Aproveitamento da IA para a aprendizagem personalizada: Oportunidades e considerações éticas

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O mundo está a mudar rapidamente após a quarta revolução industrial. Isto levou à introdução da inteligência artificial e da aprendizagem automática nas nossas vidas, o que provocou mudanças e incertezas constantes. É por isso que os métodos de ensino tradicionais estão a desaparecer e as pessoas estão a optar pela aprendizagem personalizada para sobreviver nesta era da IA. A personalização ajuda os alunos a concentrarem-se no seu único interesse. Ajuda-os a dominar uma competência específica e a atualizar continuamente os seus conhecimentos.

No entanto, alcançar a personalização não é uma tarefa fácil. Há mais de um século que diferentes investigadores no domínio da educação têm vindo a experimentar vários métodos para se adaptarem à aprendizagem personalizada na sala de aula. Estes métodos incluem a aprendizagem baseada em projectos, salas de aula invertidas, trabalho de grupo eficaz e perguntas personalizadas.

Para implementar estas estratégias de forma eficaz, os professores e os institutos de ensino têm de entrar na aprendizagem eletrónica. A Inteligência Artificial e a aprendizagem automática estão a mudar a dinâmica do panorama educativo, conduzindo a uma aprendizagem personalizada. Estão a contribuir de várias formas, mas também têm as suas limitações.

Principais factores da aprendizagem personalizada

Diferentes investigadores encontraram vários factores impulsionadores da aprendizagem personalizada. Estes factores são elementos essenciais que permitem aos alunos aprender ao seu próprio ritmo no panorama educativo.

O primeiro fator importante que 100% dos investigadores confirmam é a identificação das caraterísticas individuais dos alunos. Cada aluno é único, pois tem diferentes antecedentes, hábitos de aprendizagem, perturbações de aprendizagem, capacidades cognitivas e estados de espírito. Por isso, os professores devem compreendê-las antes de criar um currículo e actividades para a sala de aula.

O segundo grande impulsionador é a personalização dos conteúdos. Envolve a forma como os professores dão as aulas aos alunos. Inclui a criação de percursos de aprendizagem individualizados, a criação de cursos com vários níveis e a criação de actividades assíncronas e jogos no currículo para transmitir o conteúdo.

O terceiro fator é a avaliação personalizada. Os professores devem fornecer feedback personalizado e pormenorizado aos alunos para que estes possam identificar os seus pontos fracos. Isto também inclui a criação de avaliações personalizadas.

Outro fator importante é tornar o ambiente de aprendizagem interativo e divertido para os alunos. As salas de aula e os trabalhos de casa não devem ser aborrecidos, para que os alunos possam desfrutar deles. Isto também inclui a inclusão de técnicas de gestão do tempo e de retenção para que os alunos possam maximizar a sua produtividade.

A formação dos professores é também crucial. Estes devem receber formação para implementar estratégias de aprendizagem personalizada na sala de aula. Alguns investigadores também recomendaram a implementação de diferentes módulos de aprendizagem personalizada no currículo. Inclui abordagens de aprendizagem centradas nos alunos, tais como salas de aula invertidas, aprendizagem combinada, aprendizagem baseada em projectos, aspectos de gamificação na sala de aula e muito mais.

Dois sistemas de e-learning: Adaptativo e Inteligente

Vários investigadores diferenciaram dois tipos de sistemas de aprendizagem eletrónica para fins educativos: adaptativos e inteligentes.

Os sistemas de aprendizagem adaptativa utilizam algoritmos e instruções baseadas em dados para se ajustarem às várias experiências de aprendizagem dos alunos. Este software permite que os alunos completem um curso ou um conceito, fornecendo-lhes os recursos essenciais. O sistema ajusta dinamicamente a lição seguinte ou a atividade prática de acordo com o desempenho dos alunos.

Mas o outro sistema é um pouco melhor do que o primeiro. É conhecido como um sistema inteligente. A capacidade da IA para recolher e analisar dados sobre o desempenho dos alunos proporciona aos educadores uma visão sem paralelo dos resultados e das experiências de aprendizagem. Recolhe de forma inteligente os dados de cada aluno e fornece informações de acordo com o seu desempenho e preferências de aprendizagem. É por isso que este sistema é mais proeminente na aprendizagem eletrónica.

Personalização na aprendizagem eletrónica: Como é que a IA pode melhorar a experiência de aprendizagem?

A inteligência artificial tem o poder de cumprir os requisitos de todos os principais factores da aprendizagem personalizada. Alguns softwares podem recolher os dados dos alunos para conhecer os seus pontos fortes, preferências de aprendizagem, pontos fracos e perfis dos alunos. Depois, podem criar currículos personalizados para cada aluno.

Vários programas informáticos podem analisar o progresso dos alunos durante a aquisição de qualquer competência. Isto pode ajudar os professores a saber onde os alunos estão a falhar, de modo a poderem ajudá-los com diferentes recursos e técnicas de ensino.

As redes de distribuição de conteúdos (CDN) alimentadas por IA estão a mudar a forma como os conteúdos são entregues aos estudantes. Asseguram uma experiência de aprendizagem sem descontinuidades, uma vez que permitem aos estudantes aceder à educação em todo o mundo. Estas redes melhoram a qualidade da transmissão em direto para garantir que os estudantes possam ter acesso à educação em qualquer lugar. Estão a ajudar os educadores a envolver os alunos com deficiências físicas na sala de aula.

Vários softwares também fornecem cursos e recursos ou permitem que os professores criem um curso personalizado para os seus filhos. Além disso, estes softwares contêm materiais de formação para os professores, para que possam atualizar as suas competências. Também permitem que os alunos tenham uma aprendizagem autónoma que os prepara para uma vida empresarial difícil.

Diferentes ferramentas de IA permitem aos professores escrever feedback personalizado e avaliar as avaliações dos alunos em poucos instantes. As ferramentas de IA podem avaliar as suas avaliações para fornecer pontuações e feedback detalhado sobre o desempenho dos alunos. Também permitem que os professores partilhem o feedback com os alunos o mais rapidamente possível, para que estes possam resolver os seus pontos fracos sem perder tempo.

Outro fator importante é tornar o ambiente de aprendizagem divertido e cativante. Vários sistemas de gestão da aprendizagem (LMS) permitem aos professores incorporar ferramentas e software de IA na sala de aula. Os LMS permitem aos professores incorporar actividades centradas no aluno na sala de aula. Podem adicionar ao currículo aprendizagem baseada em projectos, perguntas personalizadas, aprendizagem combinada, salas de aula invertidas e aspectos de gamificação.

Estas ferramentas oferecem uma interface de fácil utilização que não frustra os alunos. Além disso, todas elas têm diferentes aspectos de gamificação que permitem aos alunos desfrutar do processo de aprendizagem.

A realidade aumentada e a tecnologia de realidade virtual são as caraterísticas avançadas que ajudam os professores a transmitir os conteúdos de uma forma divertida. Altera o conceito de um currículo rígido e de técnicas de memorização. Porque os alunos podem aprender qualquer conceito observando-o através da realidade aumentada e virtual.

Exemplos de Inteligência Artificial em E-learning

Várias ferramentas de IA estão a desempenhar diferentes tarefas no mundo do ensino eletrónico. Eis alguns exemplos que podem ajudá-lo a compreender como a IA está a revolucionar o mundo da educação.

O primeiro exemplo é o Duolingo. O Duolingo é uma plataforma alimentada por IA que contém cursos, actividades e recursos de que um aluno necessita para a aquisição de línguas. Tem actividades de aprendizagem baseadas em jogos que tornam a aprendizagem divertida para os alunos. Personalizou as actividades e os cursos de acordo com o ritmo e o desempenho dos alunos, permitindo uma aprendizagem personalizada. Além disso, fornece feedback detalhado e avaliação após as actividades que permitem aos alunos descobrir os seus pontos fracos.

Outra ferramenta de destaque é o Kahoot. Trata-se de uma ferramenta baseada na gamificação que permite aos educadores criar, jogar e partilhar jogos educativos com as suas turmas. Contém uma série de jogos e elementos divertidos que os alunos podem jogar para se divertirem a aprender. É ideal para os jovens estudantes que querem diversão nas suas salas de aula para aprender. Além disso, os professores podem criar jogos divertidos no Kahoot de acordo com as necessidades individuais dos seus alunos.

O Teachify é também uma óptima ferramenta que permite aceder aos dados dos alunos e sabe se eles preferem a aprendizagem auditiva, a aprendizagem visual ou qualquer outro tipo de módulo de aprendizagem. Acedem aos dados e criam tarefas e trabalhos personalizados para cada aluno. Além disso, também fornece avaliação, feedback e informações aos professores sobre o progresso de cada aluno.

Existem vários sistemas LMS, como o Google Classroom, que permitem aos professores adicionar multimédia na sala de aula. Também lhes permite introduzir o ensino misto no currículo.

As plataformas MOOC também estão aqui, como o Coursera e o FutureLearn. Estas plataformas permitem que os professores adicionem recursos e cursos personalizados ao currículo dos alunos. Os educadores podem criar cursos com a ajuda de diferentes plataformas de IA.

Futuro da Inteligência Artificial na Educação

Podem ser introduzidas novas tecnologias no domínio da educação que podem trazer mudanças inovadoras no domínio da educação.

Uma tecnologia proeminente que pode ser introduzida no e-learning são os robots humanóides. Estes robots podem avaliar o estado de espírito dos alunos na sala de aula. Podem saber se os alunos se sentem ansiosos, receosos ou se estão a compreender o conceito. Este conhecimento pode ajudar os professores a gerir eficazmente a sala de aula e a personalizar os padrões de ensino de acordo com as necessidades dos alunos.

Os cursos MOOC são o futuro, pois podem substituir um diploma universitário. Os estudantes que vivem em zonas distantes e não têm acesso a uma educação de qualidade podem beneficiar destes cursos.

Além disso, os tutores virtuais podem dar aulas a alunos com dificuldades e que necessitem de ajuda. Com tudo isto, a IA substituiria em breve os currículos típicos e rígidos por uma aprendizagem personalizada e flexível na sala de aula.

Considerações éticas

As preocupações com a privacidade, os enviesamentos dos algoritmos, a segurança dos dados e a transparência na tomada de decisões são algumas das considerações éticas que acompanham a implementação da IA no domínio da educação.

Há preocupações com a privacidade, porque a IA precisa dos dados dos alunos para analisar as suas necessidades e fornecer avaliações personalizadas. Isto pode levar à ameaça de vários crimes cibernéticos. Por isso, os institutos precisam de medidas de segurança robustas que possam detetar ameaças e proteger os dados de qualquer dano.

Os algoritmos também podem ser tendenciosos, uma vez que são criados por seres humanos. Inclui também um fosso tecnológico em que alguns alunos podem ter acesso a recursos, mas outros não o têm devido à falta de Internet e de recursos. Por isso, as partes interessadas no sector da educação devem trabalhar em conjunto para resolver estas questões e atenuar qualquer preconceito presente no algoritmo.

Outra grande preocupação ética é a utilização incorrecta da tecnologia por alunos ou professores. As ferramentas permitem uma aprendizagem colaborativa e fora da sala de aula. Isto pode levar a uma utilização incorrecta da tecnologia que pode perturbar a privacidade de qualquer pessoa. Por isso, devem existir regras para o efeito.

Em suma, todos os intervenientes no sector da educação devem trabalhar em conjunto para garantir a utilização segura e inovadora da inteligência artificial no domínio da aprendizagem eletrónica.