Ferramentas de inteligência artificial no contexto do ensino de física e astronomia na educação profissional e tecnológica
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Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Piauí
Resumo
O ensino de Física e Astronomia no âmbito da Educação Profissional e Tecnológica (EPT) apresentou desafios significativos em relação às dificuldades de aprendizagem dos estudantes, sobretudo no Ensino Médio Integrado. Embora a legislação assegure a relevância de uma formação científica sólida, ainda são escassos os estudos que integrem práticas pedagógicas apoiadas por tecnologias digitais e Inteligência Artificial (IA) nesse contexto. Diante disso, admite-se a importância de investigar as dificuldades de aprendizagem em Física e Astronomia entre estudantes do curso técnico em Eletrotécnica integrado ao ensino médio no Instituto Federal do Piauí (IFPI – Campus Parnaíba). Nesse sentido, objetivou-se identificar os principais obstáculos enfrentados pelos discentes e, a partir disso, propor práticas pedagógicas interdisciplinares apoiadas pela IA. O percurso metodológico foi estruturado em quatro etapas: caracterização da pesquisa, campo de estudo e participantes da pesquisa, coleta e análise de dados e aspectos éticos. Assim, a pesquisa caracterizou-se como um estudo de caso do tipo quantitativo, utilizando questionários e análise dos dados coletados junto aos estudantes na forma estatística descritiva. Com base nesse diagnóstico, desenvolveu-se uma sequência didática integrando Física, Astronomia e IA visando reduzir essas dificuldades e aproximar os conteúdos da realidade dos estudantes. O diagnóstico foi realizado por meio de questionário que revelou dificuldades consideráveis nos temas aglomerados e populações de estrelas (57,9%), universo em expansão/Lei de Hubble e Via Láctea (36,8% cada), e a origem do universo (26,3%). Observou-se que 63,2% dos estudantes relataram dificuldades de leitura e compreensão de materiais didáticos, 57,9% apontaram a falta de tempo para estudar, e uma parcela significativa apresentou lacunas oriundas do Ensino Fundamental. Ademais, 63,2% dos discentes não utilizavam ferramentas digitais em seus estudos, e 52,6% não conseguiam visualizar aplicações práticas da Astronomia, enquanto 78,9% não percebiam relação entre os conhecimentos astronômicos e sua futura atuação profissional. Dessa forma, foi possível identificar as principais barreiras no ensino de Física e Astronomia na EPT, evidenciar o potencial das tecnologias digitais e da IA como ferramentas mediadoras e, por meio do produto educacional desenvolvido, oferecer uma proposta pedagógica inovadora que promove a aprendizagem significativa, a interdisciplinaridade e a sintonia com as demandas contemporâneas da formação profissional e tecnológica.
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Keywords
Educação Profissional e Tecnológica, Astronomia, Ensino de Física, Inteligência Artificial, Produto Educacional