Usando o ChatGPT na Educação em Ciência da Computação: Insights dos Alunos

O uso de ferramentas de inteligência artificial como o ChatGPT na Educação ficou bem popular nos últimos anos. Esse artigo dá uma olhada no que os alunos pensam sobre usar o ChatGPT em uma aula de ciência da computação e suas ideias para melhorar o uso dele. Depois de fazer atividades de Programação com o ChatGPT, sete alunos foram entrevistados para ouvir o que eles acharam.

As entrevistas mostraram que os alunos perceberam como o ChatGPT poderia melhorar a experiência de aprendizado deles, especialmente em programação. Eles gostaram de como o ChatGPT podia responder rápido às perguntas e personalizar o aprendizado deles. Mas os alunos também se preocuparam que depender demais do ChatGPT pudesse prejudicar suas habilidades de pensar e resolver problemas. Isso mostra que é super importante achar o equilíbrio certo no uso do ChatGPT nas aulas de ciência da computação. Os resultados dessa pesquisa podem ajudar professores, quem faz currículos e formuladores de políticas a entender como usar ferramentas de IA na educação.

#Introdução

As instituições de ensino mudaram bastante ultimamente ao usar tecnologia digital para melhorar o ensino e a aprendizagem. Essa mudança é movida pela necessidade crescente de acesso fácil a recursos de aprendizado e opções de aprendizado flexíveis. Ao mesmo tempo, é importante preparar os alunos com as habilidades que eles vão precisar para o futuro. Ferramentas de inteligência artificial (IA) são uma parte grande dessa mudança. Sistemas de IA, como os sistemas de tutoria inteligente, oferecem experiências personalizadas para alunos e professores.

Os chatbots, especialmente sistemas de IA generativa, estão fazendo um grande impacto na educação. Ferramentas como o ChatGPT estão se tornando comuns e são usadas em várias áreas. Pesquisas mostram que o ChatGPT pode trazer benefícios significativos para a educação. O crescimento rápido do ChatGPT, que ganhou popularidade rapidamente, apresentou muitas pessoas à IA generativa. O ChatGPT pode conversar sobre vários tópicos e é potente em tarefas como escrever ensaios, revisar literatura e programar. As capacidades do ChatGPT devem continuar crescendo à medida que ele interage com mais usuários.

Enquanto o ChatGPT pode ajudar os alunos a aprenderem melhor, algumas preocupações vêm com seu uso, como trapaças ou cópias. Educadores estão preocupados que os alunos possam usar o ChatGPT para criar ensaios ou respostas que possam passar em avaliações ou provas. Para enfrentar essas preocupações, os professores precisam achar maneiras de integrar o ChatGPT nas atividades da sala de aula. À medida que o ChatGPT, uma ferramenta online gratuita, se torna comum na educação, é essencial descobrir como usá-lo de forma segura e efetiva no ensino. Este estudo analisa como o ChatGPT pode ser parte do ensino de programação no ensino superior.

A pesquisa tem como objetivo fornecer percepções sobre como o ChatGPT pode ser incluído nas aulas de ciência da computação. A esperança é que este estudo ajude aqueles na comunidade de educação em ciência da computação a entender melhor como chatbots podem ajudar no aprendizado. O artigo é organizado em seções. Primeiro, explica o propósito do estudo. Depois, revisa trabalhos relacionados sobre as percepções dos alunos sobre o ChatGPT e seu uso na educação em programação. Após isso, há descrições dos métodos e atividades para os participantes e das entrevistas. Por fim, são apresentados os principais achados das entrevistas e atividades, e recomendações para os envolvidos na educação são discutidas, junto com limitações e direções para futuras pesquisas.

#Feedback dos Alunos sobre o ChatGPT na Educação Superior

O aumento do ChatGPT tem efeitos significativos no ensino e na aprendizagem no ensino superior. Vários estudos exploraram como os alunos veem o ChatGPT em várias áreas, especialmente ciência da computação. Pesquisas com alunos do último ano de engenharia da computação mostraram que eles apreciavam o ChatGPT pelo apoio nos estudos e no trabalho. No entanto, eles também apontaram preocupações sobre precisão e a necessidade de educadores orientarem seu uso. Outro estudo em Gana descobriu que os alunos tinham opiniões positivas sobre o ChatGPT, mas não havia uma relação clara entre como se sentiam e se pretendiam usá-lo.

O papel do ChatGPT na educação também foi examinado de várias perspectivas. Alguns alunos e acadêmicos enfatizaram temas como a evolução dos sistemas de aprendizado e questões éticas. A necessidade de mais pesquisas sobre a ética e a eficácia da IA na educação foi destacada. Outro estudo analisou como o ChatGPT ajuda os alunos a aprender, revelando que pode economizar tempo, oferecer informações diversas e fornecer tutoria personalizada. As preocupações incluíam a avaliação de fontes e citações precisas.

Além disso, um estudo sobre o uso do ChatGPT na aprendizagem baseada em problemas descobriu que ele melhorou a colaboração em grupo e a motivação entre alunos de farmácia. No geral, os alunos veem o ChatGPT como uma ferramenta valiosa de aprendizado, mas também levantam questões sobre sua precisão.

O estudo atual foca em como os alunos se sentem sobre usar o ChatGPT na educação em ciência da computação. Sete alunos do segundo ano de Ciência da Computação foram recrutados para participar de atividades de programação, seguidas de entrevistas.

#Métodos e Atividades

Para capturar uma variedade de experiências, os pesquisadores recrutaram um grupo diversificado de alunos para o estudo. A amostra incluía duas participantes mulheres e cinco homens de diferentes etnias, garantindo uma representação equilibrada. Além disso, esforços foram feitos para incluir alunos com deficiência, com dois participantes relatando deficiências.

Os participantes foram contatados separadamente e receberam informações sobre o estudo, junto com instruções para as atividades. Como o estudo aconteceu durante as férias do semestre, um protocolo de engajamento remoto foi estabelecido para as atividades e entrevistas, usando e-mail e Microsoft Teams para facilitar a comunicação. Os participantes foram lembrados de que podiam reagendar ou se retirar a qualquer momento.

As atividades foram divididas em duas partes: conclusão de códigos e análise de códigos.

#Conclusão de Códigos

Nesta seção, os alunos receberam várias tarefas de codificação em diferentes linguagens e conceitos de programação. Essas tarefas variaram de entrada/saída de usuário a consultas SQL e manipulação de arrays. Os participantes enfrentaram cinco desafios de codificação, tentando completar trechos de código e resolver problemas de programação. Eles foram instruídos a trabalhar de forma independente sem ajuda externa, mas podiam usar o ChatGPT para ajudar no trabalho após tentarem as tarefas.

#Análise de Códigos

Para esta parte, os participantes receberam duas peças de código para analisar com base em critérios como identificar bugs e sugerir otimizações. Cada participante recebeu os mesmos trechos de código Java para revisar individualmente. A análise se concentrou em entender como o código funcionava e recomendar melhorias.

Os participantes enviaram capturas de tela de seus códigos, incluindo seu trabalho e as respostas do ChatGPT. Os dados incluíram várias linguagens de programação, e nenhum dado pessoal foi coletado para garantir anonimato.

#Entrevistas

Após as atividades, os participantes foram entrevistados usando uma abordagem semi-estruturada para obter insights mais profundos sobre suas experiências com o ChatGPT. As perguntas da entrevista foram agrupadas em cinco categorias para cobrir diferentes aspectos do feedback deles, incluindo:

• Perguntas sobre Atividades: Os participantes compararam seus códigos com o código gerado pelo ChatGPT, discutindo diferenças na estrutura e legibilidade.
• Perguntas Gerais: Explorar implicações mais amplas do ChatGPT na educação, incluindo como ele poderia ajudar os alunos e quais desafios poderia apresentar.
• Perguntas Éticas: Os participantes refletiram sobre questões éticas relacionadas ao uso do ChatGPT para tarefas de aprendizado.
• Perguntas de Avaliação: Após as atividades, os alunos compartilharam suas impressões gerais sobre o ChatGPT e quaisquer preocupações éticas que surgiram.
• Perguntas de Conclusão: As entrevistas terminaram com os participantes discutindo os insights adquiridos com o estudo e seus planos para usar esse conhecimento no futuro.

As entrevistas foram realizadas individualmente para manter o foco, e o entrevistador buscou criar um ambiente confortável para discussões abertas.

#Descobertas

Das entrevistas, vários temas emergiram, cada um com subtemas. Os principais temas identificados foram as percepções dos alunos sobre o uso do ChatGPT para codificação, sugestões para incorporar o ChatGPT no ensino, considerações éticas e os sentimentos gerais dos alunos sobre o ChatGPT.

#Percepções dos Alunos sobre o Uso do ChatGPT para Codificação

Os participantes notaram tanto vantagens quanto desvantagens de usar o ChatGPT para tarefas de codificação.

#Estrutura do Código

A maioria dos alunos achou que o código gerado pelo ChatGPT era mais fácil de ler e seguir, mesmo para programadores menos experientes. Um participante observou que o ChatGPT dividiu prompts mais longos em partes menores, tornando mais claro para os usuários.

Por outro lado, alguns sentiram que o código do ChatGPT era muito genérico e faltava criatividade. Ainda assim, outros acreditavam que ele tinha potencial para inovação.

#Comentários e Explicações do Código

Muitos participantes apreciaram que o ChatGPT forneceu comentários detalhados em seu código, o que poderia ajudar a melhorar suas habilidades de programação. Alguns participantes acharam os comentários úteis, mas notaram que se solicitado a adicionar comentários, isso poderia sobrecarregar os usuários com muitos detalhes.

No geral, os participantes sentiram que os comentários do ChatGPT eram mais educativos do que apenas explicações, mostrando potencial para ajudar na compreensão da programação.

#Autoaprendizado em Programação

Todos os participantes concordaram que o ChatGPT poderia aumentar substancialmente o autoaprendizado em programação. Eles apreciaram a rapidez com que ele podia responder perguntas e ajudar a simplificar conceitos complexos. Essa habilidade poderia ser particularmente benéfica para alunos que têm dificuldade em programação.

#Sugestões para Incorporar o ChatGPT no Ensino e Aprendizado

Todos os participantes acreditavam que o ChatGPT é uma ferramenta eficaz para aprender e sugeriram maneiras de aprimorar seu uso na educação. Muitos apontaram que os professores poderiam usar o ChatGPT para criar atividades personalizadas com base nas forças dos alunos.

Os participantes também sugeriram que as escolas deveriam oferecer cursos ensinando os alunos a usar o ChatGPT de forma eficaz. Eles enfatizaram que integrar o ChatGPT nos sistemas de gerenciamento de aprendizagem existentes poderia torná-lo mais interativo e responsivo.

#Apoio aos Alunos

Os alunos preferiram usar o ChatGPT em vez de mecanismos de busca tradicionais. Eles acharam mais útil para entender erros em seu código, já que o ChatGPT explicou os problemas de forma mais clara do que outros recursos. A maioria dos participantes sentiu que o ChatGPT beneficiaria especialmente alunos com deficiências ao se adaptar a suas necessidades específicas.

#Questões Éticas

Os participantes levantaram preocupações principalmente sobre plágio, privacidade e proteção de dados. Eles notaram que alguns alunos poderiam usar o ChatGPT de forma inadequada, reivindicando conteúdo gerado por IA como seu próprio trabalho.

Questões de privacidade também foram destacadas, com preocupações de que dados pessoais inseridos no ChatGPT poderiam ser armazenados e acessíveis. Também havia preocupações sobre como os dados dos usuários são geridos e protegidos.

#Percepções Gerais sobre o ChatGPT

Os participantes compartilharam seus sentimentos gerais sobre o ChatGPT, categorizando forças e fraquezas.

#Forças

Os participantes notaram vários aspectos positivos do ChatGPT. Eles acharam útil para o estudo pessoal e apreciaram como ele poderia ajudar alunos com dificuldades. A capacidade do ChatGPT de oferecer feedback imediato o tornava uma ferramenta desejável em seu processo de aprendizado.

#Fraquezas

Apesar dos benefícios, os alunos expressaram preocupações sobre se tornarem excessivamente dependentes do ChatGPT. Eles se preocuparam que essa dependência pudesse diminuir suas habilidades de resolução de problemas e criatividade. Alguns destacaram a necessidade de verificar informações, já que depender demais do ChatGPT poderia levar a desinformação.

No geral, os participantes viam o ChatGPT como uma ferramenta útil de aprendizado, mas reconheceram a importância de equilibrar seu uso com métodos de aprendizado tradicionais.

#Discussão

A integração de ferramentas de IA como o ChatGPT na educação ganhou força nos últimos anos. Este estudo teve como objetivo avaliar como os alunos percebem e sugerem o uso do ChatGPT em um curso de ciência da computação. O feedback coletado das entrevistas destacou que os alunos consideram o ChatGPT um recurso valioso para o aprendizado, com sua facilidade de acesso e suporte em tarefas de programação.

No entanto, os participantes também reconheceram as possíveis desvantagens de usar o ChatGPT, especialmente seu impacto nas habilidades de pensamento crítico e resolução de problemas. As considerações éticas mencionadas, como plágio e privacidade de dados, ressaltam a necessidade de uso responsável dessas ferramentas em ambientes educacionais.

Alinhando-se com pesquisas anteriores sobre ferramentas de IA na educação, este estudo afirma que o ChatGPT pode ser um ativo benéfico para o aprendizado. No entanto, educadores devem estar cientes de suas limitações e da necessidade de diretrizes claras sobre seu uso adequado.

#Limitações e Trabalho Futuro

Há algumas limitações neste estudo que valem a pena notar. Primeiro, as tarefas de codificação concluídas pelos participantes eram relativamente simples, e incluir tarefas mais complexas poderia fornecer insights mais profundos. Em segundo lugar, a versão específica do ChatGPT usada por cada participante não foi registrada, o que poderia influenciar suas experiências. Pesquisas futuras poderiam envolver amostras maiores e explorar diferentes versões do ChatGPT em tarefas de codificação.

Em conclusão, este estudo enfatiza o potencial do ChatGPT na educação, ao mesmo tempo que pede uma integração cuidadosa que priorize o pensamento crítico e considerações éticas.