O impacto das tecnologias nas sociedades modernas vem acompanhado de incertezas. As mudanças promovidas pelos avanços da computação, especialmente nos ramos da automação e da Inteligência Artificial (IA) são, talvez, a principal preocupação, visto que alteram de maneira significativa os nossos processos de construção de conhecimento, produção de bens e serviços e nossa relação dialógica com as tecnologias, à medida que a comunicação humano-máquina se torna mais evidente.

O trabalho é uma das esferas que mais se modifica, pois ao passo que a tecnologia avança, novas profissões despontam, enquanto outras são eficientemente substituídas pelas máquinas e desaparecem. Se, por um lado, as grandes corporações investem pesado nos processos de automação industrial e buscam por profissionais capacitados, por outro, tem-se uma crescente saída de trabalhadores do mercado, justamente por causa dessa evolução. Nesse contexto, a IA se destaca como principal fator de transformação, especialmente na indústria e nas relações entre empresas e empregados. Além disso, o modelo empregatício conhecido mundialmente, repetitivo e monótono, também padece. Isso ocorre porque ambientes com estruturas organizacionais horizontais, que favorecem a criatividade e certa autonomia do funcionário, tem crescido nos últimos anos, sobretudo entre as Gerações Y e Z (Fava, 2018).

Segundo Castells (2022), cada modo de desenvolvimento define o processo de produtividade, conforme a produção exigida, por exemplo, no modo do desenvolvimento industrial, as fontes de produtividade baseavam-se nas fontes de energia e como se descentralizava o uso delas ao longo da produção. Com a revolução informacional, as fontes de produtividade encontram-se “[...] na tecnologia de geração de conhecimentos, de processamento de informação e de comunicação de símbolos” (Castells, 2022, p. 74). Para o autor, tanto conhecimento quanto informação são necessários em todos os modos do desenvolvimento, ainda assim, é no modo informacional que o conhecimento torna-se fonte de produtividade sobre o próprio conhecimento, e a IA faz parte da fonte de produtividade atual.

Uma vez que, ao que tudo indica, esse processo de inovação e transformação não retrocederá, o desafio é entender como incluir a nova perspectiva nos sistemas de ensino a fim de preparar os indivíduos para esta realidade que surge. A questão é como inserir a IA nas escolas e, além disso, como integrar o seu uso às práticas pedagógicas.

Nesse sentido, o presente artigo apresenta um estudo de caso da aplicação de uma sequência didática em turmas de 9° ano da educação básica. Na ocasião, os alunos foram convidados a pensar sobre a IA e o futuro das profissões. A sequência em questão é originária de um trabalho do Grupo de Pesquisa Inteligência Artificial na Educação³, que, a pedido da Secretaria de Educação do estado do Piauí, treinou professores e implantou o componente curricular obrigatório em Inteligência Artificial nas escolas de Ensino Médio da rede estadual daquele estado. Um dos planos de aula produzidos para a ocasião foi aplicado em outro estado, com a intenção de verificar seu sucesso com estudantes do 9º ano do Ensino Fundamental, em uma escola cujo componente curricular não comporta a inteligência artificial.

Esse estudo objetivou responder à questão: “Qual o efeito/impacto de uma sequência didática sobre IA na percepção dos alunos quanto ao futuro das profissões?”. Assim, o artigo foi dividido em seis seções, sendo que a introdução apresenta o tema da pesquisa, bem como seus objetivos e a pergunta central. Na seção 2, apresentam-se um apanhado sobre IA e sua importância na educação. A seção 3 faz um resgate histórico sobre as profissões e sua relação com as tecnologias. Além disso, são destacadas as habilidades desejadas para o jovem da era da IA. Em seguida, a metodologia e a análise e discussão de dados são debatidas na seção 4, em que também são apresentados os sujeitos da pesquisa. Por fim, são apontadas algumas considerações finais.

Um sistema de IA é baseado em máquina que, para objetivos explícitos ou implícitos, infere, a partir da entrada que recebe, como gerar previsões, conteúdo, recomendações ou decisões que podem influenciar ambientes físicos ou virtuais. Dados e algoritmos são utilizados para possíveis soluções de problemas, valendo-se de processamento semântico e de contexto (Russel; Norvig, 2021; Vicari et al., 2023), permitindo a geração de conhecimento e raciocínio. A IA identifica padrões, de modo a possibilitar, por exemplo, que previsões acuradas e diagnósticos médicos precisos possam ser obtidos sem a interferência humana. O que acontece é que as máquinas aprendem (Machine Learning) a partir do input de dados e podem produzir linguagem, o que torna cada vez mais efetiva a sua comunicação com os humanos. Nesse sentido, uma outra aplicação das competências da IA são as tarefas repetitivas, como as que dominam a fabricação de carros, por exemplo.

Visto os resultados satisfatórios do seu uso, que otimizam tempo e custos, existe o receio de que a mão de obra humana seja substituída pela IA, e, de fato, esta é uma realidade. Tal processo desenvolve-se de maneira mais acelerada em alguns países e mais lentamente em outros, mas é esperado que seja cada vez mais acessível a todos.

A relação do ser humano com a tecnologia vem desde que sua história é registrada. Os hominídeos que povoavam a Europa desenvolveram artefatos que os auxiliavam na caça e, quando deixaram de ser nômades, na agricultura, como o arado, por exemplo. Com a expansão marítima europeia, a expansão cultural abriu espaço para novas formas de criação, além de acesso facilitado às matérias-primas nas recém-descobertas colônias. Com a Primeira Revolução Industrial, ocorrida no século XVIII, as ferramentas manuais começaram a ser substituídas por máquinas mecanizadas e a forma de trabalho começou a se transformar, surgiram as jornadas de trabalho e o salário. Nessa época, a sociedade percebeu que poderia construir qualquer coisa, a qualquer custo (Fava, 2018; Tussi, 2023).

A partir do avanço das indústrias, o sistema de produção evoluiu, com automação dos processos e a substituição de trabalhadores em tarefas repetitivas por máquinas automatizadas, “reduzindo drasticamente a necessidade de intervenção humana” (Fava, 2018, p. 48). Com a chegada da informática e da IA no mundo do trabalho, essa substituição tende a crescer rapidamente.

Apesar da expectativa em torno do impacto do uso de IA nos diversos setores da economia, este ainda é menor do que o esperado, chegando a assustar aqueles que investiram na área (Duffy, 2024). Considerando os dados do Future of Jobs Report 2020, os respondentes esperavam que aproximadamente metade das tarefas (47%) fossem automatizadas nos próximos 5 anos (World Economic Forum, 2020). No relatório de 2023, a expectativa de automação para atividades de lógica e tomada de decisões é de 35% e para processamento de informação e dados sobe para 65%, considerando o ano de 2027. Sobre as estatísticas envolvendo IA especificamente, os treinamentos a respeito são prioridades entre as organizações. Existe um investimento crescente em IA gerativa para otimizar processos, e as opiniões coletadas dividem-se entre a perspectiva da perda de postos de trabalhos e a criação de novos. Neste cenário, os especialistas em IA e Machine Learning figuram como os profissionais mais requisitados, segundo a pesquisa do World Economic Forum (2023), e a demanda por indivíduos com capacidade de usar as ferramentas de IA supera a demanda por programadores e habilidades associadas.

Assim, enquanto o uso e o entendimento sobre as novas tecnologias amadurecem, a atitude e os aspectos cognitivos demonstrados pelos indivíduos frente ao que está se revelando ser um novo mundo do trabalho, facilitado e integrado à IA, parecem mais relevantes. O pensamento analítico e a criatividade são as habilidades mais valorizadas, seguidas de resiliência, flexibilidade, agilidade, motivação e curiosidade ou lifelong learning. A IA e big data aparecem em décimo quinto lugar (World Economic Forum, 2023). Nesse sentido, o uso das novas tecnologias destaca-se como requisito desejado pelas organizações.

A crescente demanda por profissionais capacitados para trabalhar com IA, bem como a urgência no desenvolvimento de habilidades como criatividade, liderança e senso crítico, fez emergir a necessidade de estudos aplicados em torno desse tema na educação básica.

Esta pesquisa caracteriza-se como qualitativa e quantitativa, de natureza aplicada, pois visa “gerar conhecimentos para aplicação prática dirigidos à solução de problemas específicos” (Prodanov; Freitas, 2013, p. 51). Para Creswell (2007), os estudos de métodos mistos tendem a ser mais qualitativos ou mais quantitativos, por poderem incorporar elementos que destaquem um ou outro, o que é comum nas Ciências Sociais.

Quanto aos seus objetivos, qualifica-se como um estudo de caso etnográfico por indagar um determinado objeto de estudo, em um determinado grupo social. Segundo André (2008), no estudo de caso etnográfico, o pesquisador é o sujeito principal na coleta e análise de dados, sendo possível analisar, ao longo da investigação, os pontos críticos, para que, se necessário, os instrumentos utilizados sejam ajustados, bem como as técnicas de coleta de dados. Para Copatti e Tussi (2023, p. 266), o estudo de caso etnográfico não serve apenas para compreender as crenças e cultura de um grupo social, ele interpreta “[...] dinâmicas, decisões e relações dos sujeitos a partir do processo educativo que os une”.

A presente pesquisa foi realizada em uma escola pública municipal, localizada na cidade de Passo Fundo/RS, em duas turmas de 9º ano do Ensino Fundamental. Participaram deste estudo um total de 48 alunos, na disciplina de Geografia. Optou-se por trabalhar a IA transversalmente nessa disciplina, pois o tema de estudo do plano de aula intitulado “Como será sua futura profissão?”⁵ era semelhante ao que estava sendo trabalhado na disciplina “Globalização, mudanças no mundo do trabalho e consumo”.

Como instrumentos e procedimentos de coletas de dados, utilizaram-se questionários de pré e pós-testes, aplicados antes da aula e ao final dela, enviados via Google Sala de Aula, por meio do Google Formulários, debates com a turma e posterior testemunho livre, enviado por meio do Documentos Google. Além disso, a partir dos debates feitos em sala de aula, e do estudo teórico apresentado, os estudantes foram desafiados a criarem protótipos de máquinas utilizadas no cotidiano das sociedades e que pudessem ser aprimoradas com uso de automação e IA.

A aula teve como objetivos analisar a evolução das profissões com o advento da tecnologia; compreender que, com a chegada da 5ª Revolução Industrial, humanos e máquinas interagem nos mesmos ambientes; identificar o papel da Inteligência Artificial no mercado de trabalho e compreender quais habilidades e aptidões são necessárias desenvolver para haver interação humano-máquina. A duração da aplicação do plano de aula foi de quatro aulas de 90 minutos, sendo duas para a parte teórica e debate, uma para a divisão dos grupos e esboços iniciais do protótipo e outra para apresentação dos trabalhos e debate. Cabe salientar que o pré-teste foi enviado uma semana antes do início da aplicação e o pós-teste foi enviado uma semana antes da apresentação dos trabalhos.

Os dados coletados nesta pesquisa visam verificar se a aplicação da sequência didática promoveu efeitos significativos na percepção dos alunos acerca do futuro das profissões e da IA nesse contexto.

Mediante a aplicação dos questionários, a partir da pergunta ‘Você acredita que a Inteligência Artificial está impactando o mercado de trabalho?’, observou-se que, mesmo antes de estudarem sobre o assunto, a maioria dos respondentes entendia que sim; e apenas cinco acreditavam que não. Após os estudos, na aplicação do pós-teste, essa diferença aumentou, sendo que, dos respondentes, apenas um acreditava que a IA não impacta no mercado de trabalho.

Em seguida, na questão ‘Quais são as habilidades importantes que os seres humanos devem desenvolver para se destacarem em futuras profissões?’, tanto no pré quanto no pós-teste, os estudantes entenderam que a criatividade é a habilidade mais importante a ser desenvolvida. Ainda houve destaque para as opções ‘habilidades de liderança’, ‘raciocínio lógico’ e ‘consciência ecológica e sustentável’, que tiveram aumento nas respostas do pós-teste, em relação ao pré-teste. Destaca-se também a habilidade ‘alfabetização tecnológica’, que no pré-teste teve mais evidência do que no pós-teste. Essas habilidades que se sobressaíram estão relacionadas às soft skills, ou seja, aquelas que expressam as atitudes e dizem respeito ao comportamento, diferentes das habilidades mais técnicas como a digitação, por exemplo.

Em relação às disciplinas escolares que podem auxiliar na tarefa de preparar os estudantes para as mudanças no mercado de trabalho causadas pela automação e Inteligência Artificial, os respondentes mostraram resultados diferentes, principalmente na área das Ciências Humanas. Enquanto Matemática e Computação tiveram uma ou duas respostas a mais entre pré e pós-teste (com 24-25 e 46-48, respectivamente), em disciplinas como Geografia e História os resultados foram mais expressivos, com 15-26 e 8-17, respectivamente. Isso se deve, possivelmente, ao fato de que a atividade foi aplicada na aula de Geografia, e o conteúdo tratado assemelha-se ao que os estudantes trabalham em ambas, como Revoluções Industriais, fases da Globalização, modernização das indústrias, entre outros.

Quando questionados, na aplicação do pré-teste, sobre ‘Qual área você acredita ser mais afetada pelos avanços da Inteligência Artificial e da automação?’, os respondentes destacaram a computação, seguido do terceiro setor e da educação. Depois da aula e dos debates, quando aplicado o pós-teste, os resultados mudaram, sendo que o terceiro setor passou a ter destaque, seguido da computação e da indústria automotiva.

Na pergunta ‘Que profissões você acredita que deixarão de existir com o avanço das tecnologias e da Inteligência Artificial?’, tanto no pré quanto no pós-teste, entre as opções apresentadas, conforme Figura 1, alguns estudantes responderam que apenas programadores não deixarão de existir. Outras profissões, como operador de caixa, agente de seguros, vendedor de loja, cobrador de ônibus, poderão ser facilmente substituídos por máquinas automatizadas.

Como atividade avaliativa, foi pedido que fizessem um protótipo sugerindo a criação de uma nova tecnologia, ou implementada uma melhoria em algo existente, com relação às profissões que eles cogitaram ter em seus futuros. Essa ideia de avaliação surgiu dos próprios estudantes que, no debate ocorrido em sala de aula, ressaltaram que a escola deveria desenvolver a criatividade, mas geralmente não o faz. Ainda que o conhecimento ensinado na escola, por meio de disciplinas, seja, e sempre será, importante, trabalhar as habilidades que os tornem inovadores e criativos ajudará a colocar os estudantes à frente de sua geração. Para Fava (2018, p. 139),

Pensando na atividade como uma forma de incentivar os estudantes a interagirem, trabalharem em pares, respeitando as ideias de seus grupos, e utilizarem os espaços escolares, a proposta prática utilizou o tempo de uma aula de dois períodos, totalizando 90 minutos em sala de aula. A apresentação ocorreu três semanas depois, após o período de recesso escolar de inverno, ou seja, os grupos tiveram três semanas para planejar e confeccionar seu trabalho. Alguns foram confeccionados no Laboratório Maker da escola, com a impressora a laser, outros foram feitos em casa, com sucata.

Entre os trabalhos apresentados, as tecnologias que envolveram esportes foram bastante citadas. Foi desenvolvido um aplicativo com ranqueamento de jogadores de vôlei para busca de patrocínio, um sensor de falta instalado em camisetas de basquete, e drones com sensores ligados a campos de futebol, para identificar mais facilmente os impedimentos. Também foram desenvolvidos projetos voltados para a área do meio ambiente, como os das Figuras 2 e 3. Neles, os estudantes criaram projetos de trator para arar a terra, jogar a semente e fazer a primeira rega, e um submarino que pode tanto coletar espécimes desconhecidas para estudo quanto dragar lixo no fundo do mar, dependendo do objetivo de sua expedição.

Profissões que não demandam necessariamente uma faculdade para exercer também foram destaque nos protótipos dos estudantes. No caso das Figuras 4 e 5, o intuito dos grupos não foi o de projetar os robôs, ou seja, o trabalho não foi focado em design ou engenharia, a ideia de ambos foi voltada para o auxílio de profissões como costureira e policial. No primeiro, uma máquina de costura a laser automatizada capaz de aumentar a produção de uma pequena fábrica de camisetas. No segundo, o robô auxilia o patrulhamento em lugares movimentados e/ou perigosos, contando com câmeras de segurança, alarme que aciona a central de polícia e um dispositivo de imobilização de possíveis fugitivos.

Para finalizar a sequência didática, foi solicitado um relato livre sobre a avaliação, para a professora poder entender como os estudantes perceberam a atividade. Entre os relatos apresentados, destacam-se:

Percebe-se que, em ambos os grupos, a fala estava direcionada para a importância do trabalho em grupo, da criação de novas ideias e do uso da criatividade. Para Resnick (2020, p. 31), criar é a raiz da criatividade, e à medida que as pessoas criam algo, elas desenvolvem-se como pensadoras criativas. Para o autor, as pessoas que criam coisas “foram a força motriz das mudanças econômica, tecnológica, política e cultural ao longo da história”. A escola tem, ou deveria ter, como uma de suas premissas, formar seus estudantes para serem essas pessoas que mudarão o mundo.

Uma das atividades extras do plano de aula havia sido prevista, porém, não houve a participação da metade dos estudantes. A tarefa, que consistia em um documentário e um questionário, foi postada na plataforma Google Sala de Aula, para a turma poder assistir e responder, com o prazo de uma semana. Dos 48 respondentes, 24 não assistiram ao documentário, apenas entregaram as perguntas, o que dificultou o debate que seria feito em sala de aula, bem como a proposta de avaliação parcial, que seria o questionário. Entre as justificativas apresentadas pelos estudantes, os fatos de ser muito extenso (50 minutos) e de ser em inglês (com legendas) foram os mais citados. Além disso, alguns estudantes alegaram que não tiveram tempo para realizar a tarefa completa.

Ainda assim, houve engajamento nos debates feitos após a aplicação das aulas, e também na parte prática, pois os estudantes utilizaram períodos do contraturno, pediram ajuda de familiares e enviaram seus protótipos durante o recesso escolar para a professora poder orientar, tanto na apresentação de slides, quanto na construção do produto final.

As sociedades modernas, mesmo com todo o avanço científico ocorrido nas últimas décadas, parecem não ter acompanhado as mudanças provenientes da revolução científica e informacional, não sabendo quais aplicações deveriam ter sido priorizadas para seu desenvolvimento. Com isso, criou-se um descompasso no tempo entre as tecnologias desenvolvidas e a produtividade, visto que, assim como ocorreu com tecnologias anteriores, as aplicações baseadas em IA estão gerando impacto na maneira como aprendemos e como trabalhamos, são necessárias ações que promovam o pensamento crítico a respeito. Pensar sobre a IA também é pensar sobre o futuro.

Percebe-se, por meio deste estudo, que houve uma reduzida mudança na maneira como os alunos relacionam-se com o tema a partir da aplicação de um plano de ensino com a proposta de pensar sobre a IA, no que diz respeito às mudanças no mundo do trabalho. No entanto, com o resgate histórico feito em aula sobre o quanto as profissões foram mudando a partir das inovações e transformações sociais, foi possível observar que os alunos demonstraram tomar mais consciência a respeito do movimento disruptivo que estamos vivenciando, e conseguiram projetar seu futuro com o conhecimento adquirido. A partir do contato com o assunto e a reflexão promovida em aula, os alunos puderam vislumbrar como podem inserir-se neste novo contexto. Cria-se, assim, uma base crítica a respeito da IA, que possibilita aos estudantes a capacidade de não apenas se adequarem às futuras profissões, mas de criar novas oportunidades em um cenário em processo de construção.

Nesse sentido, espera-se que o presente artigo possa inspirar novos estudos sobre a IA na educação básica, na busca por experiências de ensino e aprendizagem que atendam a necessidade de se pensar sobre a IA e o futuro que está sendo cocriado com as máquinas. Integrar esse processo de transformação social ao que é abordado em sala de aula pode aportar mais qualidade e sentido ao que é vivenciado na escola.