Integração da Inteligência Artificial na educação em química: desenvolvimento e avaliação de uma ferramenta interativa sob a perspectiva de teorias do desenvolvimento cognitivo

Abstract

Este artigo explora a integração da Inteligência Artificial (IA) na educação em química através do desenvolvimento e aplicação da "Calculadora Química Interativa", uma ferramenta educacional baseada no ChatGPT4 da OpenAI. Inspirado nas teorias do desenvolvimento cognitivo de Jean Piaget, Lev Vygotsky e Jerome Bruner, este estudo investiga como uma abordagem interativa e baseada em IA pode facilitar a compreensão de conceitos químicos complexos, promovendo uma aprendizagem mais engajada e significativa. Adotando uma metodologia de design iterativo centrado no usuário, a ferramenta foi desenvolvida para simular reações químicas, permitindo aos usuários explorar resultados experimentais e teóricos em um ambiente virtual. O processo de desenvolvimento envolveu ciclos de feedback e ajustes, garantindo que a ferramenta atendesse às necessidades educacionais e fosse pedagogicamente eficaz. A avaliação da "Calculadora Química Interativa" destacou sua capacidade de fornecer previsões precisas e explicações didáticas sobre reações químicas, alinhando-se com os princípios de aprendizagem ativa, construção do conhecimento e descoberta guiada. Os resultados indicam que a ferramenta não só enriquece o processo de aprendizagem em química, mas também serve como um recurso valioso para o ensino de conceitos termodinâmicos e reacionais. Este estudo sublinha o potencial da IA como uma ferramenta transformadora na educação científica, oferecendo insights sobre como as tecnologias emergentes podem ser alinhadas com teorias pedagógicas estabelecidas para melhorar a educação em química. Ao integrar a "Calculadora Química Interativa" no currículo de química, educadores podem facilitar uma experiência de aprendizado mais interativa, intuitiva e profunda, preparando os estudantes para enfrentar os desafios científicos do futuro com uma base sólida de conhecimento.