Aplicação de Inteligência Artificial generativa e TPACK no Ensino de Matemática: DESAFIOS E POSSIBILIDADES.
Resumo
Este estudo é uma revisão de literatura que explora uma análise reflexiva das complexidades enfrentadas pelos professores de matemática ao integrar a Inteligência Artificial Generativa (IAG) em sua prática docente, utilizando o modelo TPACK (Technology, Pedagogical and Content Knowledge) como estrutura analítica. O estudo destaca as principais decisões e desafios que surgem no ensino de matemática baseado em IA, propondo estratégias para uma implementação mais eficaz e intencional.
Palavras-chave: TPACK, Inteligência Artificial Generativa, Ensino da Matemática.
Introdução
A inteligência artificial (IA) tem se destacado como uma ferramenta poderosa e inovadora no campo da educação, oferecendo novas possibilidades para a personalização do ensino e a facilitação da aprendizagem.
Em particular, a IA Generativa, que é caracterizada por sua natureza protéica, opaca, instável, generativa e social, tem o potencial de transformar as práticas pedagógicas tradicionais. No entanto, a integração dessa tecnologia no ensino de matemática apresenta uma série de complexidades e desafios que necessitam de uma análise cuidadosa e reflexiva.
Este estudo é uma revisão de literatura que explora as complexidades enfrentadas pelos professores de matemática ao integrar a IA Generativa em sua prática docente, utilizando o modelo TPACK (Technology, Pedagogical and Content Knowledge) como estrutura analítica.
Justificativa e problema da pesquisa
A utilização da Inteligência Artificial Generativa (IAG) no ensino de matemática traz tanto promessas quanto desafios. Professores precisam navegar por um panorama tecnológico em rápida evolução enquanto mantêm a integridade pedagógica, uma tarefa que requer não apenas habilidades tecnológicas, mas também uma profunda compreensão pedagógica e de conteúdo.
Objetivos da pesquisa
ü Identificar os principais desafios enfrentados por professores ao integrar a IAG no ensino de matemática;
ü Propor um modelo de decisão pedagógica baseado no TPACK para otimizar o uso da IAG em salas de aula de matemática.
Referencial teórico que fundamenta a pesquisa
No contexto da educação contemporânea, a integração de tecnologias emergentes apresenta novos desafios e oportunidades para educadores e alunos. A Inteligência Artificial Generativa (IAG) surge como uma ferramenta poderosa que pode revolucionar o processo de ensino-aprendizagem.
Caracteriza-se por sua natureza protéica, capaz de se adaptar e se versatilizar em diversos formatos; opaca, devido à complexidade de seus processos internos que permanecem ocultos para os usuários; instável, sujeita a erros e mudanças constantes; generativa, com a capacidade de criar novos conteúdos; e social, influenciando e sendo influenciada por interações em diferentes contextos sociais (Mishra, Warr e Islam, 2023; Mishra, Oster e Henriksen, 2024).
Para lidar com essas complexidades, o framework TPACK (Conhecimento Tecnológico, Pedagógico e de Conteúdo) tem se mostrado uma abordagem eficaz e inovadora no campo da tecnologia educacional. Este modelo teórico tem tido um impacto substancial tanto na pesquisa quanto na prática docente (Mishra, Warr e Islam, 2023).
Através desta análise, buscamos compreender os desafios e as oportunidades que surgem com a adoção da IAG, oferecendo insights valiosos para a formação de professores e a prática educacional.
Procedimentos metodológicos
Conduzimos uma revisão sistemática de literatura focada em estudos recentes e de referência que discutem o uso da IAG em contextos educacionais, especialmente em matemática. Os critérios de inclusão foram estabelecidos para selecionar artigos publicados nos últimos cinco anos que exploram a interação entre IAG e TPACK.
Análise dos dados e resultados finais da pesquisa
Os resultados revelam que, embora a IAG ofereça meios para criar experiências de aprendizagem profundamente personalizadas e adaptativas, muitos educadores lutam para integrar estas ferramentas de forma efetiva devido à falta de formação inicial e continuada, políticas públicas e suporte institucional.
Relação do objeto de estudo com a pesquisa em Educação e eixo temático do COPED
Este estudo está diretamente relacionado à pesquisa em educação, especificamente no contexto da Educação Matemática. Ao investigar o uso de IA generativa, o estudo contribui para o avanço das práticas pedagógicas, fornecendo insights sobre como tecnologias emergentes podem ser integradas de forma eficaz para melhorar a aprendizagem em matemática. A aplicação do modelo TPACK oferece uma estrutura teórica sólida para entender e abordar os desafios tecnológicos, pedagógicos e de conteúdo, alinhando-se com os objetivos de promover a inovação educacional e melhorar os resultados de aprendizagem.
Considerações finais
O estudo sublinha a necessidade de programas de desenvolvimento profissional que equipem os educadores com habilidades para utilizar a IAG de maneira produtiva e ética. A formação baseada no modelo TPACK pode proporcionar aos professores uma estrutura robusta para tomar decisões pedagógicas na era digital.
Portanto, à medida que navegamos por essa nova era de tecnologias generativas, é fundamental que os educadores, pesquisadores e formuladores de políticas trabalhem juntos para criar diretrizes flexíveis e orientadas por valores éticos.
Referências
Mishra, Punya; Warr, Melissa; Islam, Rezwana . TPACK in the age of chat-GPT and generative AI. Journal of Digital Learning in Teacher Education. v. 39, n. 02, p. 1-17. Aug. 2023. https://doi.org/10.1080/21532974.2023.224748
Mishra, Punya; Oster, Nicole; Henriksen, Danah. Generative AI, Teacher Knowledge and Educational Research: Bridging Short- and Long-Term Perspectives. TechTrends. v. 68, p. 205–210. Feb. 2024. https://doi.org/10.1007/s11528-024-00938-1
Comissão Organizadora
XV Congresso Nacional de Pesquisa em Educação: "ED
Comissão Científica
Comissão Organizadora do XV COPED
Profa. Dra. Francely Aparecida dos Santos
Prof. Dr. Heiberle Hirsgberg Horácio
Prof. Dr. Lailson dos Reis Pereira
Prof. Dr. Leando Luciano Silva Ravnjak
Profa. Dra. Raiana Alves Maciel Leal do Carmo
Profa. Dra. Úrsula Adelaide de Lélis
Profa. Dra. Viviane Bernadeth Gandra Brandão
Profa. Dra. Zilmar Gonçalves Santos
Realização
Programa de Pós-graduação em Educação (PPGE)
Departamento de Métodos e Técnicas Educacionais (DMTE)
Universidade Estadual de Montes Claros (Unimontes)
Financiamento
Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG)