A aplicação inicial da inteligência artificial (IA) na educação remonta a aproximadamente 50 anos. O campo de pesquisa começou a tomar forma há cerca de uma década após sua fundação, durante um workshop realizado no Dartmouth College, em Hanover, New Hampshire, EUA, em 1956.
Em 1970, o artigo de Carbonell, intitulado “AI in CAI: An Artificial-Intelligence Approach to Computer-Assisted Instruction”, descreveu um tutor e um sistema de autoria denominado SCHOLAR para geografia, fundamentado em redes semânticas. Este tutor, orientado para a “iniciativa mista”, diferenciava sua estratégia de ensino do conhecimento específico da geografia sul-americana para permitir a aplicação da estratégia a qualquer outra região do mundo.
A representação explícita do conhecimento geográfico por meio de redes semânticas possibilitava ao sistema raciocinar sobre informações não explicitamente codificadas e responder a perguntas sobre seu conhecimento.
A estratégia de “iniciativa mista” abrangia tanto o sistema questionando o aluno, utilizando o contexto e a relevância das perguntas, quanto o aluno questionando o sistema, ambos em inglês bastante restrito.
O sistema registrava as partes do domínio geográfico compreendidas pelo aluno, marcando as áreas relevantes na rede semântica e criando um modelo evolutivo dos conhecimentos do aluno.
Essa adaptação ao aluno individual foi um dos fatores distintivos em relação aos sistemas anteriores de ensino assistido por computador (CAI). Além disso, o sistema demonstrou o que se tornaria a arquitetura conceitual padrão dos sistemas de inteligência artificial na educação (IAEd) orientados para o aluno.
O início da inteligência artificial na educação
Os primeiros artigos sobre IA na Educação (IAEd) prenunciaram as conquistas alcançadas uma década mais tarde. Essa coleção incluiu:
- Trabalhos sobre sistemas de formação assistida por computador em cenários de jogo;
- A adição de regras tutoriais a sistemas periciais para explicar e ensinar as regras do sistema;
- Representação do conhecimento para capturar a evolução da compreensão do aluno;
- Tutoria para programação básica;
- Sistema para equações quadráticas que avaliava seu próprio desempenho de ensino e atualizava técnicas de ensino.
Esses primeiros trabalhos mapearam a arquitetura conceitual de “ferramentas orientadas para o aprendente”. Assim, abrangendo um modelo explícito do que deve ser ensinado, como deve ser ensinado, um modelo evolutivo da compreensão do aluno e a interface de interação aluno-sistema.
A autonomia desses primeiros sistemas, suas interfaces simples e o desinteresse em coletar grandes quantidades de dados sobre os alunos significavam que muitas das atuais questões éticas em torno da IAEd não eram evidentes.
Desde o início, o campo da IA na Educação envolve aspectos científicos e de engenharia, explorando questões relacionadas à aprendizagem e ao ensino humano, bem como o desenvolvimento de tecnologias computacionais, desde redes semânticas até técnicas de aprendizagem automática.
Este capítulo é dividido em seis seções, apresentando uma visão atual das aplicações da IAEd, discutindo questões éticas, explorando questões em aberto e direções para pesquisa futura, analisando implicações para o ensino à distância e digital (EAD) e concluindo com breves considerações.
A inteligência artificial atual na educação
A revolução tecnológica tem transformado todas as esferas da nossa vida, e a educação não está imune a esse avanço. No centro dessa transformação, encontramos a Inteligência Artificial (IA), uma ferramenta poderosa que está moldando como aprendemos e ensinamos.
A seguir, vamos explorar como a IA está atualmente integrada no cenário educacional.
Personalização do aprendizado:
Uma das contribuições mais significativas da IA na educação é a capacidade de personalizar o aprendizado para cada aluno. Sistemas de aprendizado adaptativo utilizam algoritmos avançados para analisar o desempenho do estudante em tempo real, adaptando o conteúdo conforme suas necessidades individuais. Isso significa que cada aluno recebe um plano de estudos sob medida, maximizando seu potencial de aprendizado.
Tutoria virtual:
A presença de tutores virtuais é uma realidade crescente. Esses assistentes virtuais, impulsionados por IA, estão disponíveis 24 horas por dia, sete dias por semana, para esclarecer dúvidas, fornecer explicações detalhadas e orientar os alunos em sua jornada educacional. Aliás, essa disponibilidade constante abre novas oportunidades para aprendizado fora do ambiente tradicional de sala de aula.
Avaliações inteligentes:
A IA também está transformando como avaliamos o progresso dos alunos. Sistemas de avaliação inteligentes podem analisar não apenas as respostas corretas, mas também o processo de pensamento por trás delas. Essa abordagem mais holística proporciona insights valiosos sobre as habilidades cognitivas dos alunos, permitindo ajustes precisos no método de ensino.
Automação de tarefas administrativas:
Além do aprendizado direto, a IA está sendo aplicada em tarefas administrativas, como correção automática de provas, organização de horários e análise de dados educacionais. Isso não apenas reduz a carga de trabalho dos educadores, mas também permite que eles se concentrem no que fazem de melhor: inspirar e guiar os alunos.
Decerto, a inteligência artificial está moldando um novo paradigma na educação, proporcionando experiências de aprendizado mais personalizadas, acessíveis e eficientes. À medida que exploramos as grandes possibilidades oferecidas por essa tecnologia, é crucial manter um equilíbrio ético. Isto é, assegurando que a IA seja uma aliada na promoção do conhecimento e da igualdade educacional.
Questões éticas da inteligência artificial na educação
Os receios em relação à IA já eram presentes muito antes do surgimento dessa área. Como evidenciado, por exemplo, em “The Golem” (Meyrink, 1915). Uma releitura de uma antiga narrativa sobre a animação de um ser vivo a partir de uma estátua de barro.
Contudo, os pioneiros na criação de ferramentas de IA voltadas para os alunos inicialmente não consideravam questões éticas. Para eles, os desafios eram predominantemente de natureza tecnológica e pedagógica, abordando questões como a construção desses sistemas e a determinação de sua eficácia em ambientes educacionais.
Atualmente, as questões éticas tornaram-se mais prementes devido à maior integração da tecnologia educacional. Assim, incluindo aquela baseada em IA, em todos os níveis de educação e treinamento. Isso ocorre em paralelo com a coleta ampliada de dados em contextos educacionais e a entrada de empresas no ecossistema educativo, muitas vezes envolvidas no chamado “capitalismo de vigilância”.
Sobretudo, o envolvimento da IA na tecnologia educacional deve ser responsável e comprometido em tratar os alunos de maneira justa. No caso de ferramentas direcionadas aos alunos, é esperado que os criadores dessas tecnologias garantam seu desempenho ótimo. Isto é, em situações de ensino, tutoria, orientação ou aconselhamento.
Além disso, espera-se que a tecnologia trate todos os alunos de maneira equitativa, evitando qualquer favorecimento injusto. No entanto, comprometimento com esses princípios éticos é essencial para garantir o desenvolvimento e a aplicação responsáveis da inteligência artificial na educação.
