Professor e estudantes aprendem IA na sala de aula

Ensino de IA: Inteligência Artificial na sala de Aula

Aprenda estratégias para ensinar IA na sala de aula dos ensinos fundamental e médio, e prepare os seus alunos para o futuro.

Conhecimentos e habilidades de IA são fundamentais:

  • Os estudantes precisarão entender e implantar tecnologias avançadas, incluindo IA, para ser bem-sucedidos no mercado de trabalho do futuro.

  • Reconhecer a IA é um componente importante da capacitação digital.

  • O ensino de IA pode ser adaptado a qualquer nível de ensino.

  • Os estudantes podem desenvolver habilidades de resolução de problemas e dominar o pensamento crítico ao lidar com questões de ética da IA.

  • A Intel oferece suporte ao ensino de IA em todo o mundo por meio do programa Intel® AI for Youth e outros.

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O Ensino de IA Contribui para a Capacitação Digital

A Inteligência Artificial (IA) melhora o desempenho e a funcionalidade de quase todos os aparelhos, dispositivos e veículos fabricados hoje. Os estudantes precisam aprender a entender e gerenciar a IA e tecnologias relacionadas para ser bem-sucedidos agora e no futuro.

Os estudantes precisarão adquirir habilidades, conhecimentos e compreensão digitais para conseguir usar a tecnologia de forma responsável e eficaz. O termo “capacitação digital” descreve os conjuntos de habilidades, ferramentas e mentalidades combinadas que prepararão os estudantes para o futuro.

Quando os estudantes dos ensinos fundamental e médio de hoje ingressarem na força de trabalho agora e nos próximos anos, a demanda por funcionários com habilidades de IA, aprendizado de máquina, análise de dados e outras especialidades de ciência da computação continuará aumentando. O Fórum Econômico Mundial1 prevê que a IA sozinha pode criar 97 milhões de novos empregos até 2025.

Para apoiar a capacitação digital dos estudantes e o sucesso futuro, os educadores precisam apresentar conceitos de IA, demonstrar casos de uso e ajudar os estudantes a entenderem questões relacionadas à ética associada à IA. Esse aprendizado pode começar nas primeiras séries a fim de estabelecer a base para a construção de habilidades avançadas no período dos ensinos fundamental 2 e médio.

Introdução aos Conceitos de IA

Para preparar os estudantes adequadamente para um mercado de trabalho em evolução, os educadores e escolas do ensino fundamental podem apoiar o aumento do envolvimento dos estudantes com a IA na educação.

Ao adaptar as lições às capacidades atuais dos estudantes e incorporar experiências práticas de aprendizagem, os educadores podem desmistificar essa tecnologia altamente sofisticada e avançada para preparar os estudantes para um futuro orientado por dados. As habilidades e a compreensão da IA podem ser integradas a um currículo envolvente e prático, mesmo para os estudantes mais jovens.

Muitos, ou talvez a maioria dos estudantes, nunca prosseguirão os estudos ou carreiras na área de ciência da computação. No entanto, a compreensão da IA será fundamental para seu sucesso no futuro.

De acordo com um relatório do Fórum Econômico Mundial:2

As principais habilidades e grupos de habilidades que os empregadores veem como crescentes até 2025 incluem o pensamento e a análise críticos, bem como a resolução de problemas e as capacidades de autogestão, como aprendizagem ativa, resiliência, tolerância ao estresse e flexibilidade.

A educação em IA pode promover o pensamento crítico e estimular a inteligência emocional, à medida que os estudantes exploram aplicativos de IA e analisam as implicações sociais e éticas da IA, mesmo para aqueles que nunca escreverão códigos.

Reconhecimento da IA

De acordo com a AI4K12,3 uma iniciativa patrocinada por educadores de ciência de computação e praticantes de IA, há cinco grandes ideias que todos os alunos precisam entender sobre a IA:4

  1. Percepção: os computadores usam sensores para perceber o mundo.
  2. Representação e raciocínio: os agentes (algoritmos, por exemplo) mantêm representações do mundo e usam-nas para raciocinar.
  3. Aprendizagem: os computadores podem aprender com os dados.
  4. Interação natural: os agentes inteligentes exigem muitos tipos de conhecimento para interagir naturalmente com os humanos.
  5. Impacto social: os aplicativos de IA podem afetar a sociedade de maneiras positivas e negativas.

Todos esses cinco conceitos podem ser transmitidos de forma apropriada ao desenvolvimento em qualquer nível de ensino. A iniciativa AI4K12 está trabalhando para estabelecer diretrizes nacionais e compartilhar recursos para o ensino de IA no ensino fundamental nos EUA.

Construção da IA por meio da Aprendizagem Prática

Nos ensinos fundamental 2 e médio, os estudantes podem começar a envolver-se com a aprendizagem prática.

Planos de aula, guias de atividades, programas de desenvolvimento profissional e outros recursos estão disponíveis para os educadores no Intel® Skills for Innovation. Além disso, exemplos de projetos e lições podem ser encontrados no site Intel® Future Skills.

Esses recursos e diretrizes ajudam os educadores e estudantes a integrarem a IA e a ciência de dados a cursos e clubes de ciência da computação, desde o nível introdutório mais básico até a preparação para a faculdade e níveis avançados.

Ética em IA

Programas e ferramentas habilitados para IA podem ser extremamente benéficos, mas a tecnologia também pode causar danos. Problemas éticos surgem quando algoritmos de IA ou dados subjacentes são implantados de modo a introduzir um viés, violar a privacidade individual ou comprometer outros direitos humanos.5

Um debate ou oficina de ética em IA pode ser uma adição valiosa ao currículo de qualquer escola. Essa área de pesquisa é igualmente adequada tanto para uma aula de filosofia ou estudos sociais quanto para um laboratório de ciência da computação.

Quando os estudantes de ciência da computação lidam com ética na IA, no entanto, eles podem expressar suas ideias em código, bem como em debates em sala de aula e textos.

Outra abordagem seria fazer com que os estudantes desenvolvessem suas próprias diretrizes éticas e estratégias de implementação, como um projeto individual ou em grupo.

Intel® AI For Youth

A experimentação prática na construção de modelos de IA pode ser mais apropriada para estudantes do ensino médio. O programa Intel® AI For Youth, fruto dos esforços da protidão digital da Intel®, é um exemplo de programa bem-sucedido que capacita os jovens com habilidades técnicas e sociais de IA de forma inclusiva.

Os participantes com idade escolar implementam conceitos de IA, incluindo dados, processamento de linguagem natural e visão computacional, para criar seus próprios projetos de IA, muitas vezes com significado social.

O programa, já disponível em muitos países, inclui outros tópicos relacionados à ética em IA, privacidade e possíveis vieses para aprimorar as habilidades de resolução de problemas e estimular o pensamento criativo.

Como Escolher o Dispositivo Certo para IA na Educação

Os dispositivos certos apoiam a capacitação digital dos estudantes, preparando-os para o ensino superior e carreiras futuras. Mesmo que os estudantes nunca se formem em ciência da computação, eles estarão mais preparados para se juntar a uma força de trabalho em evolução se estiverem aptos a reconhecer o lugar da IA na vida cotidiana.

Ao ensinar IA, é importante fornecer aos estudantes dispositivos que consigam lidar com uma carga de trabalho substancial no menor tempo possível. Os estudantes avaliarão casos de uso e criarão modelos de IA, analisando arquivos de dados de áudio e vídeo grandes, e envolvendo-se com outras tarefas que exigem potência de processamento.

A capacidade de gerenciamento também é um fator importante para determinar quais dispositivos podem ser adaptados à IA na sala de aula.

Por exemplo, os processadores Intel® Core™ Ultra com Intel vPro® Enterprise para Windows permitem que profissionais de TI consertem dispositivos nas casas dos alunos remotamente. Isso permite que a equipe de TI regional aumente sua produtividade e passe menos tempo em trânsito.

As ferramentas de gerenciamento fora de banda são outro recurso-chave para o gerenciamento. Com ferramentas como a Intel® Active Management Technology, a equipe de TI pode acessar dispositivos e corrigir problemas, mesmo quando eles ocorrem no SO ou no hardware.

Para ajudar os estudantes a manterem-se seguros no mundo digital, a Intel oferece o programa Online Safety for Kids, que ensina crianças entre 5 e 18 anos a usarem a internet com segurança e responsabilidade.