Bä GIÁO DĂC VÀ ĐÀO T¾O Đ¾I HâC BÁCH KHOA HÀ NâI NGUYâN MINH GIÁM D¾Y HâC ĐàNH H¯äNG PHÁT TRIàN NNG LþC Tþ HâC MÔN HÓA HâC VäI Sþ Hà TRþ CĂA CÔNG NGHä TRÍ TUä NHÂN T¾O LU¾N ÁN TI¾N S) LÝ LU¾N VÀ PH¯¡NG PHÁP D¾Y HâC HÀ NäI – 2024 Bä GIÁO DĂC VÀ ĐÀO T¾O Đ¾I HâC BÁCH KHOA HÀ NâI NGUYâN MINH GIÁM D¾Y HâC ĐàNH H¯äNG PHÁT TRIàN NNG LþC Tþ HâC MÔN HÓA HâC VäI Sþ Hà TRþ CĂA CÔNG NGHä TRÍ TUä NHÂN T¾O N L Mã sß 9140110 LU¾N ÁN TI¾N S) LÝ LU¾N VÀ PH¯¡NG PHÁP D¾Y HâC NG¯èI H¯æNG DÀN KHOA HâC: PGS.TS NGÔ TĆ THÀNH HÀ NäI – 2024 LâI CAM ĐOAN Tác giÁ xin cam đoan đây là công trình nghiên cću cąa riêng tác giÁ. Các số liåu, k¿t quÁ nêu trong luÃn án này đ°āc đÁm bÁo tính khoa hãc, trung thāc và khách quan. LuÃn án này cho đ¿n nay ch°a tÿng đ°āc các tác giÁ khác công bố. Tác giÁ hoàn toàn cháu trách nhiåm vß sā cam đoan cąa mình.
Hà Nåi, ngày 25 tháng 04 nm 2024 NG¯èI H¯æNG DÀN KHOA HâC TÁC GIÀ LUÂN ÁN PGS.TS N ô Tÿ T N ã Mi Gi m i LâI CÀM ¡N Trong théi gian thāc hiån luÃn án, luôn nhÃn đ°āc sā đång viên, cá vũ và sā tin yêu cąa gia đình, các thÅy cô giáo, các b¿n bè đßng nghiåp và các em hãc sinh yêu quý. Đißu này đã t¿o cho tác giÁ ngußn đång lāc và sćc m¿nh đá v°āt qua các khó khn, thā thách đá chi¿m lĩnh tri thćc, hoàn thành đúng và đą theo ti¿n đå cąa quá trình nghiên cću đß tài cąa luÃn án này. Tác giÁ xin gāi lòng bi¿t ¡n tçi toàn thá các thÅy, cô giáo ë Khoa Khoa hãc và Công nghå Giáo dăc nói riêng và cąa Đ¿i hãc Bách khoa Hà Nåi nói chung – n¡i tác giÁ hãc tÃp, nghiên cću; các nhà khoa hãc, các nhà giáo. ĐÁc biåt, tác giÁ xin tå lòng bi¿t ¡n sâu sắc tçi PGS.TS N ô Tÿ T – ng°éi ThÅy đã h°çng dÁn và đßng hành cùng tác giÁ xuyên suốt trong quá trình hãc tÃp, nghiên cću và hoàn thiån luÃn án này.
Tác giÁ xin trân trãng cÁm ¡n toàn thá thÅy cô Tr°éng THCS Tránh Hoài Đćc, thành phố ThuÃn An, tßnh Bình D°¡ng đã t¿o đißu kiån, giúp đÿ và hã trā đá tác giÁ nghiên cću, đánh giá và thāc nghiåm s° ph¿m t¿i tr°éng đ¿t đ°āc nhÿng k¿t quÁ khách quan nhÃt và cao nhÃt. Tác giÁ xin trân trãng cÁm ¡n các chuyên gia, các thÅy cô đã góp ý chßnh sāa luÃn án đá sÁn ph¿m cąa nghiên cću này đáp ćng đÅy đą các yêu cÅu đß ra, cũng nh° đ°āc áp dăng vào thāc t¿ d¿y hãc måt cách thi¿t thāc và hiåu quÁ. Tác giÁ xin cÁm ¡n chân thành tçi gia đình, đßng nghiåp, b¿n bè đã luôn sát cánh, giúp đÿ tác giÁ thāc hiån thành công nhÿng nghiên cću cąa luÃn án. Cuối cùng, tác giÁ xin gāi tçi các b¿n hãc sinh léi cÁm ¡n, lòng yêu quý vçi nhÿng hã trā nhiåt tình cąa các b¿n trong các đāt thāc nghiåm công trình nghiên cću cąa luÃn án.
TÁC GIÀ LUÂN ÁN N ã Mi Gi m ii MĀC LĀC Trang MĀC LĀC. iii DANH MĀC TĀ VI¾T T¾T. ix DANH MĀC B¾NG. xi DANH MĀC HÌNH VÀ, Đà THà.
xii Mà ĐÀU. Lý do chãn đß tài. Khách thá, đối t°āng và ph¿m vi nghiên cću. Khách thá nghiên cću.
Đối t°āng nghiên cću. Ph¿m vi nghiên cću. GiÁ thuy¿t khoa hãc. Nghiên cću c¡ së lý luÃn vß d¿y hãc đánh h°çng phát trián NLTH vçi sā hã trā cąa AI chatbot trong d¿y hãc môn hóa hãc.
Nghiên cću thāc tiãn d¿y hãc môn hóa hãc THCS vçi sā hã trā cąa AI Chatbot. Xây dāng kách bÁn d¿y hãc AI Chatbot và quy trình d¿y hãc môn hóa hãc THCS trên c¡ së khung NLTH và cây phÁ hå nåi dung môn hóa hãc. Kiám nghiåm, đánh giá tính khÁ thi và hiåu quÁ cąa giÁ thuy¿t khoa hãc trong luÃn án. Cách ti¿p cÃn và ph°¡ng pháp nghiên cću.
Ph°¡ng pháp nghiên cću. Nhÿng đóng góp mçi cąa LuÃn án. 7 CH¯¡NG 1 C¡ Sà LÝ LU¾N VÀ THþC TIâN CĂA D¾Y HâC ĐàNH H¯äNG PHÁT TRIàN NNG LþC Tþ HâC VäI Sþ Hà TRþ CĂA CÔNG NGHä TRÍ TUä NHÂN T¾O. Táng quan vÃn đß nghiên cću.
Nhÿng k¿t quÁ nghiên cću trên th¿ giçi vß d¿y hãc đánh h°çng phát trián NLTH vçi sā hã trā cąa công nghå trí tuå nhân t¿o.1 Công nghå trí tuå nhân t¿o trong giáo dăc .2 D¿y hãc đánh h°çng phát trián NLTH .3 D¿y hãc vçi sā hã trā cąa công nghå AI đánh h°çng phát trián NLTH. Nhÿng k¿t quÁ nghiên cću t¿i Viåt Nam .1 Công nghå trí tuå nhân t¿o trong giáo dăc. D¿y hãc đánh h°çng phát trián NLTH .3 D¿y hãc vçi sā hã trā cąa công nghå AI đánh h°çng phát trián NLTH. Đánh giá chung .4 D¿y hãc đánh h°çng phát trián nng lāc tā hãc.
D¿y hãc phát trián nng lāc. D¿y hãc đánh h°çng phát trián nng lāc tā hãc .5 Công nghå trí tuå nhân t¿o .6 Công nghå trí tuå nhân t¿o trong giáo dăc.3 Nhÿng đÁc điám tā hãc môn Hóa hãc cąa hãc sinh phù hāp vçi viåc sā hã trā cąa AI chatbot trong quá trình hãc tÃp .1 ĐÁc điám tā hãc môn hóa hãc cąa hãc sinh THCS .2 Sā phù hāp cąa phát trián NLTH trong quá trình hãc tÃp môn Hóa hãc vçi sā hã trā cąa AI Chatbot .4 Måt số lí thuy¿t, mô hình, ph°¡ng pháp sā dăng trong d¿y hãc đánh h°çng phát trián NLTH .1 Måt số lí thuy¿t hãc tÃp đánh h°çng phát trián nng lāc tā hãc.2 Thuy¿t siêu nhÃn thćc .3 Ti¿p cÃn công nghå.4 TÁi nhÃn thćc và cÃu trúc thông tin .2 Måt số ph°¡ng pháp và mô hình d¿y hãc phát trián NLTH .3 Sā dăng thí nghiåm trong d¿y hãc .5 Måt số vÃn đß vß d¿y hãc vçi sā hã trā cąa công nghå AI.1 Các đÁc tr°ng cąa d¿y hãc vçi sā hã trā cąa AI .2 Nh°āc điám cąa AI trong giáo dăc .3 D¿y hãc vçi sā hã trā cąa AI Chatbot .3 Sā dăng AI Chatbot trong d¿y hãc .6 Thāc tr¿ng cąa d¿y hãc đánh h°çng phát trián NLTH môn Hóa hãc THCS vçi sā hã trā cąa AI Chatbot .3 Đối t°āng khÁo sát .5 Ph°¡ng pháp khÁo sát .6 Phân tích và đánh giá k¿t quÁ đißu tra .1 Thāc tr¿ng ćng dăng công nghå AI trong d¿y hãc t¿i tr°éng THCS .2 Thāc tr¿ng vß phát trián nng lāc tā hãc môn Hóa hãc cho hãc sinh THCS. 50 K T LUÂN CH¯ NG 1. 53 CH¯¡NG 2 THI¾T K¾ D¾Y HâC SĂ DĀNG AI CHATBOT CHO MÔN HÓA HâC THCS ĐàNH H¯äNG PHÁT TRIàN NNG LþC Tþ HâC.
Phân tích ch°¡ng trình hóa hãc THCS. Xây dāng khung NLTH môn hóa hãc vçi sā hã trā AI Chatbot. Nguyên tắc xây dāng. Quy trình xây dāng khung NLTH.
Khung nng lāc tā hãc hóa hãc vçi sā hã trā cąa AI Chatbot. PhÁ hå nåi dung: cÃu trúc nåi dung hãc tÃp trong kho hãc liåu cąa AIChatbot .1 Cây phÁ hå nåi dung .2 Thi¿t k¿ phÁ hå nåi d¿y hãc bài Tính chÃt hóa hãc cąa Kim lo¿i môn Hóa 9. Biån pháp phát trián NLTH môn hóa hãc cho hãc sinh THCS vçi sā hã trā cąa AI Chatbot .1 Đối vçi thành phÅn NL xác đánh măc tiêu và nhiåm vă hãc tÃp .2 Nng lāc håi và tra cću ki¿n thćc lý thuy¿t .3 Nng lāc giÁi thích thí nghiåm và vÃn dăng .4 Nng lāc tā giÁi bài tÃp theo chą đß .5 Nng lāc tā kiám tra, đánh giá và cÁi thiån viåc hãc. Quy trình xây dāng AI Chatbot trong d¿y hãc môn hóa hãc đánh h°çng phát trián NLTH.
Măc tiêu xây dāng kách bÁn AI Chatbot. Nguyên tắc xây dāng kách bÁn AI Chatbot. Quy trình xây dāng kách bÁn AI Chatbot. Quy trình d¿y hãc đánh h°çng phát trián NLTH môn hóa hãc vçi sā hã trā cąa AI chatbot.
Phát trián NLTH trong quá trình d¿y hãc môn hóa hãc THCS vçi sā hã trā cąa AI Chatbot. Sā dăng tr°çc khi lên lçp. Sā dăng trong khi lên lçp. Sā dăng sau khi lên lçp .8 Thi¿t k¿ công că đánh giá NLTH cąa hãc sinh vçi sā hã trā cąa AI Chatbot trong d¿y hãc môn hóa hãc THCS .1 Sā dăng thang đánh giá nng lāc tā hãc.
Đánh giá nng lāc tā hãc thông qua bài kiám tra .1 Quy trình thi¿t k¿ bài kiám tra nng lāc.2 Đß kiám tra và đáp án. 99 K T LUÂN CH¯ NG 2. KIàM NGHIäM ĐÁNH GIÁ .1 Kiám nghiåm bằng ph°¡ng pháp chuyên gia .2 Thi¿t k¿ ph°¡ng pháp chuyên gia.3 K¿t quÁ ph°¡ng pháp chuyên gia. Thāc nghiåm s° ph¿m.
Măc đích và giÁ thuy¿t thāc nghiåm. Nhiåm vă và nåi dung thāc nghiåm. Ti¿n trình thāc nghiåm. K¿t quÁ thāc nghiåm.
Đánh giá thông qua phi¿u khÁo sát .2 Đánh giá thông qua bài kiám tra. 117 K T LUÂN CH¯ NG 3. 128 K¾T LU¾N VÀ KI¾N NGHà. 131 TÀI LIäU THAM KH¾O.
1 viii DANH MĀC TĀ VI¾T TÀT * Tā ti¿ Viåt Tā i¿t t¿t Đ CNTT Công nghå thông tin DH D¿y hãc DHPH D¿y hãc phân hóa ĐC Đối chćng GV Giáo viên HH Hóa hãc HS Hãc sinh NL Nng lāc NLTH Nng lāc tā hãc ND Nåi Dung NCS Nghiên cću sinh NV Nhiåm vă PPDH Ph°¡ng pháp d¿y hãc PTDH Ph°¡ng tiån d¿y hãc TH Tā hãc TN Thāc nghiåm TC Tiêu chí TTNT Trí tuå nhân t¿o THCS Trung hãc c¡ së ix * Tā ti¿ A Tā Vi¿t đÁ đă N *a ti¿ Viåt i¿t t¿t AI Artificial Intelligence Trí tuå nhân t¿o AR Augmented Reality T°¡ng tác thāc t¿i Áo AIEd Artificial Intelligence in Education Trí tuå nhân t¿o trong giáo dăc AIbIT Artificial Intelligence based- Công nghå d¿y hãc dāa trên trí tuå Instructional Technology nhân t¿o CAI Computer-Aided Instruction H°çng dÁn có sā hã trā cąa máy tính Ed Education Giáo dăc IoT Internet of Things Internet v¿n vÃt ICT Information & Communication Công nghå Thông tin và Truyßn thông Technologies ITS Intelligent Tutoring Systems Hå thống d¿y hãc thông minh LMS Learner Management System Hå thống quÁn trá ng°éi hãc ML Machine learning Hãc máy MOOC Massive Open Online Course Khoá hãc trāc tuy¿n më đ¿i chúng NLP Natural language processing Xā lý ngôn ngÿ tā nhiên VR Virtual Realtime thāc t¿ Áo OLMs Open Learner Models Mô hình ng°éi hãc më SPSS Statistical Package for the Social Tên cąa phÅn mßm thống kê đ°āc sā Sciences dăng phá bi¿n cho các nghiên cću đißu tra xã håi hãc và kinh t¿ l°āng x DANH MĀC BÀNG BÁng 2.1 Khung NLTH hóa hãc cąa HS THCS trong d¿y hãc môn Hóa hãc vçi sā hã trā cąa AI Chatbot .