Top 13 casos de uso de IA generativa na educação
De acordo com o OECD Digital Education Outlook, 57% dos professores do ensino secundário inferior afirmam que a IA os ajuda a criar ou melhorar planos de aula.1Utilizadas com um propósito pedagógico claro, as tecnologias de IA generativa podem melhorar a aprendizagem e apoiar competências como o pensamento crítico, a criatividade e a colaboração.
Explore os 13 principais casos de uso para saber como a IA generativa pode melhorar os processos educativos.
Casos de uso | Descrição |
|---|---|
Aulas personalizadas | Cria currículos personalizados ao analisar dados individuais dos alunos. |
Design de cursos | Organiza e adapta os materiais do curso às necessidades dos alunos. |
Criação de conteúdo | Gera questionários, exercícios, guias de estudo e guiões de vídeo. |
Proteção da privacidade de dados | Melhora a segurança das informações confidenciais dos alunos. |
Restauro de materiais didáticos | Revitaliza e digitaliza conteúdo educativo antigo ou danificado. |
Tutoria virtual | Fornece apoio académico individualizado e a pedido. |
Criatividade/Pensamento crítico melhorados | Promove capacidades inovadoras de resolução de problemas e analíticas através de prompts de IA. |
Aprendizagem de línguas e comunicação | Facilita a prática e melhora a fluência através de agentes de IA interativos. |
Aprendizagem gamificada | Cria experiências educativas envolventes e semelhantes a jogos para motivação. |
1. Geração de conteúdo adaptativo para aprendizagem personalizada
A IA generativa destaca-se na criação de materiais educativos personalizados que correspondem às necessidades individuais dos alunos, aos estilos de aprendizagem e aos níveis de proficiência. A tecnologia analisa dados de desempenho dos alunos para gerar automaticamente variações de conteúdo adequadas.
Exemplo real: Speechify
Speechify é uma ferramenta de IA generativa na educação. Oferece geração de texto para voz ou voz para texto em computadores ou online.2
Exemplo real: Khanmigo da Khan Academy
O Khanmigo é o tutor de IA generativa da Khan Academy para alunos e assistente de ensino para educadores. Foi concebido para orientar os alunos na resolução de problemas passo a passo, apoiar o raciocínio e ajudar os professores em tarefas pedagógicas.
A Khan Academy tem vindo a melhorar o Khanmigo através de observações em sala de aula, entrevistas com alunos e professores, análise de transcrições de conversas e testes de produto em larga escala. As atualizações recentes centraram-se em acelerar as respostas, melhorar a verificação de matemática e utilizar o histórico de aprendizagem dos alunos na Khan Academy para fornecer tutoria mais relevante.
A plataforma mede o sucesso pela velocidade de resposta, pela capacidade dos alunos de responder corretamente ao problema seguinte após a tutoria e pela qualidade do envolvimento cognitivo dos alunos. Ao utilizar informações estruturadas, como tentativas de prática recentes, lacunas de competências e progresso em pré-requisitos, o Khanmigo tornou-se mais eficaz em ajudar os alunos a aprender de forma independente. A Khan Academy também refere que o Khanmigo cumpre os regulamentos de privacidade dos alunos, incluindo a FERPA, a COPPA e as leis estaduais de privacidade.3
Exemplo real: Duolingo Max
A versão premium do Duolingo integra o GPT-4 para criar cenários de prática de conversação e explicar os erros dos alunos em linguagem natural, tornando a aquisição da língua mais envolvente e personalizada.
Exemplo real: Gemini para a Educação
O Gemini para a Educação é o assistente de IA da Google concebido para escolas e universidades. Integra-se com ferramentas do Google Workspace, como o Classroom, Docs, Gmail e Meet, para ajudar os professores a planear aulas, criar materiais de aprendizagem e gerir as tarefas da sala de aula de forma mais eficiente.
A plataforma inclui funcionalidades como conteúdo gerado por IA, geração de pesquisas e relatórios, assistentes de IA personalizados (“Gems”) e ferramentas para escrita, programação e estudo. Também oferece proteções de privacidade a nível empresarial e controlos administrativos para garantir a segurança dos dados dos alunos.4
2. Design de cursos
As ferramentas de IA generativa podem ajudar a conceber e organizar materiais de curso, incluindo programas curriculares, planos de aula e avaliações. Também podem personalizar o material do curso com base nas lacunas de conhecimento, competências e estilos de aprendizagem dos alunos, como problemas práticos ou exercícios interativos.
A IA generativa pode criar simulações e ambientes virtuais quando combinada com outras tecnologias, como a realidade virtual. Consequentemente, oferece cursos mais envolventes e interativos, melhorando a experiência de aprendizagem dos alunos.
Por exemplo, uma IA generativa na educação poderia criar um ambiente de laboratório virtual onde os alunos podem realizar experiências, observar os resultados e fazer previsões com base nas suas observações.
3. Criação de conteúdo para cursos
A IA generativa pode ajudar na criação de novos materiais didáticos, como perguntas para questionários e exercícios, ou explicações e resumos de conceitos. Isto pode ser especialmente útil para professores que precisam de criar uma grande quantidade e variedade de conteúdos para as suas aulas. Ao utilizar a IA, é possível criar conteúdo modificado ou totalmente novo a partir do conteúdo original.
Além disso, a IA generativa na educação pode facilitar a geração de materiais adicionais para complementar os materiais principais do curso, tais como:
- Listas de leitura
- Guias de estudo
- Perguntas para discussão
- Cartões de memorização
- Resumos.
Além disso, a IA pode gerar guiões para videoaulas e podcasts, simplificando a criação de conteúdo multimédia para cursos online. A geração de imagens é outra capacidade crucial da IA generativa na educação. Os professores podem querer gerar imagens com modificações específicas que respondam a necessidades particulares do curso.
Exemplo real: MagicSchool AI
O MagicSchool AI permite que escolas e professores personalizem as ferramentas de IA com os seus próprios currículos, políticas e recursos, garantindo que as respostas geradas por IA permanecem consistentes com os objetivos do distrito escolar.
Os administradores podem monitorizar a forma como a IA é utilizada nas escolas através de painéis e análises, ajudando-os a orientar a adoção e a tomar decisões informadas.5
Exemplo real: NotebookLM
O NotebookLM é uma ferramenta de pesquisa e tomada de notas com IA da Google que ajuda os utilizadores a analisar e interagir com os seus próprios documentos. Os utilizadores podem carregar fontes como PDFs, Google Docs, diapositivos ou sites, e a IA resume o conteúdo, responde a perguntas e gera informações a partir desses materiais.
Integra-se com o Google Workspace e também pode gerar resultados como resumos, guias de estudo ou sínteses em áudio, ajudando os utilizadores a compreender informações complexas e a organizar a pesquisa de forma mais eficiente.6
Exemplo real: Canva Magic Write
Os professores utilizam cada vez mais as ferramentas de IA generativa do Canva para criar diapositivos de apresentações, tópicos de aulas e materiais visuais de apoio de forma rápida.
Por exemplo, a NOLEJ oferece uma cápsula de e-learning gerada por IA em 3 minutos. Esta cápsula inclui um vídeo interativo, glossário, exercícios práticos e um resumo para um tópico-alvo (ver Figura 1 abaixo).7
Figura 1: Um exemplo de conteúdo de curso gerado por IA.
Empresas mais consolidadas estão a utilizar a IA para criar conteúdo que apoia os seus produtos principais. 8
4. Proteção da privacidade de dados para modelos analíticos
Uma vantagem de utilizar a IA generativa na educação para criar conjuntos de dados de treino é que pode ajudar a proteger a privacidade dos alunos. Uma violação de dados ou um ciberataque pode expor informações pessoais sensíveis de crianças em idade escolar, colocando a sua privacidade em risco
A utilização de dados sintéticos, que são criados por IA models que aprenderam a partir de dados do mundo real, pode proporcionar anonimato e proteger as informações pessoais dos alunos. Os datasets sintéticos gerados por IA models são valiosos para treinar outros algoritmos, oferecendo simultaneamente eficácia e maior segurança dos dados.
5. Restauro de materiais didáticos antigos
A IA generativa pode melhorar a qualidade de materiais didáticos desatualizados ou de baixa qualidade, incluindo documentos históricos, fotografias e filmes. Ao utilizar a IA para melhorar a resolução desses materiais, podem ser trazidos para padrões modernos e tornar-se mais envolventes para alunos habituados a meios de alta qualidade.
Estas atualizações também podem facilitar a leitura, a análise e a compreensão dos materiais pelos alunos, conduzindo a uma compreensão mais profunda do conteúdo e, em última análise, a melhores resultados de aprendizagem.
Utilizando uma versão da IA generativa na educação, as Generative Adversarial Networks (GANs), é possível restaurar imagens de baixa qualidade e remover marcas de água simples. Esse restauro de imagens pode ser adaptado a materiais educativos.
Por exemplo, em escolas de arte e design, o restauro de imagens antigas permitiria detetar detalhes importantes das obras de arte. Também nas aulas de história e na investigação, a digitalização e o restauro de documentos antigos podem ser facilitados.
6. Tutoria virtual
A IA generativa pode ser utilizada para criar ambientes de tutoria virtual, onde os alunos podem interagir com um tutor virtual e receber feedback e apoio em tempo real. Isto pode ser especialmente útil para alunos que possam não ter acesso a tutoria presencial.
Segundo estudos académicos, a tutoria privada para crianças com dificuldades graves de leitura melhorou as suas competências de leitura em 50% num ano.9 No entanto, fornecer tutoria a todos os alunos pode ser um desafio. A IA generativa na educação pode resolver esta questão criando ambientes de tutoria virtual. Nestes ambientes, os alunos podem interagir com um tutor virtual e receber feedback e apoio em tempo real. Isto pode ser especialmente útil para alunos que possam não ter acesso a tutoria presencial.
Exemplo real: ChatGPT para Professores
O ChatGPT para Professores é o espaço de trabalho de IA da OpenAI para educadores verificados dos EUA do K–12. Foi concebido para ajudar professores e funcionários escolares a utilizar a IA no planeamento de aulas, materiais de aula, pesquisa, análise de dados e colaboração num ambiente escolar ou distrital seguro.
Os educadores podem criar ou aderir a um espaço de trabalho ligado ao distrito escolar, convidar colegas elegíveis e utilizar ferramentas como carregamento de ficheiros, pesquisa na web, voz, geração de imagens, GPTs personalizados, memória e análise de dados. A plataforma também inclui integração focada no professor, prompts recomendados e funcionalidades de espaço de trabalho partilhado para apoiar o planeamento de aulas, a criação de conteúdo e as tarefas administrativas.
Para líderes escolares e administradores de distritos, o ChatGPT para Professores oferece SSO e controlos de acesso baseados em funções, gestão de domínios, análises e espaços de trabalho restritos ao distrito. A OpenAI afirma que, por predefinição, as informações partilhadas neste plano não são utilizadas para treinar os seus models, o que as torna mais adequadas para lidar com materiais de sala de aula e dados relacionados com alunos do que uma conta pessoal comum do ChatGPT.10
Exemplo real: Tutor AI
A Tutor AI está a tentar implementar este tipo de utilização da IA generativa na educação. Oferece uma plataforma educativa que gera conteúdo interativo sobre uma variedade de tópicos.11
Outra aplicação da IA generativa na educação é a utilização de chatbots para tutoria. De acordo com o relatório da Chatbot Life, o setor da educação é a terceira maior indústria a utilizar a tecnologia de chatbot.12
7. Avaliação e feedback
A classificação e o fornecimento de feedback estão entre as tarefas mais demoradas para os educadores. A IA generativa ajuda ao analisar trabalhos de alunos, conjuntos de problemas ou projetos e ao gerar feedback construtivo e personalizado. Também pode avaliar a gramática, a coerência e a qualidade da argumentação, oferecendo aos alunos perceções imediatas sobre como podem melhorar.
A IA generativa na avaliação pode:
- Classificar respostas curtas ou de desenvolvimento com explicações
- Fornecer feedback em tempo real sobre rascunhos antes da submissão
- Destacar problemas de gramática, estilo e clareza para falantes não nativos
- Sugerir melhorias sem substituir o julgamento humano
Exemplos reais de avaliação e feedback
ChatGPT para revisão de trabalhos: Estudantes de todo o mundo utilizam GPT models para aperfeiçoar rascunhos, obter sugestões de legibilidade e receber correções gramaticais antes da submissão.
Turnitin Draft Coach: Embora tradicionalmente conhecido pela deteção de plágio, o Turnitin desenvolveu ferramentas de IA para fornecer feedback formativo de escrita, incluindo verificações gramaticais e sugestões de estrutura.
Gradescope (da Turnitin): Utiliza a IA para acelerar os fluxos de trabalho de classificação, especialmente em turmas grandes, identificando erros comuns e permitindo que os professores apliquem feedback de forma consistente.
8. Pensamento crítico
As ferramentas de IA inspiram a criatividade ao incentivar os alunos a pensar fora da caixa. A IA generativa na educação pode criar cenários envolventes para tarefas de resolução de problemas ou gerar histórias para exercícios de escrita, ajudando os alunos a desenvolver competências de pensamento crítico.
Ferramentas como o DALL·E e o MidJourney permitem aos alunos visualizar ideias abstratas, transformando a imaginação em criações tangíveis que melhoram a experiência de aprendizagem.
9. Aprendizagem de línguas e comunicação
A IA generativa colmata as lacunas linguísticas ao oferecer tradução em tempo real, correção gramatical e orientação de pronúncia. Isto torna a educação mais inclusiva para falantes não nativos.
Exemplo real: Grammarly’s IA Rewriter
O agente IA Rewriter do Grammarly analisa o texto e fornece versões alternativas para melhorar a clareza, o tom e a originalidade, mantendo o significado original intacto:
- Reescrita automática de texto: Reescreve frases ou parágrafos instantaneamente, mantendo o significado original, ajudando a melhorar a clareza, o tom ou o estilo.
- Múltiplas sugestões de reescrita: Gera versões alternativas do mesmo texto para que os utilizadores possam escolher a formulação que melhor se adequa à sua mensagem ou público.
- Melhor legibilidade e clareza: Simplifica frases complexas e reestrutura a redação para tornar o conteúdo mais fácil de compreender.
- Deteção de frases de IA: Identifica palavras ou expressões comummente utilizadas em texto gerado por IA e sugere alternativas menos típicas para tornar a escrita mais natural ou original.
- Funciona em muitos tipos de conteúdo: O rewriter pode ser utilizado em ensaios, e-mails, artigos e outras tarefas de escrita profissionais ou académicas.13
Adicionar como fonte preferencial10. Experiências de aprendizagem gamificadas
Para aumentar o envolvimento, a IA generativa é utilizada para gamificar a educação através da criação de questionários e simulações interativos. A aprendizagem gamificada fomenta o interesse e ajuda os alunos a reter conhecimentos através de atividades lúdicas e, ao mesmo tempo, informativas.
Plataformas como o Kahoot! utilizam a IA para criar jogos alinhados com os objetivos curriculares, tornando a aprendizagem divertida e eficaz.
11. Sistemas interativos de tutoria virtual
Os tutores virtuais com IA fornecem apoio aos alunos 24/7, oferecendo assistência personalizada que se adapta às preferências e horários de aprendizagem individuais. Estes sistemas combinam processamento de linguagem natural com experiência de domínio para proporcionar experiências de tutoria semelhantes às humanas.
Capacidades de tutoria virtual:
- Orientação de problemas passo a passo sem fornecer respostas diretas
- Questionamento socrático para incentivar o pensamento crítico
- Explicações multimodais usando texto, imagens e elementos interativos
- Monitorização do progresso com estratégias de intervenção adaptativas
Exemplo real: plataforma MATHia
A plataforma MATHia da Carnegie Learning serve mais de 600.000 estudantes em todo o mundo, proporcionando tutoria individualizada de matemática. O sistema identifica equívocos específicos e gera exercícios direcionados, resultando em que 68% dos alunos apresentem ganhos de aprendizagem significativos em comparação com os métodos de instrução tradicionais.
Exemplo real: Squirrel AI
O Squirrel AI, implementado em mais de 2.000 centros de aprendizagem na China, utiliza IA generativa para criar sessões de tutoria personalizadas. Os estudantes que utilizam a plataforma demonstraram melhorias de eficiência de aprendizagem 5 a 10 vezes superiores em comparação com o ensino tradicional em grupo.
12. Design curricular e desenvolvimento de materiais de curso
Os educadores passam um tempo considerável a criar materiais de curso, planos de aula e recursos de apoio. A IA generativa acelera este processo, mantendo a qualidade e o alinhamento com os objetivos de aprendizagem.
Aplicações de criação de conteúdo:
- Geração de programas curriculares com base nos resultados de aprendizagem e nas restrições de tempo
- Criação de exercícios interativos com geração automática de chaves de resposta
- Produção de conteúdo multimédia, incluindo guiões para videoaulas
- Identificação e implementação de ligações interdisciplinares
Exemplo real: NOLEJ
A plataforma da NOLEJ gera módulos de aprendizagem interativos completos em poucos minutos, incluindo conteúdo em vídeo, exercícios práticos, glossários e avaliações.
Exemplo real: Canva AI
Os professores que utilizam as ferramentas de escrita com IA do Canva criam materiais de aula mais rapidamente do que com métodos tradicionais, com formatação consistente e linguagem adequada à idade aplicada automaticamente.
13. Melhoria da acessibilidade e design universal
A IA generativa melhora significativamente a acessibilidade educativa ao criar automaticamente variantes de conteúdo que acomodam diferentes necessidades de aprendizagem e deficiências.
Funcionalidades de acessibilidade:
- Conversão automática de texto para voz com síntese de voz natural
- Geração de descrições de conteúdo visual para leitores de ecrã
- Versões de linguagem simplificada para diferentes níveis de leitura
- Geração de animações em língua gestual para estudantes surdos ou com deficiência auditiva
Exemplo real: Microsoft’s Immersive Reader
O Immersive Reader da Microsoft, integrado no Office 365 Education, utiliza a IA para fornecer apoio à leitura a estudantes com dificuldades de aprendizagem, servindo mais de 23 milhões de estudantes em todo o mundo com funcionalidades como a divisão silábica e dicionários ilustrados.
Perguntas frequentes
Embora a IA generativa tenha um potencial considerável para melhorar as práticas educativas, também coloca alguns desafios potenciais. São os seguintes:
– Vieses nos materiais educativos
– Informações falsas ou imprecisas
– Utilização abusiva para interesses próprios
– Riscos de desemprego para alguns professores ou outros profissionais da educação
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8 atualizaçõesAdicionado um exemplo do ChatGPT for Teachers na seção de tutoria virtual e ampliado o exemplo do Khanmigo.
Expandida a lista de ferramentas de IA generativa na educação com Gemini for Education, MagicSchool AI, NotebookLM e Grammarly's AI Rewriter.
Links de referência
O trabalho de Cem na AIMultiple foi citado por publicações globais líderes, incluindo Business Insider, Forbes, Morning Brew e Washington Post, por empresas globais como Deloitte e HPE, ONGs como o World Economic Forum e organizações supranacionais como a European Commission. [1], [2], [3], [4], [5]
Ao longo de sua carreira, Cem atuou como consultor de tecnologia, comprador de tecnologia e empreendedor de tecnologia. Ele aconselhou empresas sobre suas decisões de tecnologia na McKinsey & Company e na Altman Solon por mais de uma década. Ele também publicou um relatório da McKinsey sobre digitalização.
Ele liderou a estratégia de tecnologia e as compras de uma operadora de telecomunicações, reportando-se ao CEO. Ele também liderou o crescimento comercial da empresa de deep tech Hypatos, que atingiu uma receita recorrente anual de 7 dígitos e uma avaliação de 9 dígitos partindo do zero em 2 anos. O trabalho de Cem na Hypatos foi coberto por publicações de tecnologia líderes como TechCrunch e Business Insider.
Cem fala regularmente em conferências internacionais de tecnologia. Ele se formou como engenheiro da computação pela Bogazici University e possui um MBA pela Columbia Business School.
Ela trabalhou anteriormente como recrutadora em empresas de gerenciamento de projetos e consultoria. Sıla possui mestrado em Psicologia Social e bacharelado em Relações Internacionais.
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Challenges of generative AI in education Unemployment risks for some teachers or other education professionals. This part has always been an issue for Educators and the only real answer is to start attracting Educators that embrace the Technology.
Thank you for your comment. Indeed, schools need to invest in upskilling educators to improve the quality of education and ensure that educators leverage the technology.