Inteligência artificial no ensino da matemática em Cursos STEM da UNINBE: percepções de estudantes e convicções de professores
DOI:
https://doi.org/10.69849/hfvbfm46Palavras-chave:
Inteligência Artificial, Ensino da Matemática, Cursos STEM, Percepções de estudantes, Concepções de professores, IA generativaResumo
O artigo tem como objetivo analisar as percepções dos estudantes e as convicções dos professores sobre a integração da IA no ensino da Matemática em cursos STEM na UNINBE, considerando a evolução histórica, os paradigmas conceptuais, as tendências didáticas e as práticas pedagógicas. A investigação parte da hipótese de que existem discrepâncias significativas entre percepções discente e docente quanto à fundamentação teórica, ao reconhecimento da trajetória histórica da IA e à identificação das tendências didáticas mais relevantes. A revisão teórica organiza-se em quatro eixos: evolução histórica da IA na educação matemática (dos ITS às LLMs), conceptualizações e paradigmas (behaviorismo, construtivismo, conetivismo, TPACK, SAMR), tendências didáticas atuais (personalização, gamificação, avaliação adaptativa, IA generativa) e usos práticos nas aulas e no trabalho docente, incluindo robótica, sistemas inteligentes e modelos de linguagem. Destacam-se tanto os potenciais da IA para feedback adaptativo, tutoria personalizada e desenho de aulas, como os riscos associados a viés algorítmico, superficialização do raciocínio, dependência excessiva e questões éticas de privacidade e integridade académica. Metodologicamente, adota-se delineamento de métodos mistos com dois questionários paralelos (18 itens cada) aplicados a 271 estudantes e 18 professores, organizados em quatro dimensões (história, teorias/paradigmas, tendências didáticas, práticas), combinando itens de Likert e questões abertas. A construção e análise dos instrumentos seguem literatura especializada em IA na educação e em métodos mistos, com tratamento descritivo dos dados quantitativos e análise temática das respostas abertas. Os resultados indicam que estudantes têm elevada consciência da IA generativa, mas domínio limitado sobre marcos históricos anteriores, valorizando sobretudo paradigmas behaviorista-adaptativo (feedback imediato, prática) e conetivista (aprendizagem em rede), com menor ênfase no construtivismo e em modelos como TPACK. Tendências como personalização, gamificação, avaliação automatizada e uso de IA generativa para explicar conteúdos são bem avaliadas em termos de motivação e desempenho, embora a integração efetiva em sala ainda seja esparsa, pouco colaborativa e centrada em apoio individual. No grupo docente, observa-se uso frequente de tecnologias e ferramentas de IA, mas com fundamentação teórica muitas vezes implícita ou ausente, baixa adesão explícita ao TPACK, e reconhecimento de que a personalização ainda não se reflete de maneira sistemática na planificação. Os professores apontam ganhos na redução de carga administrativa e no apoio ao diagnóstico, mas denunciam falta de formação institucional suficiente e de políticas claras para integração crítica e ética da IA. Conclui-se que há um desfasamento entre o discurso sobre o potencial transformador da IA e as práticas pedagógicas, configurando uma “ilusão de integração” marcada por usos fragmentados e instrumentalistas. O estudo recomenda: programas formais de desenvolvimento profissional em IA para docentes de Matemática, redesenho didático de unidades curriculares incorporando exploração, prática adaptativa e verificação crítica das respostas da IA, e formulação de uma política institucional de IA centrada em fundamentos didáticos, ética e equidade.
Referências
ALKHATLAN, A.; KALITA, J. Intelligent tutoring systems: a comprehensive historical survey with recent developments. International Journal of Computer Applications, v. 181, n. 43, p. 1-20, 2019. DOI: 10.5120/ijca2019918451.
ARTINO, A. R. et al. Developing questionnaires for educational research: AMEE Guide No. 87. Medical Teacher, v. 36, n. 6, p. 463-474, 2014. DOI: 10.3109/0142159X.2014.889814.
BAKER, T.; SMITH, L. Educ-AI-tion rebooted? Exploring the future of artificial intelligence in schools and colleges. London: Nesta, 2019.
BORAH, P. A review of use of artificial intelligence in teaching and learning of mathematics. International Journal on Science and Technology, v. 15, n. 4, p. 1-12, 2024.
CASLER-FAILING, S. L. Robotics and math: using action research to study growth problems. Canadian Journal of Action Research, v. 19, n. 2, p. 4-25, 2018. DOI: 10.33524/cjar.v19i2.383.
CASLER-FAILING, S. L. Learning to teach mathematics with robots: developing the “t” in technological pedagogical content knowledge. Research in Learning Technology, v. 29, p. 1-15, 2021. DOI: 10.25304/rlt.v29.2555.
CHAN, C. A comprehensive AI policy education framework for university teaching and learning. International Journal of Educational Technology in Higher Education, v. 20, n. 1, p. 1-38, 2023. DOI: 10.1186/s41239-023-00390-7.
CHEN, L.; CHEN, P.; LIN, Z. Artificial intelligence in education: a review. IEEE Access, v. 8, p. 75.264-75.278, 2020. DOI: 10.1109/ACCESS.2020.2988510.
CHEN, X. et al. Application and theory gaps during the rise of artificial intelligence in education. Computers and Education: Artificial Intelligence, v. 1, p. 100002, 2020. DOI: 10.1016/j.caeai.2020.100002.
COTTON, D. R. E.; COTTON, P. A.; SHIPWAY, J. R. Chatting and cheating: ensuring academic integrity in the era of ChatGPT. Innovations in Education and Teaching International, v. 61, n. 2, p. 228-239, 2023. DOI: 10.1080/14703297.2023.2190148.
CUMBO, Ó. M. Aprendizagem matemática baseada em problemas no ensino superior: fundamentos, diagnóstico e plano de ação na UNINBE: problem-based mathematical learning in higher education: foundations, diagnosis and action plan at UNINBE. RCMOS – Revista Científica Multidisciplinar O Saber, v. 1, n. 1, 2026. DOI: 10.51473/rcmos.v1i1.2026.2176.
DAHER, W.; ANABOUSY, A. A. The didactical knowledge of generative artificial intelligence tools: the case of writing mathematics lessons. Eurasia Journal of Mathematics, Science and Technology Education, v. 21, n. 9, em 2691, 2025. DOI: 10.29333/ejmste/16769.
DUZHIN, F.; GUSTAFSSON, A. Machine learning-based app for self-evaluation of teacher-specific instructional style and tools. Education Sciences, v. 8, n. 1, p. 7, 2018. DOI: 10.3390/educsci8010007.
FARROKHNIA, M. R. et al. A SWOT analysis of ChatGPT: implications for educational practice and research. Innovations in Education and Teaching International, v. 61, n. 4, p. 460-474, 2023. DOI: 10.1080/14703297.2023.2236214.
FORSSTRÖM, S. E.; AFDAL, G. Learning mathematics through activities with robots. Digital Experiences in Mathematics Education, v. 6, n. 1, p. 30-50, 2020. DOI: 10.1007/s40751-019-00057-0.
FRIEDER, S. et al. Mathematical capabilities of ChatGPT. Advances in Neural Information Processing Systems, v. 36, p. 1-15, 2023. DOI: 10.48550/arXiv.2301.13867.
HARPER, F.; STUMBO, Z.; KIM, N. When robots invade the neighborhood: learning to teach PreK–5 mathematics leveraging both technology and community knowledge. Contemporary Issues in Technology and Teacher Education, v. 21, n. 1, p. 19-52, 2021.
HWANG, G.-J. et al. Vision, challenges, roles and research issues of artificial intelligence in education. Computers and Education: Artificial Intelligence, v. 1, p. 100001, 2020. DOI: 10.1016/j.caeai.2020.100001.
MILLS, N. J. D. ALEKS constructs as predictors of high school mathematics achievement for struggling students. Heliyon, v. 7, n. 6, e07345, 2021. DOI: 10.1016/j.heliyon.2021.e07345.
MOHAMED, M. Z. M. et al. Artificial intelligence in mathematics education: a systematic literature review. International Electronic Journal of Mathematics Education, v. 17, n. 3, em0694, 2022. DOI: 10.29333/iejme/12087.
NZABONIMPA, J. P. Quantitizing and qualitizing (im-)possibilities in mixed methods research. Methodological Innovations, v. 11, p. 1-16, 2018. DOI: 10.1177/2059799118789021.
OUYANG, F.; JIAO, P. Artificial intelligence in education: the three paradigms. Computers and Education: Artificial Intelligence, v. 2, p. 100020, 2021. DOI: 10.1016/j.caeai.2021.100020.
POPENICI, S. A. D.; KERR, S. Exploring the impact of artificial intelligence on teaching and learning in higher education. Research and Practice in Technology Enhanced Learning, v. 12, p. 1-13, 2017. DOI: 10.1186/s41039-017-0062-8.
QUITEMBO, A. D. A formação de professores de Matemática no Instituto Superior de Ciências de Educação em Benguela – Angola: um estudo sobre o seu desenvolvimento. 2010. Tese (Doutorado em Educação) – Universidade de Lisboa, Lisboa, 2010.
SALAS-RUEDA, R. A.; SALAS-RUEDA, E. P.; SALAS-RUEDA, R. D. Analysis and design of the web game on descriptive statistics through the ADDIE model, data science and machine learning. International Journal of Education in Mathematics, Science and Technology, v. 8, n. 3, p. 245-260, 2020. DOI: 10.46328/ijemst.v8i3.704.
SECKEL, M. J. et al. Primary school teachers’ conceptions about the use of robotics in mathematics. Mathematics, v. 9, n. 24, 3181, 2021. DOI: 10.3390/math9243181.
SONG, X.; MAK, J.; CHEN, H. Teachers and learners’ perceptions about implementation of AI tools in elementary mathematics classes. SAGE Open, v. 15, n. 2, p. 1-17, 2025. DOI: 10.1177/21582440251334545.
WAIKATO, T. L. Possibilities and considerations for mixed methods research. New Zealand Annual Review of Education, v. 26, p. 96-108, 2021. DOI: 10.26686/nzaroe.v26.6898.
XIMENES, S. M. Artificial intelligence in mathematics education: a systematic review of opportunities, challenges, and pedagogical implications. Journal of Education Method and Learning Strategy, v. 3, n. 3, p. 517-531, 2025.
ZAWACKI-RICHTER, O. et al. Systematic review of research on artificial intelligence applications in higher education: where are the educators? International Journal of Educational Technology in Higher Education, v. 16, 39, 2019. DOI: 10.1186/s41239-019-0171-0.
ZHONG, B.; XIA, L. A systematic review on exploring the potential of educational robotics in mathematics education. International Journal of Science and Mathematics Education, v. 18, n. 1, p. 79-101, 2020. DOI: 10.1007/s10763-018-09939-y.
ZHOU, Y.; ZHOU, Y.; MACHTMES, K. Mixed methods integration strategies used in education: a systematic review. Methodological Innovations, v. 17, n. 1, p. 41-49, 2024. DOI: 10.1177/20597991231217937.
Downloads
Publicado
Edição
Seção
Licença
Copyright (c) 2026 Óscar Mavungo Cumbo (Autor)

Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution 4.0 International License.
"Os Autores que publicam nesta revista concordam com os seguintes termos:
-
Os Autores mantêm os direitos autorais e concedem à revista o direito de primeira publicação, com o trabalho simultaneamente licenciado sob a licença Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0). Esta licença permite que o trabalho seja compartilhado, copiado e adaptado em qualquer suporte ou formato, para qualquer fim, inclusive comercial, desde que seja atribuído o devido crédito de autoria e de publicação inicial nesta revista.
-
Os Autores têm autorização para assumir compromissos contratuais adicionais separadamente, para a distribuição não-exclusiva da versão do trabalho publicada nesta revista (ex.: publicar em repositório institucional ou como capítulo de livro), com reconhecimento de autoria e publicação inicial nesta revista.
-
A revista permite e incentiva os autores a publicar e distribuir seu trabalho online (ex.: em repositórios institucionais ou na sua página pessoal) após o processo de edição e publicação, pois isso pode gerar alterações produtivas, bem como aumentar o impacto e a citação do trabalho publicado."