Em busca de compreensões sobre inteligência artificial e programação intuitiva na educação matemática

Orientador: Prof. Dr. Marco Aurélio KalinkeTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Educação em Ciências e em Matemática. Defesa : Curitiba, 07/11/2022Inclui referênciasResumo: O desenvolvimento das tecnologias digitais propicia frequentes mudanças no indivíduo e na sociedade. Na Educação, o uso de linguagens de programação intuitivas, por exemplo, possibilita aos alunos e professores tornarem-se criadores de tecnologias e não apenas consumidores. Dentre as tecnologias digitais disponíveis, destacam-se também as técnicas e aplicações de Inteligência Artificial que podem ser identificadas tanto para auxiliar a gestão educacional quanto para contribuir com os processos educacionais. Dessa forma, o objetivo dessa pesquisa é explicitar, a partir das relações entre o Design de Interação e a Inteligência Artificial, compreensões sobre ambientes de programação intuitiva utilizados nos processos educacionais de Matemática. Essa investigação adota aspectos metodológicos de uma pesquisa qualitativa e utiliza a Pesquisa em Design Educacional como uma metodologia que localiza e direciona o leitor em diferentes percursos presentes nesta rota de navegação, tais como as áreas da Educação Matemática, da Ciência da Computação e do Design de Interação. Estes percursos contemplam reflexões sobre o uso de tecnologias na Educação Matemática, Inteligência Artificial aplicada na Educação, programação intuitiva, sistemas intuitivos e relações entre os modelos mentais e conceituais elaborados pelos usuários e desenvolvedores de produtos interativos. Os trajetos percorridos nesta investigação consideram que um sistema intuitivo pode revelar-se a partir da utilização de técnicas de Inteligência Artificial que privilegiem as constantes atualizações dos modelos mentais pelo usuário. Assim sendo, defende-se nesta pesquisa, a tese de que existe uma relação entre a programação intuitiva e a Inteligência Artificial que pode apoiar o uso de tecnologias digitais nos processos educacionais de Matemática. Esta relação emerge das conexões entre o Design de Interação e da Inteligência Artificial e é identificada por meio da utilização de metáforas de interface e feedback em ambientes de programação intuitiva. Além disso, destaca-se também, a existência da moldagem recíproca entre pensamento e tecnologia, isto é, de uma influência de mão-dupla entre usuário e software, a partir da utilização de técnicas e aplicações de Inteligência Artificial nos referidos ambientes.Abstract: The development of digital technologies brings about frequent changes in the individual and in society. In Education, the use of intuitive programming languages, for example, enables students and teachers to become creators of technologies and not just consumers. Among the available digital technologies, Artificial Intelligence techniques and applications also stand out, and can be identified both to assist educational management and to contribute to educational processes. Thus, the goal of this research is to present, based on the relationships between Interaction Design and Artificial Intelligence, understandings about intuitive programming environments used in Mathematics educational processes. This research adopts methodological aspects of a qualitative research and uses Educational Design Research as a methodology that locates and directs the reader in different paths present in this navigation route, such as the areas of Mathematics Education, Computer Science and Interaction Design. These paths contemplate reflections on the use of technologies in Mathematics Education, Artificial Intelligence applied to Education, intuitive programming, intuitive systems, and relations between the mental and conceptual models elaborated by users and developers of interactive products. The paths followed in this research consider that an intuitive system can reveal itself through the use of Artificial Intelligence techniques which favor the constant updating of mental models by the user. Therefore, this research defends the thesis that there is a relationship between intuitive programming and Artificial Intelligence which can support the use of digital technologies in Mathematics educational processes. This relationship emerges from the connections between Interaction Design and Artificial Intelligence and is identified through the use of interface metaphors and feedback in intuitive programming environments. Moreover, the existence of a reciprocal molding between thought and technology is also highlighted, that is, a two-way influence between user and software, from the use of Artificial Intelligence techniques and applications in these environments