A IA está prestes a transformar a educação — o que os líderes empresariais podem aprender com esse desenvolvimento

Após seis décadas de sonhos e experimentos, podemos estar à beira de uma revolução tecnológica na educação. O Conselho do Estado do Arizona para Escolas Charter aprovou recentemente a aplicação da Unbound Academy para uma nova escola online, que substituirá professores tradicionais por assistentes de ensino baseados em IA, prometendo oferecer 2,4 vezes o crescimento acadêmico para os alunos em comparação com os resultados das escolas convencionais.

Esse avanço não é resultado de mais um experimento tecnológico incremental — ao contrário, representa o último capítulo de uma busca de 60 anos por instrução assistida por computador (CAI) para transformar a educação por meio da tecnologia. Desta vez, as evidências sugerem que uma verdadeira virada pode estar próxima. Se a Academia e iniciativas semelhantes forem bem-sucedidas, isso marcará a realização de um sonho há muito desejado.

A ideia de usar computadores para auxiliar a aprendizagem dos alunos remonta à década de 1950, com a primeira aplicação — Programmed Logic for Automatic Teaching Operations (PLATO) — surgindo em 1961. PLATO oferecia lições interativas e feedback em tempo real utilizando terminais conectados por linhas telefônicas a um sistema de computador compartilhado. Como outros sistemas de tempo compartilhado, o PLATO acabou falhando devido aos altos custos envolvidos.

Outras tentativas de aprendizagem imersiva e experimental incluíram o Second Life — um mundo virtual acessível pela Internet onde pessoas participavam como avatares — no início dos anos 2000. Embora não fosse explicitamente uma ferramenta CAI, o Second Life demonstrou o potencial de ambientes de aprendizagem virtual imersivos. Em um dado momento, pelo menos 300 universidades ao redor do mundo, incluindo Stanford e Harvard, ofereciam cursos ou conduziam pesquisas na plataforma. No entanto, o Second Life enfrentou dificuldades devido a uma interface do usuário (UI) ruim, requisitos técnicos robustos, uma curva de aprendizado acentuada e sua incapacidade de escalar.

A chegada da IA generativa em 2017 marcou um ponto de virada na CAI, com ferramentas como Writable e Photomath aprimorando tanto o ensino quanto a aprendizagem. O Writable, por exemplo, utiliza IA para fornecer feedback sobre a escrita dos alunos, ajudando os professores a gerenciar grandes cargas de trabalho. Como reportado pela Axios, o Writable usa o ChatGPT para produzir comentários e observações que são enviados ao professor, que deve revisar e ajustar antes de fornecer o feedback aos alunos.

Essas ferramentas destacam o papel crescente da IA em abordar as limitações de recursos da educação tradicional. Em alguns distritos escolares nos EUA, as turmas primárias superam 40 alunos. Se um professor gastasse 10 minutos lendo e criticando uma redação de cada aluno, isso resultaria em 400 minutos, ou mais de 6,6 horas, fora do horário de aula, para fornecer feedback para uma única tarefa. Isso parece insustentável, especialmente em combinação com a avaliação de outras tarefas dos alunos. Um impulso da tecnologia ajudará a enfrentar esse desafio.

Tutoria baseada em IA em larga escala

Em uma abordagem mais abrangente, a Khan Academy, liderada pelo fundador Sal Khan, tem oferecido tutoriais educacionais online gratuitos desde 2008. Em 2023, a empresa lançou Khanmigo, um tutor interativo baseado em IA para alunos que incorpora o ChatGPT.

Em uma TED Talk de 2023, Khan falou sobre o potencial do Khanmigo para melhorar o desempenho dos alunos. Na palestra, ele discutiu um artigo de 1984 título “The 2 Sigma Problem” do Professor de Educação Benjamin Bloom, que estava na Universidade de Chicago e na Universidade Northwestern.

O artigo frequentemente mencionado argumentou que os alunos que recebiam tutoria individualizada apresentavam desempenho duas vezes melhor do que aqueles que recebiam apenas instrução em sala de aula tradicional. No entanto, Bloom estava ciente de que esse nível de tutoria era impraticável devido à escassez de recursos, incluindo os custos de conseguir tutores humanos. Bloom acreditava que a solução era criar intervenções mais econômicas que pudessem se aproximar dos benefícios da tutoria.

Khan argumenta que, por meio da aplicação da tecnologia infundida em IA, o Khanmigo supera efetivamente as limitações de recursos. Como notado em um estudo de caso da Harvard Business School, Khan afirmou que o Khanmigo pode ser “aquele santo graal que todos nós temos lido em ficção científica por anos, sobre uma IA que poderia emular um tutor humano.”

Alguns apontaram falhas no artigo de Bloom, questionando as evidências que sustentam sua conclusão e desconsiderando as alegações como exageradas. Em um esforço para “separar ficção científica de fato científico”, Paul von Hippel, professor e vice-decano de pesquisa na LBJ School of Public Affairs da Universidade do Texas, opiniou que a reivindicação de duas desvios padrão é “exagerada e simplificada demais.” No entanto, não há dúvida de que a aplicação de ferramentas tecnológicas pode melhorar os resultados educacionais.

Equilibrando eficiência e conexão humana

Embora as ferramentas de IA mostrem um imenso potencial para abordar limitações de recursos, sua adoção levanta questões mais amplas sobre o papel da conexão humana na aprendizagem. Isso nos traz de volta à Unbound Academy. Os alunos passarão duas horas online todas as manhãs escolares trabalhando em lições baseadas em IA em matemática, leitura e ciências. Ferramentas como Khanmigo e IXL personalizarão a instrução e analisarão o progresso, ajustando a dificuldade e o conteúdo em tempo real para otimizar os resultados de aprendizagem. A aplicação Charter afirma que “isso garante que cada aluno seja consistentemente desafiado em seu nível ótimo, prevenindo tédio ou frustração.”

O modelo da Unbound Academy reduz significativamente o papel dos professores humanos. Em vez disso, “guias” humanos fornecem apoio emocional e motivação, além de liderar oficinas sobre habilidades para a vida. O que os alunos perderão ao passar a maior parte do tempo de aprendizagem com IA em vez de instrutores humanos, e como esse modelo pode redefinir a profissão docente?

O modelo da Unbound Academy já está sendo usado em várias escolas particulares e os resultados que obtiveram são utilizados para substanciar as vantagens que reivindica. No entanto, não está claro como um modelo baseado em computador impactará a capacidade de um aluno de fomentar conexões humanas fora de um ambiente escolar tradicional. Essas questões destacam os complexos trade-offs que escolas como a Unbound Academy devem navegar enquanto redefinem o cenário educacional.

A revolução chegou?

A Academia não é o único exemplo de IA sendo utilizada nas escolas. O Khanmigo está sendo testado em 266 distritos escolares nos EUA nas séries três a doze. Como reportado pela CBS, o software é usado tanto por professores quanto por alunos. Este programa piloto oferece uma visão de como a IA poderia se integrar aos sistemas educacionais existentes, apoiando tanto professores quanto alunos ao aprimorar o planejamento de aulas, economizar tempo e fornecer insights em tempo real sobre o progresso dos alunos.

CAI percorreu um longo caminho desde o PLATO, embora tenha levado mais de 60 anos. Se modelos baseados em IA forem bem-sucedidos, poderão democratizar o acesso à instrução de alta qualidade. Embora a IA tenha o potencial de ampliar disparidades existentes, também oferece oportunidades sem precedentes para trazer educação de qualidade a comunidades carentes.

À medida que escolas como a Unbound Academy e aquelas que pilotam o Khanmigo pioneiras em modelos de ensino baseados em IA, não estão apenas testando uma nova abordagem educacional — estão desafiando nossas suposições fundamentais sobre como a aprendizagem ocorre e qual deve ser o papel dos professores humanos nesse processo. Os resultados podem remodelar a educação para gerações futuras.

Gary Grossman é EVP da prática de tecnologia da Edelman e líder global do Centro de Excelência em IA da Edelman.