Grande parte do trabalho do professor acontece fora da sala de aula e há dois conceitos emergindo: o Assistente de Professor baseado em IA e o Tutor baseado em IA.
O uso da Inteligência Artificial aplicada à educação tem crescido nos últimos anos e continua como tendência, mesmo após o cenário da pandemia. Existem inúmeras soluções de IA no mercado nacional e internacional, envolvendo desde o ensino básico até o superior, e para diversas finalidades. Uma das aplicações que mais têm surpreendido é a utilização no processo de aprendizagem dos alunos e em atividades relacionada aos professores.
Se você imaginou robôs dando aulas, vamos ressignificar isso. Os caminhos apontam para as tecnologias atuando no auxílio dos professores e não em sua substituição. Então é melhor imaginar robôs como monitores das turmas! Brincadeiras a parte, a Inteligência Artificial e as suas diversas aplicações superam o lugar-comum da imagem dos robôs humanoides.
IA como assistente e tutor
O fato é que uma grande parte do trabalho dos professores “tradicionais” acontece fora da sala da aula, seja planejando antecipadamente as aulas ou avaliando posteriormente os trabalhos, provas e demais atividades. Durante o período de distanciamento social por conta do novo Coronavírus e com as escolas fechadas, esse cenário se tornou ainda mais desafiador, principalmente no Brasil, com aulas acontecendo à distância e todas as dificuldades intrínsecas desse. A própria comunicação entre escola-professor-aluno-família-colegas se modificou, com a mediação ocorrendo via redes sociais e outras ferramentas online.
Neste contexto, há dois conceitos emergindo: o Assistente de Professor baseado em Inteligência Artificial (AI-based Teacher Assistant) e o Tutor baseado em Inteligência Artificial (AI-based Tutor).
As soluções de Assistente baseado em IA buscam aumentar a produtividade dos professores, reduzir a demanda de tempo fora das salas de aula e auxiliar no desenvolvimento do programa e conteúdo das aulas a partir da análise automática do desempenho dos alunos nos exercícios feitos à distância, personalizando o conteúdo para cobrir ou reforçar tópicos de maior dificuldade.
Já o conceito do Tutor baseado em IA é voltado para suportar cada aluno individualmente no seu processo de aprendizado. A ideia é que ele empregue os recursos mais efetivos para cada aluno maximizar seu desempenho, superando a atenção que um único professor pode dar para uma turma de múltiplos alunos, onde cada um aprende melhor de uma forma e possui facilidades e dificuldades específicas e em disciplinas distintas.
Hoje, os algoritmos são capazes de descobrir padrões em grandes pools de dados sobre o desempenho dos alunos no passado e otimizar as estratégias de ensino de acordo com cada perfil à medida que ele interage com o sistema.
Casos de uso
Um experimento famoso aconteceu em 2009, quando Saya, um robô humanoide ministrou aulas para crianças de 10 anos em uma escola no Japão. Seu criador, o professor Hiroshi Kobayashi, vislumbrou que poderia ajudar a resolver o problema de falta de professores. Outro caso célebre ocorreu em 2018, nos EUA, quando o robô Bina48 ministrou aulas de filosofia na academia militar de WestPoint. E outro ponto de destaque é a Finlândia, um dos países com os índices de qualidade educacional mais altos do mundo, que já testa a utilização de robôs em sala de aula para o ensino de matemática e idiomas.
Outros casos, como na universidade de Stanford, apontam para a utilização de câmeras em salas de aula conectadas a sistema de IA para avaliar o grau de atenção e entender a emoção de cada aluno a partir da leitura das respostas fisiológicas nos músculos faciais. Assim, é possível detectar dúvida, concordância ou discordância, por exemplo, auxiliando numa avaliação contínua e de forma individual dos alunos, ao invés da generalização da avaliação através de uma prova. Outra solução já consegue atribuir uma nota para um aluno de acordo com a qualidade de suas perguntas de forma oral, escutando a pergunta e analisando a complexidade e o grau de engajamento da sua elaboração através de Processamento de Linguagem Natural.
Na Georgia Tech, outro caso de IA está em uso há quatro anos, que é o esclarecimento automático das dúvidas dos alunos via e-mail sobre as lições de determinadas disciplinas. O sistema reconhece a dúvida do aluno e responde quase instantaneamente, como se fosse um assistente do professor titular.
Na Slackwood Elementary School, em Nova Jersey, os assistentes de IA ajudaram a melhorar o desempenho dos alunos da primeira série. No início do ano letivo, 60% dos alunos obtiveram nota 20/100 em avaliações de matemática, indicando ao especialista em matemática do distrito, George Regan, que poderia ser útil introduzir um assistente de professor baseado em aprendizado de máquina na sala de aula. Depois de um ano usando a solução, a média da turma subiu para 70/100. Uma das principais diferenças entre os dois exames foi o elevado nível de compreensão conceitual entre os alunos, que passaram da memorização de respostas para a compreensão da linguagem de solução de problemas. O estudo de caso mais completo pode ser conferido no site da empresa Happy Numbers.
Outros exemplos de AI na educação podem ser conferidos nesta matéria do site Built In, que lista soluções como plataforma da Century Tech, que utiliza neurociência cognitiva e análise de dados para criar planos de aprendizagem personalizados para cada aluno de forma individual, reduzindo a carga de trabalho dos professores. A plataforma de IA rastreia o progresso do aluno, identifica lacunas de conhecimento e oferece feedback e recomendações para estudo pessoal.
Conclusão
Se em uma empresa, a IA automatiza o trabalho manual, acelera tarefas complexas, personaliza experiências e permite que os profissionais possam focar seu trabalho em níveis mais estratégicos e menos operacionais que realmente farão a diferença para a organização, o mesmo acontece no processo educacional. Com adoção de soluções de IA, os professores podem se preocupar menos com trabalhos operacionais manuais, repetitivos e administrativos, ganhar agilidade e personalização e focar mais no que realmente fará a diferença para o desenvolvimento do aluno, aquilo que somente ele pode fazer e nenhuma máquina poderá substituir.
