Artificial Intelligence and its potential in teaching botany: evaluation of applications for the identification of plant species

Authors

DOI:

https://doi.org/10.34024/revbea.2025.v20.21470

Keywords:

Environmental education, Botanical imperception, Technology, Plant structures

Abstract

The Brazilian National Common Curriculum Base (BNCC) highlights that understanding the organization of living organisms promotes the appreciation of nature, a key aspect of environmental education. In this study, we evaluated the potential of the AI-based applications PlantNet and Google Lens for teaching Botany, using images of plant structures collected in Paraná, Brazil. Identifications were analyzed using Kruskal–Wallis (p < 0.05) and Mann–Whitney tests. PlantNet showed higher accuracy at the family and genus levels, whereas both applications were less effective at the species level. Vegetative branches and flowers produced the highest identification success. These applications may help make classes more dynamic and strengthen scientific literacy, despite the taxonomic limitations observed.

References

BACKES, P.; IRGANG, B. E. Árvores do sul: guia de identificação e interesse ecológico: as principais espécies nativas sul-brasileiras. 1. ed. Clube da Árvore; Instituto Souza Cruz, 2002.

BARBOSA, M. da C. P.; SANTOS, J. W. M. dos; SILVA, F. C. L. da; GUILHERME, B. C. O ensino de botânica por meio de sequência didática: uma experiência no ensino de ciências com aulas práticas. Brazilian Journal of Development, v. 6, n. 7, p. 45105–45122, 2020. DOI: https://doi.org/10.34117/bjdv6n7-217.

BATISTONI-SILVA, M.; SASSERON, L. H. Alfabetização científica e domínios do conhecimento científico: proposições para uma perspectiva formativa comprometida com a transformação social. Ensaio Pesquisa em Educação em Ciências, v. 23, 2021. DOI: https://doi.org/10.1590/1983-21172021230129.

BILYK, Z.; SHAPOVALOV, Y.; SHAPOVALOV, V.; MEGALINSKA, A.; ZHADAN, S.; ANDRUSZKIEWICZ, F.; DOŁHAŃCZUK-ŚRÓDKA, A.; ANTONENKO, P. Comparing Google Lens recognition accuracy with other plant recognition apps. In: 1st Symposium on Advances in Educational Technology. p. 20–33, 2020. DOI: https://doi.org/10.5220/0010928000003364.

BORGES, Aurélio Ferreira. The convergence of Industry 4.0 and 5.0 with environmental education through artificial intelligence: a review. Revista Brasileira de Educação Ambiental – Revbea, São Paulo, v. 20, n. 3, p. 422–434, 2025. DOI: https://doi.org/10.34024/revbea.2025.v20.20154.

BRASIL. Base Nacional Comum Curricular. Ministério da Educação, 2018.

CARDOSO, F. S.; PEREIRA, N. da S.; BRAGGION, R. C.; CHAVES, P.; ANDRIOLI, M. Uso da Inteligência Artificial na educação e seus benefícios. Revista Ciência em Evidência, v. 4, n. FC, p. e023002, 2023. DOI: https://doi.org/10.47734/rce.v4iFC.2332.

CARVALHO, P. E. R. Espécies arbóreas brasileiras. Brasília: Embrapa, 2003.

CARVALHO, P. E. R. Espécies arbóreas brasileiras. Brasília: Embrapa, 2006. v. 2.

CARVALHO, P. E. R. Espécies arbóreas brasileiras. Brasília: Embrapa, 2008. v. 3.

CARVALHO, P. E. R. Espécies arbóreas brasileiras. 4. ed. Brasília: Embrapa, 2010.

CARVALHO, P. E. R. Espécies arbóreas brasileiras. Brasília: Embrapa, 2014. v. 5.

CARVALHO, P. R.; ROSA, V. S.; FILHO, A. V. de M. Metodologias ativas: aprendizagem baseada em projetos na área das Ciências da Natureza. Revista Acadêmica Educação e Cultura, v. 8, n. 1, 2022.

FILHO, L. F. C. de O. et al. Importância da identificação taxonômica das plantas medicinais: revisão narrativa. In: Plantas medicinais e suas potencialidades. São Paulo: Editora Científica Digital, 2023. p. 82–91. DOI: https://doi.org/10.37885/230111696.

FLORA E FUNGA DO BRASIL. Flora e Funga do Brasil. 2024. Disponível em: https://reflora.jbrj.gov.br/consulta/. Acesso em: 17 dez. 2025.

FORZZA, R. C. et al. Catálogo de plantas e fungos do Brasil. Rio de Janeiro: Andrea Jakobsson Estúdio; Instituto de Pesquisa Jardim Botânico do Rio de Janeiro, 2010.

JUDD, W. S. et al. Sistemática vegetal: um enfoque filogenético. 3. ed. Porto Alegre: Artmed, 2009.

LORENZI, H. Árvores brasileiras: manual de identificação e cultivo de plantas arbóreas nativas do Brasil. 2. ed. Nova Odessa: Instituto Plantarum, 2002.

LUDERMIR, T. B. Inteligência artificial e aprendizado de máquina: estado atual e tendências. Estudos Avançados, v. 35, n. 101, p. 85–94, 2021. DOI: https://doi.org/10.1590/s0103-4014.2021.35101.007. Acesso em: 17 dez. 2025.

NAVAS, A. L. G. P. et al. Divulgação científica como forma de compartilhar conhecimento. CoDAS, v. 32, n. 2, 2020. DOI: https://doi.org/10.1590/2317-1782/20192019044. Acesso em: 17 dez. 2025.

PAZ, C. T. do N. et al. As tecnologias frente ao processo de ensino e aprendizagem. Brazilian Journal of Development, v. 6, n. 11, p. 89294–89304, 2020. DOI: https://doi.org/10.34117/bjdv6n11-376. Acesso em: 17 dez. 2025.

ROSSINI, C. M.; CENCI, D. R. Interdisciplinaridade e educação ambiental: um diálogo sustentável. Revista Prática Docente, v. 5, n. 3, p. 1733–1746, 2020. DOI: https://doi.org/10.23926/RPD.2526-2149.2020.v5.n3.p1733-1746.id830. Acesso em: 17 dez. 2025.

SALATINO, A.; BUCKERIDGE, M. “Mas de que te serve saber botânica?”. Estudos Avançados, v. 30, n. 87, p. 177–196, 2016. DOI: https://doi.org/10.1590/S0103-40142016.30870011. Acesso em: 17 dez. 2025.

SANTANA, A. J. S.; ARAÚJO MOTA, M. D. Natureza da Biologia, ensino por investigação e alfabetização científica: uma revisão sistemática. Revista Educar Mais, v. 6, p. 450–466, 2022. DOI: https://doi.org/10.15536/reducarmais.6.2022.2735. Acesso em: 17 dez. 2025.

SANTOS, M. I. dos; MARTINS JUNIOR, A. da S. A Botânica no ensino médio: análise da percepção ambiental e impercepção botânica em alunos de uma escola pública da Amazônia paraense. Scientia Plena, v. 19, n. 3, 2023. DOI: https://doi.org/10.14808/sci.plena.2023.034405. Acesso em: 17 dez. 2025.

SCHLEDER, E. J. D.; AGUIAR, E. B.; MATIAS, R. Material didático: introdução à taxonomia e sistemática vegetal. São Paulo: Editora Científica, 2020.

SENICIATO, T.; CAVASSAN, O. Aulas de campo em ambientes naturais e aprendizagem em Ciências: um estudo com alunos do ensino fundamental. Ciência e Educação, v. 10, n. 1, p. 133–147, 2004.

SOUZA, V. C.; LORENZI, H. Botânica sistemática: guia ilustrado para a identificação das famílias de fanerógamas nativas e exóticas do Brasil, baseado no APG II. 2. ed. Nova Odessa: Instituto Plantarum, 2008.

URSI, S.; SALATINO, A. Nota científica – É tempo de superar termos capacitistas no ensino de Biologia: impercepção botânica como alternativa para “cegueira botânica”. Boletim de Botânica, v. 39, p. 1–4, 2022. DOI: https://doi.org/10.11606/issn.2316-9052.v39p1-4. Acesso em: 17 dez. 2025.

VELOSO, H. P.; RANGEL FILHO, A. L. R.; LIMA, J. C. A. Classificação da vegetação brasileira, adaptada a um sistema universal. Rio de Janeiro: Departamento de Recursos Naturais e Estudos Ambientais, 1991.

Published

2025-12-28

How to Cite

GONÇALVES, Letícia Maria Scherer Dallabrida; DUTRA, Felipe Bueno; SILVA, Shirley Martins; HAMMES, Janaine Kunrath; TEMPONI, Lívia Godinho; FRANCISCO, Bruno Santos. Artificial Intelligence and its potential in teaching botany: evaluation of applications for the identification of plant species. Brazilian Journal of Environmental Education, [S. l.], v. 20, n. 8, p. 184–199, 2025. DOI: 10.34024/revbea.2025.v20.21470. Disponível em: https://periodicos.unifesp.br/revbea/article/view/21470. Acesso em: 17 oct. 2026.