A integração de ferramentas de Inteligência Artificial (IA) na educação tem demonstrado um grande potencial para melhorar os métodos de ensino e as experiências de aprendizagem, especialmente onde o acesso a professores experientes é limitado. Outra abordagem proeminente baseada em IA é o uso de Modelos de Linguagem (LMs) para apoiar os instrutores em tempo real. Esses sistemas podem fornecer sugestões de especialistas que ajudam os instrutores a melhorar o envolvimento e o desempenho dos alunos. Ao equipar os aspirantes a professores com orientação em tempo real, as ferramentas de IA têm o potencial de colmatar a lacuna tecnológica na educação e criar um ambiente de aprendizagem mais equitativo. Isto é especialmente importante em salas de aula com diversas habilidades de alunos e origens educacionais.
Um problema fundamental na educação é o alto custo e a padronização limitada dos programas tradicionais de ensino e aprendizagem. Sessões extensivas de desenvolvimento profissional podem custar até 3.300 dólares por professor por ano, tornando um desafio para as escolas com orçamentos apertados fornecer formação de qualidade. Esses programas geralmente exigem que os instrutores invistam um tempo significativo fora do horário de ensino, o que os torna ineficazes para professores de meio período. Além disso, muitos programas de desenvolvimento profissional precisam de ser adaptados às necessidades específicas dos professores principiantes, o que significa que não conseguem enfrentar os desafios em tempo real que enfrentam durante o ensino presencial. Portanto, muitos professores desenvolvem as suas competências no trabalho, resultando numa qualidade de ensino inconsistente e na perda de oportunidades de aprendizagem para os alunos.
Os professores contam com workshops de desenvolvimento profissional e fóruns de treinamento para melhorar suas habilidades. Porém, esses métodos nem sempre são eficazes devido à sua natureza estática, que não atende às necessidades em tempo real dos professores. Para resolver esta questão, alguns professores tentaram utilizar fóruns online e redes de apoio, mas falta-lhes o feedback sistemático necessário para o crescimento profissional. Além disso, a adaptação de programas de formação geral a contextos educativos específicos continua a ser um desafio, e muitos educadores, especialmente aqueles que trabalham em comunidades desfavorecidas, têm dificuldade em utilizar estas estratégias de forma eficaz.
Pesquisadores da Universidade de Stanford desenvolveram CoPiloto Instrutorum sistema de colaboração humano-IA projetado para fornecer orientação em tempo real aos instrutores durante sessões de ensino ao vivo. O Tutor CoPilot visa replicar o processo de tomada de decisão de professores profissionais, fornecendo sugestões práticas e específicas ao contexto, como um especialista. O sistema usa protocolos de reflexão retirados de educadores experientes para treinar um modelo de IA para fornecer feedback em tempo real. Esta nova abordagem permite que professores com pouca experiência forneçam ensino de alta qualidade, estreitamente alinhado com as melhores práticas de ensino.
O Tutor CoPilot funciona incorporando-se à plataforma de tutoria virtual, onde os tutores podem abri-lo durante as sessões para obter ajuda rápida. O sistema de IA analisa então o contexto da conversa e o assunto da aula para fornecer sugestões que o instrutor pode implementar imediatamente. As sugestões incluem fazer perguntas orientadoras para estimular o pensamento dos alunos, fornecer dicas para apoiar a resolução de problemas e garantir respostas corretas. O Tutor CoPilot permite que os professores personalizem essas sugestões, facilitando a adaptação às necessidades únicas de cada aluno. A plataforma também inclui um mecanismo de segurança que não identifica nomes de alunos e professores, garantindo a privacidade dos usuários durante as interações.
A eficácia do Tutor CoPilot foi testada num grande ensaio randomizado e controlado envolvendo 900 tutores e 1.800 alunos de escolas Title I. Os resultados foram significativos: os alunos que trabalharam com tutores usando o Tutor CoPilot tinham quatro por cento mais probabilidade de conhecer tópicos de matemática do que os alunos. grupo de controle, onde apenas 62% dos alunos obtiveram sucesso. Curiosamente, o efeito positivo foi ainda maior para os professores inicialmente classificados como ineficazes. Para estes professores, a taxa de sucesso aumentou nove por cento, diminuindo a distância entre professores menos experientes e professores mais experientes. O estudo também descobriu que o Tutor CoPilot custa apenas US$ 20 por tutor por ano, o que o torna uma alternativa econômica aos programas de tutoria tradicionais.
As principais conclusões revelaram que o Tutor CoPilot tendia a encorajar os tutores a utilizarem estratégias de ensino de maior qualidade. Por exemplo, os instrutores que usavam o sistema muitas vezes faziam com que os alunos explicassem o que pensavam, usavam perguntas orientadoras para promover uma compreensão mais profunda e evitavam dar respostas. Tais estratégias são consistentes com as melhores práticas de ensino eficaz e demonstraram melhorar significativamente os resultados dos alunos. Além disso, entrevistas com professores indicaram que consideraram o programa útil para decompor conceitos complexos. Contudo, problemas ocasionais com a ferramenta deram sugestões que precisam ser qualificadas.
Principais conclusões do estudo Tutor CoPilot:
- O estudo envolveu 900 professores e 1.800 alunos do ensino fundamental e médio de comunidades carentes.
- Os alunos que trabalharam com o Tutor CoPilot tiveram uma chance quatro por cento maior de alcançar o domínio da matéria.
- Os professores classificados como de baixo desempenho apresentaram a maior melhoria, com os níveis de aproveitamento dos seus alunos a aumentarem nove pontos percentuais.
- O Tutor CoPilot custa apenas US$ 20 por tutor por ano, em comparação com programas de tutoria tradicionais, que custam mais de US$ 3.300 por tutor.
- O programa incentiva o uso de técnicas de ensino de alta qualidade, como incentivar os alunos a explicar seus pensamentos e fazer perguntas norteadoras.
Em conclusão, os resultados do estudo mostram que a combinação de programas de interação humana e de IA, como o Tutor CoPilot, na educação pode melhorar significativamente a qualidade do ensino, especialmente em comunidades desfavorecidas. A equipe de pesquisa mostrou que o Tutor CoPilot melhora a eficácia dos tutores iniciantes e fornece uma solução incomparável para melhorar os resultados educacionais em diversas populações de estudantes. Por uma fração do custo dos programas de tutoria tradicionais, o Tutor CoPilot oferece uma maneira promissora de tornar a educação de qualidade acessível a todos os alunos.
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Asif Razzaq é o CEO da Marktechpost Media Inc. Como empresário e engenheiro visionário, Asif está empenhado em aproveitar o poder da Inteligência Artificial em benefício da sociedade. Seu mais recente empreendimento é o lançamento da Plataforma de Mídia de Inteligência Artificial, Marktechpost, que se destaca por sua ampla cobertura de histórias de aprendizado de máquina e aprendizado profundo que parecem tecnicamente sólidas e facilmente compreendidas por um amplo público. A plataforma possui mais de 2 milhões de visualizações mensais, o que mostra sua popularidade entre os telespectadores.
