Louros - IA (2.ª versão)

INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL EM CONTEXTO EDUCATIVO

Projeto de Formação “Inteligência Artificial em contexto educativo” Projeto “Manuais Digitais” | Fevereiro 2024

IA em contexto educativo

Noções básicas

Integração educativa da IA-G

Ferramentas de IA

Prompting

Estratégias de interação

JÁ UTILIZOU INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL?

https://www.menti.com/alfuswf52mte

JÁ UTILIZOU INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL?

IA em contexto educativo

Noções básicas

Evolução da INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL

Inteligência artificial numa palavra

https://www.menti.com/alnssm95odxn

O que é A INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL?

1955 | John McCarthy Every aspect of learning or anyother feature of intelligence can in principle be so precisely described that a machine can be made to simulate it (...). 2017 | Andrew Moore Artificial intelligence is the science and engineering of making computers behave in ways that, until recently, we thought required human intelligence (...).

Please note that this is an introduction. So take the opportunity to provide context for the topic you are going to discuss, briefly outline what you will be talking about, and indicate the most relevant points to your audience. If your goal is to capture your audience's attention, make a 'match' with your audience, and leave everyone amazed, this Genially template is for you.

You can include an image of yourself, of a speaker, or of the topic you are going to discuss... Whatever you need. But illustrate it to break the monotony of the text and give dynamism to all your creations. Don't forget about it! Here you can include visual resources to leaveyour audience speechless and highlight specific data that will be engraved in their memory.

EVOLUÇÃO DA IA

IA EM 3 NÍVEIS

Inteligência ARTIFICIAL

Definição

A inteligência artificial (IA) é a capacidade que uma máquina tem para reproduzir competências semelhantes às humanas como é o caso do raciocínio, a aprendizagem, o planeamento e a criatividade. A IA permite que os sistemas técnicos percebam o ambiente que os rodeia, lidem com o que percebem e resolvam problemas, agindo no sentido de alcançar um objetivo específico. O computador recebe dados (já preparados ou recolhidos através dos seus próprios sensores, por exemplo, com o uso de uma câmara), processa-os e responde. Os sistemas de IA são capazes de adaptar o seu comportamento, até certo ponto, através de uma análise dos efeitos das ações anteriores e de um trabalho autónomo.

https://www.europarl.europa.eu/news/pt/headlines/society/20200827STO85804/o-que-e-a-inteligencia-artificial-e-como-funciona

INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL

INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL

Técnica que permite que as máquinas adotem comportamentos semelhantes aos dos humanos

APRENDIZAGEM COM MÁQUINAS

(Machine Learning) Subconjunto da técnica de IA que utiliza métodos estatísticos para permitir que as máquinas melhorem com a sua experiência

APRENDIZAGEM PROFUNDA

(Deep Learning) Subconjunto do ML que permite a computação de rede neural de diversas camadas

APRENDIZAGEM PROFUNDA

IA Generativa (IA-G)Refere-se a um tipo de inteligência artificial que pode gerar novos dados (texto, imagens, vídeo ou música), através da combinação de Modelos de Linguagem e Modelos de Difusão , que leva os dados existentes a produzir novos dados, através de uma solicitação (prompt) dada pelo utilizador.

Modelos de Difusão

IA Generativa

Modelos de Linguagem

Modelos de Linguagem (LMs) São modelos baseados em redes neurais que são treinados em grandes quantidades de dados de texto para gerar texto de tipo humano. Não possuem consciência ou compreensão do mundo da mesma forma que os humanos. Têm capacidades de conversação e de interação. Exemplos: GPT 3.5; GPT 4, GEMINI, PALM 2 ...

Ferramentas de IA: ChatGPT, Microsoft Copilot, Google Bard...

Modelos de Difusão (LDMs) São outro tipo de modelo generativo. Estes modelos tornam incrivelmente fácil a criação de imagens de alta qualidade em vários estilos, usando apenas algumas palavras. Exemplos: LaMDA; STABLE DIFFUSION..

Ferramentas de IA: DALL-E 2, Midjourney...

https://blog.codeweek.eu/generative ai the new challenge in and for education/

Algumas FUNCIONALIDADES da IA-G

Escrever código. Pode gerar scripts e funções baseadas nas instruções que fornece

Dar explicações detalhadas sobre determinados tópicos/ conteúdos educativos

Escrever textos com diferentes estilos e multilingue. Compor letras de música

Tutor de estudo. Pode ajudar a explicar conceitos complexos numa linguagem fácil de entender

Apoio ao cliente. Pode fornecer respostas instantâneas a questões frequentes dos clientes

Redação e edição. Pode auxiliar na redação de textos, correção gramatical, sugestão de sinónimos

IA em contexto educativo

Integração educativa da IA-G

INTEGRAÇÃO EDUCATIVA DA IA-G

Apoio aos professores

Ensino dos alunos

IA para apoiar os professores

Apoio aos alunos

IA para ensinar os alunos

IA para apoiar a aprendizagem dos alunos

https://data.europa.eu/doi/10.2766/07

INTEGRAÇÃO EDUCATIVA DA IA-G

7 pontos chave

Compreender as capacidades e limitações da IA-G

Definir objetivos de aprendizagem claros

Escolher ferramentas de IA-G apropriadas

Aprender a dominar as ferramentas de IA-G

Fomentar uma mentalidade de resiliência

Abordar preocupações éticas

Monitorar e avaliar o uso e integração da lA-G

Marco Neves. 2023

IA em contexto educativo

Ferramentas de IA

GLOSSÁRIO

FERRAMENTAS de IA

Plataformas como o ChatGPT...

Não são modelos afinados para datasets específicos

IMPORTA SEMPRE SER MUITO RIGOROSO E CRÍTICOCOM O OUTPUT GERADO!

Não são calculadoras, nem motores de busca

São treinados em enormes datasets de informação recolhida em base de dados de larga escala

Exigem interação linguística e de conversação

Plataformas como o ChatGPT...

Pode produzir informações erradas sobre factos, pessoas ou lugares

Output gerado nem sempre é factual ou preciso

Alucinar | Alu-citar

Frases geradas pelo modelo que...

JUSTIFICAÇÃO DAS ALUCINAÇÕES

Não fazem sentido Não têm validade científica Erros sobre eventos, datas e pessoas São incongruentes Erros em cálculos e operações matemáticas ...

O modelo não foi treinado em dados suficientes Treinado em dados com erros ou estereótipos Falta de contexto fornecida ao modelo Falta de regras, limitações ou restrições ...

A QUALIDADE DA PROMPT DETERMINA A QUALIDADE DO OUTPUT

O QUE É O CHatgpt 3.5?

Ferramenta/ sistema/ versão do Modelo de Linguagem GPT Criada pela OpenAI, em novembro de 2022 Produz respostas textuais coerentes e contextualmente relevantes Chatbot suportado por IA Capaz de gerar respostas em diversas línguas Compreende e responde a consultas de texto, simulando um assistente de chat humano ChatGPT 3.5 gratuito ChatGPT 4 (Plus) pago

ChatGPT 3.5 (Gratuit0)

ATIVIDADE 1 - Exploração do ChatGPT

Brainstorming

Com recurso a uma estratégia de brainstorming, apresenta 3 ideias sobre [referir temática]. ex: IA na educação.

Sumariar

Resume este texto e apresenta-o numa lista com marcadores das informações mais importantes [colar o texto]

Reformular para principiantes

Reescreve este texto [colar texto] como se eu fosse um principiante na temática de [referir temática] ex: Questões éticas na utilização da IA na educação.

Alterar estilo

Altera o estilo de escrita do texto abaixo para um formato de [referir formato] [colar texto]

Editar/ Reformular o meu trabalho

Reformula o seguinte texto. É para partilhar com alunos com poucas competências nesta matéria [colar o texto]

IA em contexto educativo

Prompting

PROMPTING

Capacidade de interagir com a IA. Implica um conjunto de competências para que seja possivel que o resultado seja profícuo

É a instrução que fornecemos aos sistemas/ plataformas para gerar respostas

A qualidade deste estímulo determina a relevância da resposta gerada pelo modelo de linguagem

Ao interagir com os modelos LLMs, temos de fornecer contexto suficiente para orientar a sua produção de texto

2 objetivos distintos: interação contínua (tutor), output específico e imediato (explicação simples)

A formulação de prompts eficaz torna-se, assim, uma competência essencial nos atuais contextos

É necessário um forte conhecimento para gerar respostas de qualidade

Uma prompt adequada assegura que a resposta é adaptada às necessidades e competências do utilizador

ESTRUTURA DE UMA PROMPT

Exemplo de estrutura de construção de prompts para chatGPT

Surname, me

Marco Neves, 2023

PAPEL

OBJETIVO

ELEMENTOS FUNDAMENTAIS PARA UMA CRIAÇÃO EFICAZ DE PROMPTS, AQUANDO DA INTERAÇÃO COM O SISTEMA

CONTEXTO

ALVO (público)

LIMITAÇÕES (regras)

ABORDAGEM (pedagógica)

POCALA

Marco Neves, 2023

ESTRUTURA DE UMA PROMPT

Exemplo de estrutura de construção de prompts

Surname, me

Alexandre Torre, 2023

PROMPT

ELEMENTOS FUNDAMENTAIS PARA UMA CRIAÇÃO EFICAZ DE PROMPTS, AQUANDO DA INTERAÇÃO COM O SISTEMA

ROLE (PAPEL)

EXPLICIT

PARAMETERS

PREP

Alexandre Torres, 2023

IA em contexto educativo

Estratégias de interação

Estratégias de interação

EXEMPLOS

Elaborar materiais de estudo

Exemplo

Papel

Objetivo

Alvo

Abordagem

CONTEXTO

Limitações

És um especialista em educação no desenvolvimento de recursos educativos. Cria um plano de aula sobre a evolução dos computadores para alunos de 5.º ano, do sistema de ensino português, com dificuldades de concentração, onde deverás apresentar uma breve introdução ao tema e uma tabela resumo da sua evolução. Para verificação das aprendizagem, apresenta 5 questões, uma de cada vez, sobre o tema.

Abordar/ Explicar conteúdos

Exemplo

Objetivo

Alvo

Abordagem

CONTEXTO

Limitações

Sou aluno do 8.º ano, do sistema de ensino português. Na disciplina de Geografia, estou com dificuldade na compreensão do conteúdo sobre recursos naturais e sustentabilidade. Apresenta este conteúdo de forma pormenorizada, mas simples e objetiva, camada por camada. Após a apresentação de cada camada, deves perguntar se compreendi. Se responder que percebi, passa para a camada seguinte. Se responder que não, volta a explicar por outras palavras. Podemos começar?

CRIAR CONTEÚDO EDUCATIVO GAMIFICADO

Exemplo

Objetivo

Abordagem

CONTEXTO

Limitações

Pretendo aprender frases em Inglês, numa ótica de principiante, numa abordagem de gamificação. Vais apresentando as questões, eu respondo, tu avalias e atribuis uma pontuação a cada uma. Após cada resposta, apresentas o total acumulado e defines, numa palavra, o meu nível de expertise e um emoji adequado. O jogo termina quando eu atingir os 100 pontos, o que corresponde ao nível "Guru". Podemos começar?

TUTOR PERSONALIZADO

Exemplo

Vais assumir o papel de professor de programação. O objetivo é explicares pormenorizadamente como criar o jogo do galo em p5.js Não apresentas de imediato o código. Começas por apresentar e explicar o algoritmo do jogo, em detalhe, apresentando as principais funções e explicando o que cada uma dessas funções irá fazer. Vais perguntando se eu percebi o algoritmo e, só depois de eu confirmar que já compreendi, é que irás começar a mostrar o código. Podemos começar?

PRODUÇÃO DE EXERCÍCIOS

Exemplo

Cria uma ficha de trabalho de Matemática, para alunos de 9.º ano, integrados no sistema de ensino português, sobre potências e notação científica. A ficha deve conter 7 perguntas, numa perspetiva de introdução à temática. Deves apresentar a pontuação a atribuir a cada pergunta, a resolução correta e os respetivos critérios de correção.

PRODUÇÃO DE EXERCÍCIOS

Exemplo

És um especialista na criação de recursos educativos. Podes elaborar uma ficha de trabalho dirigida a alunos de 7.º ano, integrados no sistema de ensino português, para a disciplina de Português, sobre tipologias textuais. A ficha deve conter 10 perguntas, com questões abertas, de verdadeiro e falso; e, ainda, perguntas para completar espaços. Apresenta as respostas corretas, os critérios de correção e atribui uma pontuação a cada questão, sabendo que a pontuação total é de 100 pontos.

PRODUÇÃO DE EXERCÍCIOS

Exemplo

És um especialista na criação de recursos educativos. Podes elaborar testes diagnósticos bastante completos e relevantes para a aprendizagem de alunos do 6.º ano, integrados no sistema de ensino português. O teste deve estar devidamente contextualizado no tema escolhido. Para cada teste diagnóstico, deverás criar diversas perguntas de escolha múltipla para questionar os meus alunos sobre o tema definido. As perguntas devem ser altamente relevantes e ir mais além de simples factos. As questões de escolha múltipla devem incluir respostas diversas, plausíveis e competitivas e não devem incluir a opção "todas verdadeiras". No final do questionário, deverás fornecer um guia de respostas e explicar a resposta correta.

feedback de avaliação

Exemplo

És um especialista em História do 8.º ano, do sistema de ensino português e um professor corretor de exames de História. És um expert na Segunda Guerra Mundial. Vou apresentar-te uma questão de um teste de história sobre esta temática e a respetiva resposta do aluno. Pretendo que analises com muita atenção a pergunta e a resposta e que dês a tua opinião sobre a resposta do aluno, no máximo, até 200 palavras. A questão é "Indica as principais razões dos japoneses terem entrado na Segunda Guerra Mundial?". A resposta do aluno é "Uma das principais razões teve que ver com o facto do Japão pretender expandir o seu poder conquistando outros países na Ásia e várias ilhas no Oceno Pacífico. Seria uma forma do Japão compensar as pequenas dimensões do seu território e a escassez de recursos naturais, o que obrigava o país a importar quase tudo o que precisava de matérias primas".

sIMULADOR DE diálogos

Exemplo

Sou uma aluno do ensino secundário, do sistema educativo português e estou a estudar a obra de Fernando Pessoa. Pretendo que assumas que és Fernando Pessoa e tenhamos uma conversa sobre a tua obra literária. Deves colocar-me questões sobre a tua obra. Eu responderei. Deves informar-me se a resposta está correta. Se a minha resposta estiver incorreta, deverás dar-me algumas pistas, de forma a que consiga responder acertadamente. Na segunda tentativa, a resposta continuar incorreta, deverás corrigir. Quando responder acertadamente, deverás dar-me um feedback positivo e deverás apresentar uma explicação da resposta correta, acrescentando algo que não tenha respondido, mas que seja importante saber.

JOGOS DE APoIO À APRENDIZAGEM

Exemplo

Cria um código em python para um pequeno jogo que ensine um conceito relacionado com tipos de reações químicas, na disciplina de Físico-Química, para alunos de 8.º ano.

especialista educativo

Exemplo

És um especialista em aprendizagem baseada em projetos para alunos do Ensino Superior. Pretendo desenvolver um projeto para uma disciplina de Cidadania, onde o tema principal passa por relacionar a interação com as redes sociais e qual o impacto nas relações sociais e humanas, em termos de tempo e qualidade. Apresenta uma breve introdução a estas questões, apresenta a pergunta de partida para o desenvolvimento do projeto, as etapas a desenvolver (incluindo possíveis causas a analisar e hipóteses a considerar). Termina indicando as abordagens de avaliação formativa do respetivo projeto.

suporte individual à aprendizagem

Exemplo

És um especialista em criar exemplos claros e precisos sobre conceitos para alunos de 8.º ano. Quero que me faças 2 perguntas gerais: qual conteúdo queres que explique e qual a disciplina a que se refere o conteúdo. Posteriormente, deverás apresentar a explicação completa e clara do conceito, em diversos parágrafos, utilizando um exemplo específico. Deverás indicar 5 analogias para que consiga utilizar para compreender o conceito de diferentes formas. Podemos começar?

ESTIMULADOR DE CRIATIVIDADE

Exemplo

Prompt simples: Apresente 3 ideias de histórias criativas para que os alunos redijam um conto.

ESTIMULADOR DE CRIATIVIDADE

Exemplo

Prompt avançado: Apresente 3 ideias de histórias criativas para que os alunos do 4.º ano, do sistema de ensino português, redijam um conto, considerando os seguintes elementos para cada ideia: 1. Título: crie um título intrigante e sugestivo para cada história 2. Género: Indique o género da história (ex: fantasia, mistério...) 3. Personagens principais: descreva, resumidamente, 2 ou 3 personagens principais, incluindo o nome, idade, características físicas e personalidade 4. Ambiente: Defina o cenário em que a história ocorre (ex: cidade futurista...) 5. Conflito central: Apresente o principal problema ou desafio enfrentado pelas personagens 6. Mensagem ou tema: Identifique um tema ou mensagem subjacente que a história pretende explorar (ex: amizade, coragem...) 7. Ponto de partida: Sugira uma situação inicial para começar a história, que instigue a curiosidade dos alunos e os incentive a desenvolver a narrativa

Exemplos de interação

ChatGPT na sala de aula

GLOSSÁRIO

FERRAMENTAS de IA

Atividade 1

Exploração do ChatGPT

1. Consultar o documento Atividade 1, envido por email 2. Consultar os 2 documentos da UE, envidos por email 3. Aceder ao ChatGPT 4. Inserir as sugestões de prompts (instruções) no campo Message ChatGPT . O tema da atividade deverá ser sobre IA, IA na Educação, e questões éticas na utilização da IA na educação 5. Interagir com o chatbot (robô de conversação) 5. Partilhar o link da conversa com o nome do utilizador, no fórum de discussão, na disciplina do Moodle, Atividade 1 - Exploração do ChatGPT

Atividade 1

Exploração do ChatGPT

1. Consultar o documento Atividade 1, envido por email 2. Consultar os 2 documentos da UE, envidos por email 3. Aceder ao ChatGPT 4. Inserir as sugestões de prompts (instruções) no campo Message ChatGPT . O tema da atividade deverá ser sobre IA, IA na Educação, e questões éticas na utilização da IA na educação 5. Interagir com o chatbot (robô de conversação) 5. Partilhar o link da conversa com o nome do utilizador, no fórum de discussão, na disciplina do Moodle, Atividade 1 - Exploração do ChatGPT