Chương 1: Tổng quan về dạy học thích ứng và ứng dụng trí tuệ nhân tạo trong giáo dục. Chương 2: Thiết kế mô hình dạy học thích ứng trong dạy học chủ đề “Chuyển động biến đổi” Vật lí 10. Chương 3: Thực nghiệm sư phạm. TỔNG QUAN VỀ DẠY HỌC THÍCH ỨNG VÀ ỨNG DỤNG TRÍ TUỆ NHÂN TẠO TRONG GIÁO DỤC 1.
Triết lý giáo dục trong thời đại số Từ năm 1897, John Dewey- một nhà triết học và nhà giáo dục vĩ đại người Mỹ, đã cho rằng giáo dục không phải là để chuẩn bị cho cuộc sống mà giáo dục chính là cuộc sống. Triết lý này đã định hướng giáo dục thực nghiệm, nhấn mạnh vào trải nghiệm thực tế và học tập thông qua hành động. Theo ông, giáo dục không chỉ đơn thuần là việc truyền đạt kiến thức mà còn là quá trình phát triển khả năng tư duy phê phán và giải quyết vấn đề của học sinh [17]. Tuy nhiên, trong bối cảnh của thời đại 4.0 với những biến đổi sâu sắc về công nghệ và xã hội, triết lý giáo dục cần phải được điều chỉnh để phù hợp với những thách thức và cơ hội mới.
Công nghệ trong thời đại 4.0 đánh dấu sự phát triển vượt bậc của công nghệ, đặc biệt là trí tuệ nhân tạo (AI). AI không chỉ thay đổi cách chúng ta sống và làm việc mà còn đặt ra những yêu cầu mới đối với giáo dục. Giáo dục không còn chỉ là truyền đạt kiến thức tĩnh mà cần phải trang bị cho học sinh những kỹ năng để làm việc và tương tác với công nghệ tiên tiến [13]. Điều này đòi hỏi một sự chuyển đổi trong triết lý giáo dục, từ việc tập trung vào ghi nhớ và tái hiện kiến thức sang việc phát triển kỹ năng tư duy phản biện, giải quyết vấn đề và học tập suốt đời.
Ví dụ, thay vì chỉ dạy các khái niệm Vật lí cơ bản, giáo dục trong thời đại 4.0 cần hướng dẫn học sinh cách sử dụng các công cụ AI để phân tích dữ liệu và giải quyết các vấn đề thực tế [20]. Việc này không chỉ giúp học sinh nắm vững kiến thức mà còn phát triển khả năng ứng dụng kiến thức vào thực tiễn.0 cung cấp khả năng phân tích dữ liệu lớn, giúp cá nhân hóa quá trình học tập. Điều này có nghĩa là mỗi học sinh có thể nhận được một lộ trình học tập phù hợp với khả năng và nhu cầu của mình. Triết lý giáo 7 dục cần phải thay đổi để tận dụng lợi ích của công nghệ này, tạo ra môi trường học tập linh hoạt và cá nhân hóa.
Chẳng hạn, nền tảng học tập trực tuyến như Khan Academy sử dụng thuật toán để đề xuất các bài học và bài tập phù hợp với trình độ và tiến độ của từng học viên. Giúp tối ưu hóa quá trình học tập, học sinh tiến bộ nhanh hơn và hiệu quả hơn so với phương pháp giảng dạy truyền thống. Hơn nữa, trong bối cảnh thị trường lao động thay đổi nhanh chóng, kỹ năng mềm như tư duy phản biện, giao tiếp, làm việc nhóm và quản lý thời gian trở nên cực kỳ quan trọng. Triết lý giáo dục hiện tại, vốn tập trung vào kiến thức chuyên môn, cần phải mở rộng để bao gồm cả việc phát triển kỹ năng mềm và khả năng học tập suốt đời.
Ví dụ, các phương pháp giáo dục dựa trên dự án (Project-based Learning) và học tập qua trải nghiệm (Experiential Learning) có thể giúp học sinh phát triển các kỹ năng này. Bằng cách tham gia vào các dự án thực tế và làm việc nhóm, học sinh không chỉ học được cách áp dụng kiến thức mà còn rèn luyện kỹ năng giao tiếp và hợp tác [16]. Với sự phát triển của công nghệ, thế giới ngày càng kết nối và phụ thuộc lẫn nhau, đặc biệt là trong bối cảnh toàn cầu hóa và công nghệ số. Triết lý giáo dục cần chú trọng đến việc phát triển kỹ năng hợp tác và khả năng làm việc trong môi trường đa văn hóa.
Các chương trình trao đổi học sinh, hợp tác quốc tế và học tập qua dự án toàn cầu có thể giúp học sinh hiểu biết sâu sắc về các vấn đề toàn cầu và phát triển kỹ năng hợp tác quốc tế. Các dự án học tập trực tuyến có thể kết nối học sinh từ các quốc gia khác nhau, giúp họ học tập và làm việc cùng nhau, từ đó phát triển khả năng hợp tác và hiểu biết về văn hóa của các quốc gia khác. Nói tóm lại, triết lý giáo dục trong thời đại 4.0 cần phải thay đổi để đáp ứng những yêu cầu mới của xã hội và nền kinh tế. Sự chuyển đổi từ một hệ thống giáo dục truyền thống, tập trung vào ghi nhớ và tái hiện kiến thức, sang 8 một hệ thống giáo dục linh hoạt, tập trung vào phát triển kỹ năng và khả năng học tập suốt đời là cần thiết.
Bằng cách này, chúng ta có thể chuẩn bị cho học sinh không chỉ là những người lao động thành công mà còn là những công dân có trách nhiệm trong một thế giới ngày càng phức tạp và thay đổi nhanh chóng. Học tập qua trải nghiệm và học tập như một phần của cuộc sống, cần được làm mới trở thành học tập thích ứng để phù hợp với bối cảnh mới của thời đại 4. Dạy học thích ứng 1. Khái niệm năng lực và năng lực thích ứng 1.
Khái niệm năng lực Đổi mới giáo dục căn bản, toàn diện dựa trên quan điểm của Đảng, Nhà nước nhằm phát triển phẩm chất và năng lực cho người học, chuyển đổi từ dạy học cung cấp nội dung sang dạy học theo định hướng phát triển năng lực [3]. Vậy năng lực là gì? Theo quan điểm của Benjamin Bloom (nhà giáo dục học nổi tiếng người Mỹ) - người đã xây dựng thang phân loại các mục tiêu giáo dục, gọi là “Thang Bloom” năm 1956 [11]. Ông cho rằng năng lực được chia thành ba lĩnh vực: nhận thức, tình cảm và hành vi. Trong lĩnh vực nhận thức, Bloom xác định sáu cấp độ năng lực: nhớ, hiểu, áp dụng, phân tích, đánh giá và sáng tạo.
Trong lĩnh vực tình cảm, liên quan đến thái độ, cảm xúc và giá trị của học sinh, Bloom và các cộng sự chia lĩnh vực này thành năm cấp độ: tiếp nhận (khả năng chú ý và sẵn sàng tiếp nhận thông tin), phản ứng (khả năng tham gia vào hoạt động học tập và phản hồi lại thông tin), đánh giá (khả năng đánh giá và thể hiện giá trị đối với thông tin đã học), tổ chức (khả năng sắp xếp các giá trị và thông tin thành một hệ thống logic), đặc trưng hóa (khả năng hành động và sống theo các giá trị đã học). Trong lĩnh vực hành vi, liên quan đến kĩ năng vận động và khả năng thực hiện các hành động thực tế, Bloom không trực tiếp phát triển lĩnh vực này nhưng các nhà giáo dục khác đã tiếp tục công 9 việc của ông và chia lĩnh vực này thành các cấp độ: nhận biết (là khả năng sử dụng các giác quan để nhận biết các hành động, dụng cụ, các kĩ năng cần thiết để thực hiện), sẵn sàng (khả năng sẵn sàng hành động thông qua sự chuẩn bị về tinh thần, thể chất và cảm xúc), thực hiện theo hướng dẫn (thực hiện các kĩ năng dưới sự hướng dẫn), thực hiện độc lập (khả năng thực hiện các kĩ năng một cách độc lập), thực hiện thuần thục (khả năng thực hiện các nhiệm vụ, thí nghiệm phức tạp một cách thuần thục, chính xác mà không cần sự trợ giúp), thực hiện tự động (khả năng điều chỉnh và thích ứng các kĩ năng với các tình huống mới khi gặp các điều kiện mới). Như vậy, ta có thể thấy quan điểm của Bloom về năng lực tập trung không chỉ tập trung vào các khía cạnh nhận thức, tình cảm mà còn thông qua hành vi của học sinh. Theo quan điểm của Franz Weinert (một nhà tâm lý học người Đức), ông cho rằng: “Năng lực là những kĩ năng, kĩ xảo học được hoặc sẵn có của cá thể nhằm giải quyết các tình huống xác định, cũng như sự sẵn sàng về động cơ xã hội và khả năng vận dụng các cách giải quyết vấn đề một cách có trách nhiệm và hiệu quả trong những tình huống linh hoạt”[15].
Có thể thấy Weinert nhấn mạnh vào sự kết hợp của kiến thức, kĩ năng và thái độ để đạt được thành công trong các tình huống cụ thể. Ví dụ như trong môn Vật Lí, học sinh không chỉ hiểu các khái niệm, công thức mà còn phải biết cách áp dụng chúng vào các thí nghiệm thực tế và giải quyết các bài toán thực tế. Theo định nghĩa của Quebec(Canada): “Năng lực là khả năng vận dụng những kiến thức, kinh nghiệm, kĩ năng, thái độ và hứng thú để hành động một cách phù hợp và có hiệu quả trong các tình huống đa dạng của cuộc sống”[20]. Theo chương trình giáo dục phổ thông tổng thể 2018: “Năng lực là thuộc tính cá nhân được hình thành, phát triển nhờ tố chất sẵn có và quá trình học tập, rèn luyện, cho phép con người huy động tổng hợp các kiến thức, kĩ năng và các thuộc tính cá nhân khác như hứng thú, niềm tin, ý chí… thực hiện 10 thành công một loại hoạt động nhất định, đạt kết quả mong muốn trong những điều kiện cụ thể”[3].
Có thể thấy, mỗi quốc gia với góc nhìn khác nhau có thể đưa ra khái niệm năng lực khác nhau nhưng chúng đều có điểm chung đó là khẳng định năng lực là sự kết hợp của kiến thức, kĩ năng và thái độ. Năng lực không chỉ đơn thuần là kiến thức học thuật mà còn là khả năng ứng dụng, thái độ, sự hứng thú và khả năng phản ứng thích đáng để hoàn thành một hoạt động phức tạp nào đó trong thực tế với chất lượng cao. Năng lực thích ứng Theo Chương trình giáo dục phổ thông- Chương trình tổng thể (ban hành kèm theo thông tư số 32/2018/TT-BGDĐT ngày 26 tháng 12 năm 2018 của Bộ trưởng Bộ Giáo Dục và Đào tạo), chương trình giáo dục phổ thông nhằm hình thành và phát triển các năng lực cốt lõi cho học sinh bao gồm năng lực chung và năng lực đặc thù [3]. Năng lực chung bao gồm: năng lực tự chủ và tự học, năng lực giao tiếp và hợp tác, năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo.
Các năng lực này được hình thành và phát triển thông qua tất cả các môn học và hoạt động giáo dục [3]. Năng lực đặc thù bao gồm: năng lực ngôn ngữ, năng lực tính toán, năng lực khoa học, năng lực công nghệ, năng lực tin học, năng lực thẩm mĩ, năng lực thể chất. Các năng lực này được phát triển chủ yếu thông qua một số môn học và hoạt động giáo dục nhất định [3].