Fundamental II e Ensino Médio · BNCC Computação

Inteligência artificial: apostila do estudante

Como a IA funciona por dentro, explicado para estudantes: dados, aprendizado de máquina, redes neurais, chatbots e geradores de imagem, uso responsável e ética. Com atividades desplugadas, 6 projetos em Python e um projeto final em equipe. Gratuita, em PDF.

12 capítulos73 páginas A46 projetos em PythonExercícios com gabaritoLicença CC BY-NC
Capa da apostila: janela de computador com o título Inteligência Artificial em letras pretas, a palavra Artificial com destaque amarelo, selo Apostila do estudante, Fundamental II e Ensino Médio, e o subtítulo Dados, aprendizado de máquina, redes neurais e IA generativa, com atividades desplugadas, 6 projetos em Python, exercícios e projeto final. Abaixo, uma rede neural colorida e o robô mascote acenando. Rodapé com Júlia Roberta Quoos Alves e ohtopico.com.br.
Para quem é

Para turmas do 6º ano ao Ensino Médio

A apostila parte do zero: não é preciso saber programar. Os capítulos 1 a 10 podem ser trabalhados sem computador, com atividades desplugadas e ferramentas on-line gratuitas, como o Teachable Machine e o Quick, Draw!. Cada capítulo tem uma parte para todos e caixas de aprofundamento para estudantes do Ensino Médio, o que ajuda em turmas mistas. As habilidades da BNCC Computação trabalhadas aparecem na abertura de cada capítulo.

Sumário

Do primeiro dado ao projeto final, em 12 capítulos

  1. O que é inteligência artificial?

    IA no cotidiano, história de Turing ao ChatGPT, IA estreita e geral, mitos e fatos.

  2. Dados: a matéria-prima da IA

    Dado, informação e conhecimento, tipos de dados, atributos e rótulos, qualidade e LGPD.

  3. Como a máquina aprende

    Regras ou exemplos, treinar e testar, aprendizado supervisionado, não supervisionado e por reforço.

  4. Classificar: árvores e vizinhos

    Árvore de decisão e k vizinhos mais próximos, com distância pelo teorema de Pitágoras.

  5. Treinar, testar e medir

    Acurácia, matriz de confusão, sobreajuste e atividade com o Teachable Machine.

  6. Redes neurais

    O neurônio artificial passo a passo, pesos, camadas e aprendizado profundo.

  7. IA que vê e que ouve

    Imagens e sons como números, filtros de borda, espectrograma e acessibilidade.

  8. IA que escreve

    Modelos de linguagem, próxima palavra, tokens, alucinações e geradores de imagem.

  9. Usar IA com responsabilidade

    Bons pedidos, checagem de fontes, proteção de dados, autoria e declaração de uso.

  10. Ética, vieses e sociedade

    Viés nos dados, deepfakes, trabalho, meio ambiente, princípios e leis.

  11. Programando IA em Python

    Chatbot de regras, sentimentos, árvore, k-NN, próxima palavra e perceptron.

  12. Projeto final: IA a serviço da comunidade

    Ciclo de projeto, ficha do modelo, papéis da equipe, cronograma e rubrica.

Também no PDF: referência rápida de Python, glossário com 38 termos, sites de apoio, ficha do projeto e ficha do modelo para imprimir, gabarito de todos os exercícios e referências.

Página 21 da apostila: gráfico de dispersão de frutas por peso e acidez, com uma fruta nova e um círculo tracejado em volta dos três vizinhos mais próximos, todos laranjas; seção Como medir a distância, com a fórmula pelo teorema de Pitágoras, uma tabela de distâncias e a atividade k-NN no pátio.
Capítulo 4: classificar com os vizinhos mais próximos.
Página 28 da apostila: diagrama de um neurônio artificial com três entradas, tem pelos, late e mia, pesos 0,5, 1,0 e menos 1,0, soma e função de ativação; tabela Fazendo as contas para cão, gato e papagaio; caixa Você sabia? sobre o Perceptron de 1958; início da seção Camadas e redes.
Capítulo 6: as contas de um neurônio artificial.
Mão na massa

Atividades com e sem computador

Árvore de decisão desplugada, k-NN no pátio, rede neural humana, modelo de linguagem de papel e tribunal da IA, além de atividades no Teachable Machine e no Quick, Draw!. Os seis projetos em Python foram testados e rodam no Google Colab ou no Python instalado no laboratório, sem bibliotecas extras.

Uso e citação

Livre para usar em sala

Material de Júlia Roberta Quoos Alves, professora de computação no Rio Grande do Sul, sob licença CC BY-NC 4.0: pode copiar, imprimir e adaptar, com citação da autoria, sem fins comerciais. Todas as ilustrações são próprias.