Prezentul articol analizează integrarea inteligenței artificiale (AI) în predarea matematicii la nivel gimnazial, din perspectiva practicii didactice curente. Studiul investighează gradul de familiarizare al profesorilor cu tehnologiile AI, nevoile de formare profesională, precum și impactul pedagogic al utilizării acestora asupra procesului de predare–învățare. Cercetarea este completată de un studiu de caz realizat la clase de gimnaziu, care evidențiază modul în care instrumentele AI pot sprijini personalizarea învățării, dezvoltarea gândirii critice și crearea unei educații cu semnificație. Rezultatele indică faptul că AI-ul, utilizat responsabil și ghidat pedagogic, poate genera schimbări reale în practica educațională, fără a diminua rolul profesorului.
Introducere și contextul studiului
Transformările digitale din educație au condus la apariția unor noi paradigme de predare–învățare, în care tehnologia nu mai reprezintă doar un instrument auxiliar, ci un factor de restructurare a procesului educațional. Inteligența artificială se înscrie în acest context ca una dintre cele mai dinamice și controversate inovații tehnologice, generând atât oportunități pedagogice, cât și preocupări legate de etică, control și responsabilitate.
În predarea matematicii la gimnaziu, disciplina caracterizată prin abstractizare, ritmuri de învățare diferite și nevoia constantă de exersare, AI-ul poate contribui semnificativ la adaptarea demersului didactic la nevoile elevilor. Scopul acestui articol este de a analiza, dintr-o perspectivă aplicată, potențialul inteligenței artificiale în predarea matematicii și de a evidenția condițiile necesare pentru o integrare eficientă și responsabilă.
1. Cadrul teoretic
Inteligența artificială în educație este definită ca utilizarea algoritmilor și sistemelor inteligente pentru a sprijini procesele de predare, învățare și evaluare. Literatura de specialitate evidențiază multiple direcții de aplicare a AI: personalizarea învățării, feedback-ul adaptiv, generarea de conținut educațional și analiza progresului elevilor. În domeniul matematicii, cercetările subliniază rolul AI în:
- facilitarea înțelegerii conceptelor abstracte;
- oferirea de explicații pas cu pas;
- sprijinirea elevilor cu dificultăți de învățare;
- dezvoltarea competențelor de rezolvare de probleme și gândire critică.
Totodată, studiile atrag atenția asupra riscurilor utilizării necritice a AI, precum dependența elevilor de soluții automate sau diminuarea efortului cognitiv, aspecte care impun un control pedagogic riguros.
2. Metodologia cercetării
Cercetarea are un caracter calitativ, bazat pe:
- observații didactice realizate pe parcursul unui an școlar la clase de gimnaziu;
- analiza reflecțiilor profesionale ale profesorului de matematică;
- feedback-ul elevilor și al părinților privind utilizarea AI în activitățile de învățare.
Metoda studiului de caz a fost aleasă pentru a evidenția impactul concret al integrării AI în contexte educaționale reale.
3. Nevoile profesorilor și ale formatorilor
Analiza evidențiază că profesorii de matematică au nevoie de:
- alfabetizare digitală și formare specifică în domeniul AI;
- exemple concrete de utilizare la clasă, adaptate programei școlare;
- sprijin instituțional și politici clare privind utilizarea tehnologiilor AI;
- dezvoltarea competențelor de evaluare critică a conținutului generat de AI.
Formatorii de profesori trebuie să îmbine competențele tehnice cu cele pedagogice și să ofere programe de formare centrate pe aplicații didactice reale, nu exclusiv pe aspecte teoretice.
4. Instrumente AI utilizate în predarea matematicii
În practica didactică analizată au fost utilizate diverse motoare AI, precum:
- ChatGPT și Microsoft Copilot, pentru generarea de exerciții, explicații alternative și feedback;
- Wolfram Alpha și Symbolab, pentru rezolvarea simbolică și analiza pașilor de rezolvare;
- GeoGebra cu funcții AI, pentru vizualizarea conceptelor geometrice.
Aceste instrumente, disponibile atât în variante gratuite, cât și cu abonament, oferă oportunități semnificative de sprijin educațional, cu condiția utilizării ghidate.
5. Studiu de caz: utilizarea AI într-o clasă de gimnaziu
Studiul de caz a fost realizat la o clasă de gimnaziu (clasa a VI-a), în cadrul capitolului „Rapoarte și proporții”. AI-ul a fost utilizat pentru:
- generarea de exerciții diferențiate, adaptate nivelului elevilor;
- oferirea de explicații alternative pentru elevii cu dificultăți;
- explorarea mai multor metode de rezolvare pentru aceeași problemă.
Elevii au fost încurajați să compare soluțiile oferite de AI cu propriile raționamente și să identifice eventuale erori sau limite. Rezultatele au arătat o creștere a implicării elevilor, o mai bună înțelegere conceptuală și dezvoltarea gândirii critice, prin raportare constantă la corectitudinea matematică.
6. Discuții
Rezultatele studiului confirmă faptul că integrarea AI modifică rolul profesorului, care devine facilitator al învățării și mediator între elev și tehnologie. AI-ul nu substituie actul didactic, ci îl completează, oferind oportunități de personalizare și aprofundare. Educația cu semnificație se construiește prin utilizarea AI ca instrument de reflecție, analiză și argumentare, nu ca soluție automată.
Concluzii
Articolul demonstrează că inteligența artificială poate genera schimbări reale în predarea matematicii la gimnaziu, atunci când este integrată responsabil și fundamentat pedagogic. AI-ul sprijină personalizarea învățării, dezvoltarea gândirii critice și eficientizarea activității didactice, contribuind la o educație centrată pe elev și pe competențe reale.