Quando um sistema de inteligência artificial e um professor dão feedback ao mesmo aluno, os dois contributos podem ser complementares. É a lição principal de um estudo publicado no British Journal of Educational Technology com a UC Berkeley e a NTNU, em que os alunos aprendem os números inteiros movendo-se no espaço.
Quem coordena a experiência é o software SENSEi. No site encontra já um artigo de síntese sobre a investigação; aqui experimentamos uma abordagem diferente: o que pode um professor levar para a sala de aula.
Qual é a pergunta de investigação?
A inteligência artificial está a entrar nas salas de aula. O grupo de investigação pergunta-se como se orquestram as interações entre professores e sistemas de IA, e como os alunos percecionam esta inteligência didática híbrida.
O caso analisado é o MOVES-NL, um sistema guiado por IA para aprender a aritmética dos números inteiros com o movimento de todo o corpo e um feedback formativo imediato, num ambiente do tamanho de uma sala.
O estudo em resumo
O sistema, descrito na página do projeto do laboratório EDRL da UC Berkeley, é coordenado pelo software SENSEi. A experiência é simples de contar:
- o aluno caminha sobre uma reta numérica à escala do corpo, projetada no chão;
- quando para sobre um número, o número fica azul e ouve-se um som;
- o problema na parede ilumina-se a verde quando os movimentos estão corretos;
- numa das interações, a parede mostra um avatar em espelho do aluno.
O projeto prevê também atividades de mesa, numa reta numérica mais pequena e em tablet, para ligar a experiência do corpo ao trabalho com papel e caneta.
No estudo, 29 alunos dos graus 6 a 8 do sistema escolar norte-americano usam o MOVES-NL individualmente, durante cerca de uma hora cada um, com um facilitador ou professor. O artigo de síntese no site SENSEi indica como local a Mission Dolores Academy de São Francisco. As análises são de métodos mistos, sobre várias fontes de dados.
O que emerge?
O grupo resume os resultados em algumas notas para os profissionais:
- o feedback do sistema e o do facilitador são complementares para o sucesso da experiência;
- a IA permite aos alunos refletir e pôr à prova os conhecimentos anteriores;
- a IA orienta os professores para trabalharem com os alunos de forma a consolidar os temas difíceis;
- a colaboração professor-IA pode envolver os alunos na reflexão concetual sobre as regras matemáticas.
A síntese no site SENSEi acrescenta que o espelhamento corporal com o avatar aumenta a consciência e que o sistema deteta em tempo real as conceções erradas.
O que pode um professor levar para a sala de aula?
O estudo não pede que se entregue a aula a uma máquina. Sugere uma divisão de tarefas:
| O sistema | O professor |
|---|---|
| dá um feedback imediato sobre cada movimento | pede ao aluno que explique as suas escolhas |
| mostra a posição e o erro de forma visível | ajuda a transformar o erro numa regra compreendida |
| regista o que acontece | decide quando parar e consolidar |
No estudo, o apoio humano consiste também em pedir aos alunos que elaborem as suas próprias ações e decisões. É uma prática que qualquer professor pode adotar: depois de uma ação, perguntar “porque te deslocaste para ali?”. Para começar:
- escolher um conceito em que os erros sejam frequentes, como os números negativos;
- alternar o movimento à escala do corpo e o trabalho na mesa;
- usar o feedback do sistema como ponto de partida para uma pergunta, não como nota.
Porque é importante hoje?
O MOVES-NL mostra o software SENSEi a trabalhar numa investigação internacional sobre matemática e IA. Para a escola, a mensagem é clara: o sistema torna visível o erro no momento em que acontece, o professor transforma-o numa regra compreendida. Na sala de aula, a sala mágica faz viver a mesma divisão de tarefas: o espaço responde aos passos e aos gestos dos alunos, o professor decide a partir do tablet quando parar e perguntar porquê.
Para a matemática, veja as páginas 1.º ciclo e Secundário. Para a ideia de base, leia o estudo de caso sobre a aprendizagem corporizada e a secção Investigação.
Perguntas frequentes
O que é a inteligência didática híbrida?
É a combinação do feedback de um sistema de inteligência artificial e de um professor, que trabalham em conjunto sobre o mesmo aluno.
A IA substitui o professor?
Não. O estudo indica que o feedback do sistema e o do facilitador são complementares. O professor continua a ser central.
Com que universidades decorre a investigação?
Com a UC Berkeley e a NTNU. O trabalho une o grupo de investigação SENSEi e investigadores de ambas as instituições.
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Fontes
- Cosentino G., Anton J., Sharma K., Gelsomini M., Giannakos M., Abrahamson D. (2024). Hybrid teaching intelligence: Lessons learned from an embodied mathematics learning experience. British Journal of Educational Technology
- Embodied Design Research Laboratory, UC Berkeley. MOVES-Number Line (página do projeto)
