Três professoras – Bárbara Cleto, Ana Franco e Carla Alves – de duas escolas do ensino Secundário, desafiaram os seus alunos a participar de um concurso de ideias sobre o tema da Inteligência Artificial e Sustentabilidade – promovido por uma Universidade da sua região. O objetivo era que os alunos desenvolvessem gosto pela investigação (pesquisa) científica e trabalhassem em grupo para a criar soluções sustentáveis para problemas ambientais da zona onde vivem. Para isto, deveriam usar o ChatGPT como ferramenta parceira.

Nota: A divisão das aulas aqui partilhada é um resumo aproximado do que aconteceu. Cada professora e grupo de alunos geriram com flexibilidade o seu tempo de trabalho ao longo das 10 aulas.

Na primeira aula, as professoras apresentam às suas turmas o desafio de participarem num concurso de ideias sobre ‘Inteligência Artificial e Sustentabilidade’ que tinha como desafio o desenvolvimento de projetos de investigação científica pelos alunos, trabalhando em grupo para a criar soluções sustentáveis para problemas ambientais da zona onde vivem, fazendo uso do ChatGPT como ferramenta parceira.

Os alunos aceitaram com entusiasmo e motivação este desafio!

​​Os alunos formam equipas, misturando colegas de diferentes turmas e até de escolas diferentes, o que acaba por ser uma excelente oportunidade para fazerem novas amizades. Cada grupo tinha 5 pessoas.

• Dois grupos, com 5 pessoas cada, organizaram-se para trabalhar com colegas de uma mesma turma e escola
• Dois com 5 estudantes de turmas e escolas diferentes.

Conversa Inicial

As professoras aproveitam para introduzir o que é a Inteligência Artificial, sondando o que os alunos já sabem sobre o tema e explicando como vão usar o ChatGPT. A maioria nunca tinha usado esta ferramenta, então a sessão passa rapidamente para uma demonstração prática, com atividades simples para os alunos começarem a explorar.

Na primeira aula, as professoras conversaram com as turmas sobre o que é IA, e procuram compreender o que alunos já sabem sobre o tema, e para aferir sobre a familiaridade do uso da ferramenta de IA generativa ChatGPT. A maioria dos alunos nunca tinha usado esta ferramenta da IA.

Nesta mesma aula, as professoras, com cada uma das suas turmas, fazem uma demonstração do uso desta ferramenta. Prepararam algumas atividades simples para os alunos explorarem como trabalhar com o ChatGPT. O objetivo desta aula, é que os alunos experimentem o uso da ferramenta nos seus computadores individuais, e ampliem o seu conhecimento sobre a utilidade para as diferentes áreas escolares.

Nesta aula as equipas dedicam-se a identificar questões ambientais da sua região que lhes causam preocupação e começam a esboçar perguntas do tipo: “Como é que a IA pode ajudar a…?” Algumas das perguntas que surgem incluem:

• O objetivo é formularem questões passíveis de investigação, que vão ser usadas nas etapas seguintes. Algumas das perguntas que surgem incluem:
• Como a IA pode ajudar a proteger o areal na praia de Esposende?
• Como a IA pode ajudar as pessoas a separar melhor o lixo para reciclar?
• Como a IA pode ajudar a reduzir a poluição dos carros?
• Como a IA pode ajudar a saber quando é que os contentores do lixo estão a ficar cheios?

As equipas começam a usar o ChatGPT para aprofundar as suas perguntas.

Antes de iniciar, os alunos elaboraram questões que usariam como prompts no ChatGPT. Ao longo das aulas, os grupos desenvolvem o diálogo com a IA e interagem com a ferramenta até considerarem suficientemente satisfatórias as respostas obtidas. As respostas e a informação considerada útil é organizada e estruturada fora da ferramenta.

Segue-se uma etapa importante do trabalho, a verificação da informação. Os grupos comparam as informações obtidas com artigos científicos e falam com as professoras para em conjunto validarem soluções e assim terem certeza de que estão no caminho certo. É uma oportunidade para ajustarem o que for necessário nas suas conclusões.

VerifVerificada a validade da informação avançam com confiança para a formulação dos problemas de sustentabilidade. Foram apresentados 4 problemas que os grupos definiram como importantes resolver na sua região:

• Grupo 1: “Na localidade de Esposende, tem-se verificado um sério problema ocasionado pelas mudanças climáticas. Nos últimos anos, o enorme areal ficou reduzido a dezenas de metros, tendo algumas praias ficado completamente desprovidas de areia.”
• Grupo 2: “Ecopontos inteligentes: revolucionar a gestão do lixo com ecopontos inteligentes.” Os alunos observaram que apesar da escola ter ecopontos, frequentemente o lixo não é separado e colocado no ecoponto correto.
• Grupo 3: “O uso da Inteligência Artificial e a integração de sensores possibilita a avaliação dos níveis de emissão de gases dos carros e de motociclos, medindo o impacto ambiental, especialmente em termos de descarbonização. Com base nos dados observados, será possível compreender a correlação entre o uso da bicicleta, a redução dos fatores poluentes e a melhoria das condições de saúde da população.”
• Grupo 4: “Pretendemos reduzir o lixo nas ribeiras, contando com mais eficiência na zona urbana. Solução: A monitorização dos resíduos descartados, por meio de sensores e câmaras, para identificar períodos críticos e obter informações sobre o lixo produzido durante essas alturas, possibilitando o reforçar de ecopontos nessas áreas e nas alturas específicas (por exemplo, na época balnear e festividades).”

Refexão Final

Em conversa com as professoras, os alunos partilham a reflexão sobre a sua experiência de uso da IA até ao momento. Constatam que é preciso algum tempo de interação para obter respostas com qualidade, e que é necessário validar com outras fontes de conhecimento.

Nesta reta final, cada grupo cria um poster para o concurso de ideias, usando a IA para criar imagens e vídeos que tornem a apresentação ainda mais atraente.

Os posters finais têm de apresentar o problema identificado, a solução proposta e a referência às ferramentas de IA generativa utilizadas para desenvolver os trabalhos. Todos os grupos utilizaram a ferramenta ChatGPT de 14 de março 2023, LLM, e para gerar o vídeo a ferramenta D-ID video creator.

Nota: O resultado do trabalho desenvolvido ao longo destas aulas foi apresentado em formato de posters, pelas professoras e alunos, num congresso realizado em 16 de maio de 2023, e que tinha como tema “Inteligência Artificial e sustentabilidade”, organizado pela Universidade do Minho em Portugal.

Entretanto os alunos apresentaram novos trabalhos na segunda edição do congresso que decorreu em Abril de 2024.

Notícias sobre os trabalhos dos alunos:

Esposende Educa – Congresso IAS – Secondary School Henrique Medina

Esposende Educa – I Congress of Artificial Intelligence and Sustainability

Secondary School of Barcelinhos: news about I Congress of Artificial Intelligence and Sustainability

Aluno apresenta um dos projetos do minuto 2:18 a 2:51.

Professora Bárbara Cleto, trabalho realizado no ano letivo 2023/2024 na Escola Secundária Henrique Medina, na disciplina de Tecnologia de Informação e Comunicação.

Teacher Ana Franco, trabalho realizado no ano letivo 2023/2024 na Escola Secundária de Barcelinhos, na disciplina de Tecnologia de Informação e Comunicação.

Teacher Carla Alves, trabalho realizado no ano letivo 2023/2024 na Escola Secundária de Barcelinhos, na disciplina de Tecnologia de Informação e Comunicação.