Detalhes - Dissertação do PROFMAT

Aluno: PAULO CEZAR KROTH DOS SANTOS

UNEMAT - Universidade do Estado de Mato Grosso - Sinop - MT

Dissertação

Título
IA GENERATIVA NA EDUCAÇÃO MATEMÁTICA: EXPLORANDO O CHATGPT EM QUESTÕES DO NÍVEL I DA OLIMPÍADA DE MATEMÁTICA DA UNEMAT.
Resumo
Esta pesquisa explora o uso da Inteligência Artificial Generativa (IAG), especificamente o serviço ChatGPT, desenvolvido pela empresa OpenAI, como uma ferramenta de auxílio aos professores de matemática na elaboração de materiais de apoio para os alunos participantes da Olimpíada de Matemática da UNEMAT (OMU). Entende-se por material de apoio gabaritos para as questões da OMU, bem como novas questões preparatórias. A OMU está organizada em dois polos, o polo Barra do Bugres e o polo Sinop. Independentemente do polo ela é estruturada em quatro níveis, abrangendo os estudantes desde os anos iniciais do ensino fundamental (Nível I) até o ensino médio (Nível IV). O foco desta pesquisa é o Nível I da OMU (4º e 5º anos). Para os experimentos práticos foi adotado como dado de entrada os cadernos de provas da OMU polo Sinop, dos últimos 5 anos (2017, 2018, 2019, 2022 e 2023), totalizando 118 questões. Os experimentos foram realizados em três etapas, que procuraram avaliar as potencialidades e limitações das versões ChatGPT-4 (paga) e ChatGPT-3.5 (gratuita). A primeira etapa testou a eficiência do ChatGPT-4 na criação de gabaritos, analisando acertos, erros e metodologias de solução. A segunda etapa comparou os gabaritos gerados por ambas as versões do ChatGPT. Na terceira etapa, avaliamos a habilidade do ChatGPT-3.5 em produzir questões de prática para os alunos. Os resultados mostraram que o ChatGPT-4 possui uma taxa de acerto de 82,20%, com dificuldades principalmente em questões que incluem elementos visuais. Por outro lado, o ChatGPT-3.5, que não processa elementos visuais, teve uma taxa de acerto de 70,24%. Em comparação, o ChatGPT-4 superou o ChatGPT-3.5 em precisão e detalhamento nas respostas. As questões geradas pelo ChatGPT-3.5 foram, em sua maioria, pertinentes ao contexto. Concluímos que o ChatGPT tem um potencial significativo como ferramenta de apoio na geração de materiais didáticos para a OMU. Contudo, há necessidade de melhorias na interpretação de elementos visuais pelo ChatGPT-4 e ajustes na dificuldade das questões criadas pelo ChatGPT-3.5. As limitações encontradas indicam caminhos para futuras pesquisas e aprimoramento da IAG no ensino de matemática. A pesquisa resulta em um registro documental valioso das respostas e questões geradas pelo ChatGPT, contribuindo para estudos futuros na área.
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