precisamos urgentemente de tomar medidas para garantir que as integramos nos sistemas de aprendizagem nos nossos termos”, sublinha a Organização das Nações Unidas para Educação, Ciência e Cultura (UNESCO). A partir da análise de mais de 450 escolas e universidades em todo o mundo, a UNESCO descobriu que menos de 10% desenvolveram po- líticas institucionais e/ou orientações formais relativas à utilização de aplicações generativas de IA. Ou seja, essa é uma novidade em todo o universo global da Educação. Além disso, os especialistas da UNESCO pontuam que “o setor da Educação não pode confiar nas empresas criadoras de IA para regular o seu próprio trabalho”. Para examinar e validar novas e complexas aplicações de IA para utilização formal nas es- colas, a organização recomenda que os ministérios da educação desenvolvam as suas capaci- dades em coordenação com outros ramos do governo, em particular aqueles que regulam as tecnologias. 8 eBook Inteligência Artificial Generativa na Educação No documento, a UNESCO enfatiza que “a Educação deve continuar a ser um ato profundamente humano, enraizado na interação social”. E mais: que a IA generativa, em particular, tem o potencial de minar a auto- ridade e o estatuto dos professores e de reforçar os apelos a uma maior automatização da educação: escolas sem professores e educação sem escolas. “Devem ser priorizadas escolas bem geridas, juntamente com um número suficiente de professores, formação e salários”. Nesta mesma direção, a UNESCO produ- ziu a primeira norma global sobre a ética da IA ​​– a “Recomendação sobre a Ética da Inteligência Artificial” adotada por todos os 193 Estados-Membros. Nela, há uma clara diretriz: “os go- vernos devem garantir que a IA respeite sempre os princípios de segurança, inclusão, diversida- de, transparência e qualidade”. O que já vem acontecendo e o que está por vir Entendidas as preocupações e os mo- vimentos de entidades de classe e organismos como a UNESCO, é importante saber que não há campo em que a IA Generativa não esteja gerando transformações. Na Educação, especifi- camente, ela vem impactando significativamente. Há, como em toda disrupção tecnológica, oportunidades a serem exploradas (muitas já em curso), mas também desafios a serem venci- dos — como você verá nos tópicos a seguir. 9 eBook Inteligência Artificial Generativa na Educação Aplicabilidades As aplicações potenciais da IA ​​generativa no setor da Educação são inúmeras, sendo o conteúdo de aprendizagem personalizado uma das muitas possibilidades. Já há especialistas que acreditam que o surgimento de produtos novos e interessantes que utilizem IA generativa permitirá que os educadores criem experiências de aprendizagem envolventes e interativas para aju- dar a promover o crescimento dos seus alunos. Exemplos de casos de uso de IA Generativa na Educação incluem: formulação de perguntas para os alunos responderem com base no seu nível atual de compreensão e desempenho. geração de planos de estudo personalizados para os alunos com base em seu desempenho e pontos fortes/fracos. criação de atividades de aprendizagem en- volventes e interativas, como jogos e simulações, para ajudar os alunos a compreender conceitos complexos. desenvolvimento de feedbacks e avaliações em tempo real, permitindo que os professo- res identifiquem rapidamente áreas onde os alunos preci- sam de apoio adicional. 10 eBook Inteligência Artificial Generativa na Educação Preocupações Embora a IA Generativa na Educação tenha inúmeros benefícios, devemos também permanecer conscientes e vigilantes quanto aos potenciais inconvenientes. Vieses que reforçam discriminações Uma preocupação é o potencial de preconceito no conteúdo educa- cional gerado, uma vez que os algoritmos são tão imparciais quanto os dados nos quais são treinados. Não é impossível que um programa de IA criado para ser utilizado por um determinado grupo de estudantes com base na sua raça, gênero ou estatuto socioeconómico possa reforçar estereótipos negativos e impac- tar negativamente a sua experiência de aprendizagem. Acima de tudo, deve-se garantir que os sistemas de IA generativos sejam concebidos e programados para serem inclusivos e equitativos para todos os utilizadores. Falta da criatividade dos professores Além disso, embora os sistemas de IA generativos possam ter aplicações aparentemente infinitas na Educação, podem carecer da criatividade e originalidade que os educadores humanos oferecem. Isso porque as interfaces de IA são limitadas aos dados que lhes são fornecidos. Portanto, embora a IA Generativa possa ser a próxima grande novidade na Educação, devemos lembrar que os educadores continuam a desem- penhar um papel inestimável e insubstituível no processo de aprendizagem. 11 eBook Inteligência Artificial Generativa na Educação Ingenuidade dos estudantes O potencial para os estudantes utilizarem e talvez até confiarem de- masiado na tecnologia para fornecer respostas e soluções imediatas também é um problema a não se perder de vista. A verdadeira questão é como aproveitar a IA generativa para benefi- ciar o desenvolvimento de competências dos alunos a partir de agora e nos próximos 10 anos. Ao introduzir produtos de IA na sala de aula, deve-se ter cuidado para garantir que a tecnologia não prejudique o desenvolvimento do pensa- mento crítico e das habilidades de resolução de problemas. Acesso limitado de grupos vulneráveis A divisão digital entre estudantes com e sem acesso à tecnologia também pode ser exacerbada pela utilização de IA Generativa na Edu- cação, aumentando potencialmente o fosso de aprendizagem. Um bom produto que utilize adequadamente a capacidade da IA ​​Ge- nerativa para beneficiar a Educação requer capacidade técnica e apoio de liderança visionária. A liderança é extremamente essencial para estabelecer parcerias propositivas com especialistas e fornecer os recursos e suporte neces- sários para que isso aconteça. Oportunidades Após a mudança profunda trazida pela aprendizagem virtual durante a pandemia, a Educação enfrenta outra onda de transformação, desta vez proveniente da IA. 12 eBook Inteligência Artificial Generativa na Educação Embora a ascensão da Inteligência Artificial ​​Generativa — especificamen- te o ChatGPT, um grande modelo de linguagem — tenha preocupado muitos educadores com o plágio, ela na verdade tem o potencial de revolucionar a forma como os alunos aprendem e as instituições acadêmicas operam. A verdade é que as ferramentas generativas de IA podem tornar acessíveis grandes quantidades de informações de maneiras que nunca imaginamos. “Os educadores e as instituições precisam primeiro de construir con- fiança na tecnologia e determinar como lidar com as ansiedades de curto prazo. Assim, os alunos podem aprender como interagir com ferramentas generativas de IA e usá-las para enfatizar a criatividade e melhorar o ge- renciamento do tempo para aprender com mais eficiência”, afirma Tony Sheehan, vice-presidente analista da Gartner. [insights] 12 ideias para usar a Inteligência Artificial Generativa a favor da Educação Com a realidade que se impõe, é fun- damental dedicar algum tempo para avaliar as possibilidades que a IA Generativa apresenta ao setor da Educação. Confira, a seguir, algumas maneiras pelas quais essa tecnologia pode ser útil para educadores e estudantes. 13 eBook Inteligência Artificial Generativa na Educação A IA generativa pode ser potencialmente usada por professores e alunos para: 1. Fornecer acesso instantâneo a grandes quantidades de informações rapidamente. 2. Ajudar diversos alunos com diferentes habilidades de aprendizagem, origens linguísticas ou necessidades de acessibilidade. 3. Acelerar a exploração e a criatividade, despertar a curiosidade, sugerir novas ideias e formas de pensar. Os alunos podem explorar o uso da IA generativa ​​ para: 4. Gerar ideias para trabalhos escolares mais criativos. 5. Obter explicações adicionais sobre um tópico que um professor está abor- dando na aula. 6. Melhorar a escrita, por exemplo, solicitando análise gramatical de um texto de própria autoria. 7. Obter feedback instantâneo de exercícios realizados. 8. Praticar habilidades linguísticas em um ambiente seguro. Os educadores podem explorar o uso de IA Generativa para: 9. Aproveitar um assistente de ensino virtual que ajuda a responder perguntas dos alunos, fornece esclarecimentos ou oferece orientação quando não estiver em aula. 10. Gerar conteúdo e materiais de curso, incluindo planos de aula, perguntas de questionário, exemplos de problemas ou cenários de redação. 11. Auxiliar em tarefas de pesquisa, incluindo análise de grandes conjuntos de dados, identificação de padrões e geração de insights e orientações de pesquisa. 12. Escrever objetivos de aprendizagem, descrições de cursos, declarações de programas ou políticas do curso. 14 eBook Inteligência Artificial Generativa na Educação Como orientar seus alunos para usar corretamente o ChatGPT Acredite, há muitas chances de seus alunos já estarem bem ambienta- dos ao ChatGPT, a interface de IA Generativa mais popular na atualidade. Lutar contra isso não é uma escolha inteligente. Pelo contrário, o melhor a se fazer é aproveitar essa ferramenta para potencializar o aprendizado deles. Confira, a seguir, um passo a passo para orientá-los na utilização da plataforma! Introduza o ChatGPT e defina diretrizes de uso Apresente o ChatGPT como uma ferra- menta educacional poderosa que pode auxiliar no aprendizado. Em seguida, estabeleça regras claras sobre quando e como os alunos devem usar, enfatizando que é uma ferramenta de apoio, não um substituto para o apren- dizado ativo. Demonstre exemplos de uso e realize exercícios práticos em sala de aula Mostre casos práticos de como o ChatGPT pode ser útil em tarefas educacionais, como pesquisa, redação e resolução de problemas. Também instrua os estudantes a realizar exercícios práticos supervi- sionados, onde eles usam o ChatGPT para obter respostas e esclarecer dúvidas relacionadas ao conteúdo. 15 eBook Inteligência Artificial Generativa na Educação Promova a verificação cruzada, perguntas e discussões Ensine a turma a verificar as informações obtidas do ChatGPT com fontes confiáveis e a pensar criticamente sobre as respostas geradas. Além disso, estimule-os a fazerem perguntas sobre o processo de ge- ração de respostas pela plataforma — e a discutirem suas descobertas com colegas. Avalie o progresso e mantenha o diálogo aberto Acompanhe o uso do ChatGPT e avalie como ele está contribuindo para o aprendizado, fazendo ajustes conforme necessário. Esteja disponível para responder a perguntas e preocupações, e adapte a orientação conforme as necessidades dos estudantes. Reforce a responsabilidade digital Lembre os alunos sobre a impor- tância de usar o ChatGPT de forma ética, evitando plágio e respei- tando os direitos autorais. Encoraje a criatividade Explore como o ChatGPT pode ser usado de maneiras criativas e inovadoras para enriquecer o aprendizado, como a criação de histórias ou simulações educacionais. 16 eBook Inteligência Artificial Generativa na Educação [esc] Conclusão A Inteligência Artificial Generativa emerge como uma força podero- sa, com um impacto profundo na Educação. À medida que ela avança, é crucial que todos os educadores compreendam essa evolução e se pre- parem para abraçar as oportunidades e enfrentar os desafios em curso. Trata-se de um conjunto de tecnologias que englobam modelos de linguagem avançados, como o ChatGPT e seus sucessores, que têm a capacidade de gerar texto e interagir de forma quase humana. À medida que a IA Generativa continua a evoluir, os educadores têm a oportunidade de liderar o caminho na integração responsável e eficaz em seus ambientes escolares. Para isso, devem explorá-la sem medo, participar de treinamentos e colaborar com seus colegas para aproveitar ao máximo o potencial transformador. Portanto, é imperativo que os educadores se familiarizem com a IA Generativa e suas implicações. Isso envolve também cultivar um enten- dimento profundo das questões éticas, pedagógicas e sociais relacionadas a elas. Aqui na Super Ensino, nossa missão é incluir e conectar para, junta- mente com os educadores, transformar a Educação. Conte conosco sempre! 17 Sobre a Super Ensino Inclusão e conectividade transformando a Educação. Na Super Ensino, nós acreditamos no poder da tecnologia para potencializar o aprendizado dos alunos, inovar a atuação dos professores e facilitar o acompanhamento dos pais. Por isso, desenvolvemos um ambiente de aprendizagem dinâmico, inteligente e produtivo. Assim, fazemos da colabo- ração e da criatividade fios condutores do desenvolvimento socioemocional. Nós acreditamos que a Educação pública de qualidade é o melhor caminho para transformar vidas. E também que ela pode ser mais dinâmica, divertida e agradável. Trabalhamos pela união dos métodos convencionais de en- sino com as inúmeras possibilidades do digital. Dessa forma, fazemos com que o reforço escolar seja prazeroso e contri- bua para os avanços educacionais no Brasil. Nossa missão é unir alunos, professores, pais e responsáveis para a construção de um futuro cada vez melhor. E acredita- mos tanto nisso que somos incansáveis na evolução das nossas soluções e conteúdos. Educação pública de qualidade, que transforma vidas: nós acreditamos! FAÇA CONTATO CONOSCO