O futuro da tecnologia na educação

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27/05/2024
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A tecnologia na educação tem sido um vetor de mudança significativo no processo de aprendizagem e no cenário educacional como um todo – e, há algum tempo, isso já não é mais novidade. 

Foi exatamente esse o tema de uma das referências desenvolvidas para entender como estão os sistemas educacionais, que é o Monitoramento Global da Educação, produzido pela Organização das Nações Unidas para a Educação, a Ciência e a Cultura (UNESCO): “A tecnologia na educação: uma ferramenta a serviço de quem?”. Esse relatório é publicado, anualmente, e apresenta um panorama da educação em escala global, sempre acompanhando o progresso da área e sinalizando os principais desafios. Confira este trecho:

Avanços expressivos na tecnologia, especialmente na tecnologia digital, estão transformando rapidamente o mundo. As tecnologias de informação e comunicação (TIC) têm sido aplicadas à educação há 100 anos, desde a popularização do rádio na década de 1920. Mas é o uso da tecnologia digital, ao longo dos últimos 40 anos, que tem o potencial mais significativo de transformar a educação. Surgiu uma indústria da tecnologia educacional que se concentrou, por sua vez, no desenvolvimento e na distribuição de conteúdo educacional, nos sistemas de gestão da aprendizagem, nos aplicativos de línguas, na realidade aumentada e virtual, nas aulas particulares personalizadas, e em testes. Mais recentemente, inovações em métodos de inteligência artificial aumentaram o potencial das ferramentas de tecnologia educacional, levando a especulações de que a tecnologia poderia até mesmo suplantar a interação humana na educação.

Nos últimos 20 anos, estudantes, educadores e instituições adotaram de forma ampla ferramentas de tecnologia digital. O número de estudantes em cursos online abertos massivos aumentou de 0, em 2012, para pelo menos 220 milhões em 2021. O aplicativo de aprendizagem de línguas Duolingo teve 20 milhões de usuários ativos diariamente em 2023, e a Wikipédia teve 244 milhões de visualizações por dia em 2021. O Programa de Avaliação Internacional de Estudantes (Programme for International Student Assessment – PISA) descobriu que 65% dos estudantes de 15 anos em países da Organização para a Cooperação e Desenvolvimento Econômico (OCDE) estavam em escolas cujos diretores entenderam que os professores possuíam as habilidades técnicas e pedagógicas necessárias para integrar aparelhos digitais à instrução e 54% em escolas onde uma plataforma eficiente de apoio online à aprendizagem estava disponível; acredita-se que esses números aumentaram durante a pandemia da COVID-19. Em todo o mundo, a porcentagem de usuários de internet aumentou de 16% em 2005 para 66% em 2022. Cerca de 50% das escolas de primeiro nível secundário estavam conectadas à internet com fins pedagógicos em 2022.

A adoção da tecnologia digital resultou em muitas mudanças na educação e na aprendizagem. O conjunto de habilidades básicas que se espera que os jovens aprendam

na escola, ao menos nos países mais ricos, aumentou e passou a incluir uma ampla gama de habilidades voltadas ao mundo digital. Em muitas salas de aula, a folha de papel foi substituída por telas e as canetas por teclados. A COVID-19 pode ser vista como uma experiência em que os sistemas educacionais tiveram de transferir o ensino e a aprendizagem, em sua totalidade, para o mundo digital praticamente da noite para o dia. A educação superior é o subsetor com a maior taxa de adoção de tecnologias digitais, com plataformas de gestão online substituindo campi. O uso de análise de dados aumentou na gestão educacional. A tecnologia tornou acessível uma ampla gama de oportunidades de aprendizagem informal. ]…]

É improvável que a educação seja igualmente relevante sem as tecnologias digitais. A Declaração Universal dos Direitos Humanos define que o propósito da educação é o de promover o ‘pleno desenvolvimento da personalidade humana’, fortalecendo o ‘respeito [às] liberdades fundamentais’ e promovendo a ‘compreensão, a tolerância e a amizade’. Tais princípios têm de se adaptar aos tempos atuais. Uma definição ampliada do direito à educação poderia incluir o apoio efetivo da tecnologia para que todos os estudantes alcancem seu potencial, independentemente de contexto ou circunstâncias.”

Esse trecho da introdução do documento mostra que as tecnologias já estão aí há pelo menos 100 anos e não se limitam às ferramentas do mundo virtual. Mas, no século XXI, o que ganha destaque são as tecnologias digitais. E é sobre isso que vamos falar neste post: como a tecnologia na educação, especialmente a digital, tende a transformar a educação?

Com a integração de ferramentas como Inteligência Artificial (IA), Realidade Aumentada (RA), Realidade Virtual (RV) e Internet das Coisas (IoT), é possível que estejamos vivenciando o início de uma nova era, em que o aprendizado pode ser personalizado e mais envolvente, dinâmico e acessível. Acompanhe e entenda melhor!

A evolução tecnológica e seu impacto iminente na educação

A introdução de novas tecnologias no ambiente educacional não é um fenômeno novo – como vimos no Monitoramento Global da Educação, essas estão aí desde a popularização do rádio, em 1920. Mas fato é que a velocidade e a profundidade das mudanças que ocorrem hoje são sem precedentes.

Isso porque tecnologias que pareciam distantes e “futurísticas”, há algumas décadas, agora estão ao alcance da maioria das pessoas e têm potencial para revolucionar a maneira como ensinamos e aprendemos. Desde aulas on-line, que conectam estudantes e professores globalmente, até plataformas de aprendizado que adaptam conteúdos em tempo real às necessidades do aluno, a tecnologia na educação abre um leque extenso de possibilidades.

Um dos principais impulsionadores dessa transformação é a Inteligência Artificial (IA), que está sendo utilizada para, entre outros fins, desenvolver sistemas de aprendizado adaptativos que podem personalizar o conteúdo para se adequarem ao ritmo e ao estilo de aprendizado de cada estudante. Mais do que favorecer o engajamento dos alunos, esse movimento também aumenta a eficiência do processo de aprendizagem.

A seguir, vamos entender quais são as principais bases do futuro da tecnologia na educação.

As bases do futuro educacional

Inteligência Artificial (IA) e IA Generativa (GenAI)

Antes, é importante compreender definições e conceitos. “Inteligência Artificial” ou “IA” é um termo guarda-chuva que engloba diferentes subcategorias, cada uma com sua funcionalidade – nos carros autônomos, nas previsões climáticas, nos assistentes virtuais e por aí vai. Entre essas subcategorias, estão, por exemplo, Machine Learning, Deep Learning e a própria Inteligência Artificial Generativa (GenAI), que nada mais é do que uma IA capaz de gerar novos conteúdos (conversas, imagens, vídeos, histórias, áudios, músicas, etc.). Ela cria outros conteúdos com base em grandes conjuntos de dados, aprendendo mediante essas informações (identificando estilos, estruturas e padrões) e fornecendo resultados que se assemelham aos criados por humanos. O ChatGPT, o Bing e o Gemini são exemplos de GenAI. 

E é exatamente por causa dessa capacidade que a GenAI tem possibilitado evolução de destaque no processo de aprendizagem. Ela permite, por exemplo, a criação de conteúdos didáticos personalizados e de plataformas adaptativas, auxilia na avaliação educacional, automatiza tarefas operacionais e por aí vai. 

E os exemplos já estão por toda parte. No Texas, nos Estados Unidos, de acordo com matéria publicada pela Uol, um novo modelo de GenAI está sendo testado para corrigir as provas realizadas pelos estudantes do sistema regular. Para isso, a Texas Education Agency, o órgão responsável pela novidade, está implementando um modelo de processamento de linguagem natural (PLN), similar ao ChatGPT, que permite que as máquinas entendam a linguagem humana. “Ainda assim, cerca de 25% das provas corrigidas por IA serão também revisadas por alguns examinadores humanos. Isso porque corre-se o risco de os testes conterem  algum conteúdo que pode confundir o sistema automatizado. Por exemplo, é possível que a IA não interprete ao pé da letra as respostas em idiomas que não o inglês ou que contenham gírias e expressões idiomáticas”, revela a notícia. 

No Brasil, o cenário não é diferente. As redações produzidas por estudantes das escolas estaduais de São Paulo começaram a ser corrigidas por IA, conforme aponta notícia publicada pela Folha de S.Paulo. A correção é feita pela plataforma Redação SP,  lançada em agosto de 2023, e, à época, era capaz apenas de apontar erros gramaticais e ortográficos; agora, o recurso faz a correção incluindo diferentes critérios, como coerência, argumentação e adesão ao tema. Mas o filtro do professor, claro, ainda está presente. “A correção é feita de forma instantânea, mas não é encaminhada diretamente ao aluno, e sim ao professor. O docente pode validá-la por completo ou alterar a avaliação feita pela plataforma em um dos critérios ou mais, aumentando ou diminuindo a nota. Ele também pode editar o ‘feedback’ automático gerado pela Inteligência Artificial, bem como inserir comentários ao longo do texto”, conta a matéria.

A expectativa da Secretaria da Educação do Estado de São Paulo, responsável pelo desenvolvimento da plataforma, é que a IA reduza a “fila” de correção. Desde o lançamento da Redação SP, foram produzidos 3,5 milhões de textos por estudantes do 6º ano do Ensino Fundamental ao 3º do Ensino Médio – como são aproximadamente 2,4 milhões de alunos nessas séries, a média foi de quase 1,5 redação por estudante no semestre letivo. “Com a nova ferramenta, que faz a correção por completo, a meta é tornar mais rápida essa devolutiva, o que pode colaborar para ampliar a produção dos estudantes – a pasta tem como ideal que cada estudante escreva uma redação por mês, pelo menos”, indica o texto. 

A previsão é que, ainda neste semestre, a IA seja adotada no estado para ajudar o estudante a escrever redação. ​​”Teremos um programa que apontará instantaneamente para o aluno erros gramaticais, ortográficos e de pontuação, além de explicar a regra”, afirmou o secretário de Educação, Renato Feder, em matéria da Folha de S.Paulo. Mas vale destacar que o trabalho do docente continua sendo primordial, uma vez que a IA não é capaz de substituir o olhar humano. Luis Junqueira, professor de língua portuguesa e fundador da Letrus – empresa de tecnologia educacional –, relembra isso, dizendo que nem a melhor ferramenta consegue fazer tal substituição. “Mas facilita o trabalho do professor e pode orientá-lo sobre que dificuldades devem ser observadas”, complementa. 

>> Leia mais sobre ética no uso da Inteligência Artificial

E, para falar de tecnologia na educação, a personalização da aprendizagem possibilitada pela GenAI não pode ficar de fora. Neste e-book, compilamos várias dicas de como você pode usar o ChatGPT para personalizar os conteúdos das suas aulas e atender aos diferentes ritmos e estilos de aprendizagem apresentados pelos estudantes. Selecionamos algumas, veja:

    • Planejamento de conteúdo e avaliação inicial

Utilize o ChatGPT para ajudar no planejamento inicial do conteúdo que pretende ministrar. Isso pode incluir gerar ideias para exercícios, criar material de ensino e preparar avaliações para identificar as lacunas de conhecimento dos alunos antes de começar um novo tema.

Como fazer

Na fase preliminar ao ensino sobre o sistema solar, peça à ferramenta que sugira atividades envolventes e questões para uma avaliação inicial. Use essas sugestões com o objetivo de preparar um teste diagnóstico que identifique quais conceitos os alunos já conhecem.

    • Desenvolvimento de material didático personalizado

Crie material didático adaptado ao nível dos seus estudantes com a ajuda do ChatGPT – ele é capaz de gerar textos explicativos, perguntas de revisão e até sugestões de recursos multimídia.

Como fazer

Solicite ao software que crie explicações detalhadas sobre o sistema solar, por exemplo,  para diferentes níveis de compreensão. Use essas explicações a fim de preparar slides para a aula e um guia de estudo voltado aos alunos.

    • Feedback e avaliação contínua

Use a ferramenta para formular perguntas de acompanhamento e testes que ajudem a avaliar a compreensão dos alunos sobre os tópicos ensinados.

Como fazer

Depois de ensinar sobre o sistema solar, peça ao ChatGPT que crie um conjunto de perguntas de múltipla escolha e respostas curtas para um quiz. Analise as respostas dos estudantes, buscando entender quais áreas precisam de mais revisão.

Uma das capacidades da GenAI que pode apoiar nessa personalização é a análise preditiva, que, por meio de algoritmos, identifica padrões nos dados dos estudantes e pode antecipar resultados e comportamentos futuros. Utilizando informações como desempenho passado, participação em aula, entregas de tarefas e até dados comportamentais e sociais de um estudante, é possível prever e indicar resultados prováveis.

Max.IA é uma plataforma educacional brasileira de Inteligência Artificial Generativa que aposta na análise preditiva para oferecer uma aprendizagem adequada a cada perfil de estudante. Felipe Menezes, diretor de Inovação e cofundador da plataforma, explicou, em publicação na Destaque News, que, baseando-se em informações prévias, é viável elaborar ações preventivas e corretivas. “Com esses dados em mãos, criamos ações preventivas e corretivas. Nas preventivas, é possível prever o desempenho de cada estudante, permitindo que o aluno seja auxiliado, evitando o surgimento de lacunas de aprendizagem. Já nas corretivas, são identificados os problemas adquiridos ao longo da jornada escolar, o que fará com que possam ser recomendados conteúdos personalizados, de acordo com o perfil comportamental de cada estudante”, detalha.

>> Confira essas outras dicas no e-book Como a Inteligência Artificial Generativa pode ser útil para a personalização do ensino 

Realidade Aumentada (RA) e Realidade Virtual (RV)

Essas tecnologias estão criando outras possibilidades para experiências educacionais imersivas. Com a realidade virtual, os estudantes podem ser transportados para mundos virtuais. A realidade aumentada, por sua vez, mistura o virtual com o real, fazendo com que o usuário perceba objetos virtuais na vida real – um ótimo exemplo é o jogo que virou febre em 2016, o Pokémon Go, em que os usuários localizavam e capturavam personagens que surgiam no mundo real.

Com elas, entre os exemplos que podem ser utilizados pelos estudantes, estão: 

  • Stellarium Mobile (ou Mapa Estelar). Aplicativo de mapa estelar, em que é concebível visualizar um mapa de planetas apontando o celular para o céu. Por meio dele, é possível visualizar satélites, cometas, planetas, constelações e estrelas em tempo real. 
  • Google Earth 3D. Ferramenta do Google que permite ao usuário explorar imagens de satélite, terrenos e construções em 3D em centenas de cidades em todo o mundo. 
  • Human Anatomy Atlas. App (disponível para Android e iOS) muito utilizado para estudo da anatomia humana. Ele disponibiliza modelos 3D e simulações da anatomia humana em uma experiência realista e detalhada. 
  • Geometria Arloon. App que disponibiliza várias formas geométricas em 3D, tornando o processo de aprendizagem mais associativo. O estudante consegue interagir com cada figura, explorando os detalhes.
  • Google Arts and Culture Expeditions. Ferramenta que permite a pesquisa e a navegação por obras de arte, pontos turísticos, patrimônios mundiais, exposições digitais e outros. A ferramenta “apoia mais de 2 mil instituições culturais de mais de 80 países e tem mais de 200 mil imagens digitais em alta resolução de obras de arte originais, 7 milhões de artefatos arquivados, mais de 1.800 capturas de museus do Street View e mais de 3 mil exposições on-line com curadoria de especialistas”, aponta o Google.  

Internet das Coisas (IoT)

Não é possível falar de tecnologia na educação sem mencionar a Internet das Coisas (que vem do inglês “Internet of Things, IoT). Trata-se, basicamente, da capacidade de conexão à internet por dispositivos cotidianos (chips, sensores, utensílios domésticos, carros, relógios), permitindo que enviem e recebam dados sem que haja a necessidade de interação humana. 

Entre os exemplos e as possibilidades da IoT aplicadas à Educação, estão algumas que podem trazer agilidade para tarefas operacionais ou repetitivas. O material “A Internet das Coisas (IoT) na Educação“, criado pela Alcatel-Lucent Enterprise, fornecedora mundial de serviços corporativos, comunicações e soluções de rede e em nuvem, aprofunda no assunto e aponta as possibilidades de uso da IoT no processo de aprendizagem e nas próprias instituições escolares.

“As soluções de IoT prometem tornar as escolas e universidades mais inteligentes e mais bem-sucedidas. A IoT tem o potencial de redefinir como os estudantes, professores e administradores interagem e se conectam com a tecnologia e os dispositivos nos ambientes de sala de aula, ajudando a aprimorar as experiências de aprendizado, melhorar os resultados educacionais e reduzir custos. Exemplos de soluções de IoT para a área da educação incluem: 

  • Lousas inteligentes e outras mídias digitais interativas, que podem coletar e analisar dados para professores e estudantes usarem nas salas de aula ou em qualquer outro lugar, a qualquer momento, otimizando o ensino e melhorando os resultados do aprendizado.
  • Soluções como sensores de temperatura inteligentes e equipamentos de climatização inteligentes, que reduzem o consumo de energia e automatizam o gerenciamento das operações. 
  • Cartões inteligentes de identificação dos estudantes, dispositivos de acompanhamento de presença, sistemas de rastreamento de transporte escolar e sensores de estacionamento que monitoram a localização física dos estudantes. 
  • Travas de portas sem fio, câmeras de vigilância conectadas e sistemas de reconhecimento facial que fornecem segurança para professores, estudantes e funcionários. 
  • Programas de pesquisa aprimorados, com sistemas automatizados e mais avançados nas principais áreas de estudo, como medicina, agricultura e engenharia.”

Fonte: https://www.al-enterprise.com/-/media/assets/internet/documents/iot-for-education-solutionbrief-ptbr.pdf

A tecnologia na educação e a democratização do conhecimento

É verdade que a desigualdade social reflete também na desigualdade do acesso às tecnologias, e isso, da mesma forma, é perceptível na educação. O Monitoramento Global da Educação explica:

“As TICs [Tecnologias da Informação e da Comunicação], e principalmente a tecnologia digital, ajuda a diminuir o custo do acesso à educação para alguns grupos desfavorecidos: aqueles que vivem em áreas remotas, estão deslocados, enfrentam dificuldades de aprendizagem, têm pouco tempo disponível ou não puderam aproveitar oportunidades educacionais anteriores. No entanto, embora o acesso à tecnologia digital tenha sido ampliado rapidamente, existem grandes abismos nesse acesso. Grupos desfavorecidos possuem menos aparelhos, estão menos conectados à internet e têm menos recursos em casa. O custo de boa parte das tecnologias está diminuindo rapidamente, mas ainda é muito elevado para alguns. Núcleos residenciais com melhores condições podem adquirir tecnologia primeiro, o que lhes dá mais vantagens e aumenta as disparidades. A desigualdade no acesso à tecnologia agrava a desigualdade existente no acesso à educação, um ponto fraco que se tornou evidente durante o fechamento das escolas decorrente da pandemia da COVID-19.”

Fonte: https://unesdoc.unesco.org/ark:/48223/pf0000386147_por

Mesmo diante dessa realidade, não é possível dizer que a tecnologia na educação não apoia a democratização do conhecimento; há outras perspectivas que devem ser levadas em conta, como também aponta o material da UNESCO. Veja só: 

“Uma ampla gama de tecnologia é capaz de levar a educação a estudantes de difícil acesso. A tecnologia, historicamente, criou oportunidades a estudantes que enfrentam obstáculos significativos ao acesso a escolas ou a professores bem capacitados. A instrução interativa via rádio é usada em cerca de 40 países. Na Nigéria, a instrução por rádio, junto a materiais impressos e audiovisuais, tem sido usada desde os anos 1990, alcançando cerca de 80% dos nômades e aumentando seu nível de alfabetização, numeramento e habilidades para a vida. A televisão ajudou a educar grupos marginalizados, especialmente na América Latina e no Caribe. O Programa Telesecundaria, no México, que combina aulas televisionadas com apoio em sala de aula e formação extensiva de professores, aumentou a taxa de matrículas na educação secundária em 21%. Aparelhos móveis de aprendizagem, muitas vezes o único tipo de aparelho acessível a estudantes desfavorecidos, foi usado em áreas de difícil acesso e de emergência para compartilhar materiais educacionais, complementar canais presenciais ou remotos, e fomentar a interação entre estudantes, professores e pais, principalmente durante a COVID-19. Os adultos foram o principal grupo-alvo do ensino a distância, e a participação de adultos trabalhadores e desfavorecidos cresceu de forma gradual em universidades abertas.

A tecnologia facilita a criação e a adaptação de conteúdo. Os Recursos Educacionais Abertos (REA) incentivam a reutilização e a adaptação de materiais para diminuir o tempo de desenvolvimento, evitar a duplicação do trabalho e tornar os materiais mais específicos ao contexto ou relevantes para os estudantes. Eles também reduzem de forma significativa o custo do acesso ao conteúdo. No estado de Dakota do Norte, nos Estados Unidos, um investimento inicial de USD 110 mil para migrar para REA economizou mais de USD 1 milhão em custos com estudantes. As redes sociais aumentam o acesso a conteúdo gerado por usuários. O YouTube, um dos grandes atores da aprendizagem tanto formal quanto informal, é utilizado por cerca de 80% das melhores 113 universidades do mundo. Ademais, ferramentas digitais colaborativas são capazes de aperfeiçoar a diversidade e a qualidade da criação de conteúdo. Na África do Sul, a iniciativa Siyavule apoiou a colaboração de professores na criação de livros didáticos de educação primária e secundária.

A digitalização de conteúdo educacional simplifica o acesso e a distribuição. Muitos países, incluindo Butão e Ruanda, criaram versões digitais estáticas de livros didáticos tradicionais para aumentar sua disponibilidade. Outros, incluindo a Índia e a Suécia, produziram livros didáticos digitais que incentivam a interatividade e a aprendizagem multimodal. As bibliotecas nacionais e os repositórios de conteúdo como a Biblioteca Acadêmica Digital Nacional da Etiópia, a Biblioteca Digital Nacional da Índia e o Portal dos Professores em Bangladesh ajudam professores e estudantes a encontrar materiais relevantes. Plataformas de gestão educacional, que se tornaram uma parte fundamental do ambiente de aprendizagem contemporâneo, ajudam a organizar o conteúdo ao integrar recursos digitais às estruturas dos cursos.

Recursos de livre acesso ajudam a superar barreiras. Universidades abertas e cursos abertos online e massivos (MOOCs) podem eliminar barreiras de tempo, localização e custo ao acesso. Na Indonésia, onde se atribui largamente a baixa participação na educação terciária a dificuldades geográficas, os MOOCs têm um papel importante na ampliação do acesso à aprendizagem pós-secundária. Durante a COVID-19, as matrículas em MOOC aumentaram, com os três maiores fornecedores tendo um acréscimo de usuários em abril de 2020 equivalente ao de todo o ano de 2019. A tecnologia também é capaz de remover barreiras linguísticas. Ferramentas de tradução ajudam a conectar professores e estudantes de vários países e aumentam a acessibilidade dos cursos a estudantes não nativos.”

Fonte: https://unesdoc.unesco.org/ark:/48223/pf0000386147_por

Com base  nesses trechos, conseguimos perceber que, embora ainda existam lacunas consideráveis de desigualdade, a tecnologia na educação já facilitou o acesso de muita gente a diferentes recursos educacionais, não é? Acreditamos que todo esse cenário tem potencial para transformar a aprendizagem em um processo mais democrático, inclusivo e personalizado para estudantes de diferentes contextos sociais e econômicos.

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