BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
NGUYỄN MINH GIÁM
DẠY HỌC ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC
TỰ HỌC MÔN HÓA HỌC VỚI SỰ HỖ TRỢ
CỦA CÔNG NGHỆ TRÍ TUỆ NHÂN TẠO
Ngành: Lý luận và Phương pháp dạy học
Mã số: 9140110
TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ
LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC
Hà Nội – 2024
Công trình được hoàn thành tại:
Đại học Bách khoa Hà Nội
Người hướng dẫn khoa học:
PGS.TS NGÔ TỨ THÀNH
Phản biện 1:
Phản biện 2:
Phản biện 3:
Lun án được bo vệ trước Hi đng đánh g lun án tiến sĩ cp Đại
hc ch khoa Hà Nội họp tại Đại học ch khoa Nội
Vào hồi …….. giờ, ngày ….. tháng ….. năm ………
Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện:
1. Thư viện Tạ Quang Bửu – Đại học Bách Khoa Hà Nội
2. Thư viện Quốc gia Việt Nam
1
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
- Cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 đã đang tác động toàn
diện và sâu sắc đến tất cả các lĩnh vực của đời sống kinh tế xã hội trên
thế giới nói chung và ở nước ta nói riêng.
- Cả nhân loại trải qua nỗi ám ảnh của đại dịch Covid-19, phải
giãn cách hội, ảnh hưởng nghiêm trọng đến cuộc sống, kinh tế, giáo
dục của người dân trên toàn thế giới. Điều này, thôi thúc công nghệ
phát triển, để mọi người ở nhà vẫn có thể làm việc, học tập, thậm chí
còn được chữa bệnh không phải đến bệnh viện. Công nghệ giúp con
người học tập và làm việc ở bất cứ đâu và bất cứ thời gian nào. Trong
đó, giáo dục vẫn được ưu tiên phát triển hàng đầu.
- Để đáp ứng được những yêu cầu đặt ra trong thời kì này, giáo
dục cần những thay đổi về chương trình đào tạo, nội dung giảng
dạy và phương pháp dạy học,… bên cạnh đó cần áp dụng những tiến
bộ của khoa học công nghệ.
- Sự hữu ích của công nghệ trí tuệ nhân tạo (AI) trong giáo dục.
- Yêu cầu đổi mới phương pháp dạy học nâng cao hiệu quả
chất lượng giáo dục.
- Với đặc thù của môn Hóa học rất nhiều các lợi ích mà AI
mang lại trong giáo dục như vậy nhưng hiện nay ở nước ta AI lại chưa
được áp dụng một cách rộng rãi, chưa luận án tiến nào nghiên
cứu đóng góp cơ sở luận, đề xuất ứng dụng AI Chatbot trong dạy
học để nâng cao chất lượng dạy học, góp phần đổi mới phương pháp
dạy học, phát triển NLTH cho HS. Đặc biệt, cho HS trung học, một
bậc học chuyển tiếp vô cùng quan trọng.
Xuất phát từ những lí do trên, tác giả nghiên cứu đề tài: “Dạy
học định hướng phát triển năng lực tự học môn hóa học với sự hỗ
trợ của công nghệ trí tuệ nhân tạo”
2. Mục đích nghiên cứu
2.1. Mục đích chung
Nghiên cứu, vận dụng công nghệ trí tuệ nhân tạo (ở đây là AI
Chatbot) trong dạy học môn hóa học học nhằm góp phần phát triển
NLTH, tự chủ, tự khám phá kiến thức hóa học cho học sinh THCS.
2
2.2. Các mục tiêu cụ thể
- Xây dựng sở thuyết về phát triển phương pháp dạy học môn
hoá học với việc ứng dụng trí tuệ nhân tạo.
- Đề xuất khung NLTH môn hóa học với sự hỗ trợ của AI Chatbot.
- Xây dựng cơ sở dữ liệu kiến thức hoá học cho AI chatbot: Số hóa
sở dữ liệu môn hóa học xây dựng kịch bản AI Chatbot trong dạy
học môn hóa học lớp 9.
- Đề xuất quy trình dạy học môn hóa học với sự hỗ trợ cua AI Chatbot
nhằm phát triển NLTH hóa học cho HS lớp 9.
3. Khách thể, đối tượng và phạm vi nghiên cứu
3.1. Khách th nghn cu: Quá trình dạy hc môn Hóa học hệ ph
thông.
3.2. Đối tượng nghiên cứu
- Công nghệ AI nói chung AI Chatbot nói riêng trong việc hỗ trợ
dạy học Hóa học cho học sinh tại một số trường trung học sở trên
địa bàn tỉnh Bình Dương.
- Dạy học môn Hóa học với sự hỗ trợ của AI Chatbot.
3.3. Phạm vi nghiên cứu
- Nghiên cứu đổi mi PPDH môn Hóa hc vi s h tr AI Chatbot
- Về địa bàn nghiên cứu: Giáo viên và học sinh ở trường THCS Trịnh
Hoài Đức, thành phố Thuận An, tỉnh Bình Dương.
- Về phạm vi đối tượng thực nghiệm: Học sinh THCS.
- Về thời gian nghiên cứu: Từ năm 2021 đến năm 2023.
4. Giả thuyết khoa học
Nếu thiết kế kịch bản dạy học môn hóa học với sự hỗ trợ của
AI Chatbot và xây dựng quy trình học tập môn hóa học với sự hỗ trợ
của AI Chatbot hợp lý thì sẽ phát triển NLTH nâng cao hiệu quả
học tập môn hóa học cho học sinh THCS.
5. Nhiệm vụ nghiên cứu
5.1. Nghiên cứu cơ sở luận về định hướng phát triển NLTH với sự
hỗ trợ của AI chatbot trong dạy học môn hóa học.
5.2. Nghiên cứu thực tiễn dạy học môn hóa học THCS với sự hỗ trợ
của AI Chatbot.
5.3 Xây dựng kịch bản dạy học AI Chatbot và quy trình dạy học môn
hóa học THCS trên sở khung NLTH cây phả hệ nội dung môn
hóa học.
3
5.4. Kiểm nghiệm, đánh giá tính khả thi hiệu quả của giả thuyết
khoa học trong luận án.
6. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu
6.1. Cách tiếp cận
- Dưới góc độ tâm học và giáo dục học: Hướng tiếp cận này giúp
tác giả đánh giá được cơ sở luận, vị trí và tầm quan trọng của việc
sử dụng công nghệ AI vào ứng dụng dạy học môn Hóa học cho sinh.
- Dưới góc độ luận giảng dạy các môn khoa học: Hướng tiếp cận
này cho phép tác giả đánh giá được tầm quan trọng của việc sử dụng
công nghệ AI để xây dựng hình dạy học môn Hóa học với sự hỗ
trợ của công nghệ AI.
- Tiếp cận năng lực người học: Hướng tiếp cận này giúp tác giả xác
định năng lực, mức độ, nội dung, phương pháp sao cho phù hợp với
từng đối tượng học sinh.
- Tiếp cận trên phương diện so sánh đ đánh giá, đối sánh: Để đi đến
khẳng định tính khả thi của việc áp thiết kế dạy học có ứng dụng công
nghệ AI.
6.2. Phương pháp nghiên cứu
Để thực hiện đề tài, tác giả đã sử dụng các phương pháp nghiên
cứu sau đây:
6.2.1 Nhóm phương pháp nghiên cứu lý luận
- Tham khảo các tạp chí, báo cáo khoa học, tài liệu lưu trữ, sách giáo
khoa, văn kiện, nghị quyết, các website liên quan đến đổi mới phương
pháp dạy học và ứng dụng CNTT trong dạy học.
- Nghiên cứu sở lí thuyết về phát triển năng lực thọc cho học sinh.
- Nghiên cứu cơ sở lý thuyết về công nghệ AI nói chung và AI chatbot
nói riêng và ứng dụng vào đổi mới phương pháp dạy học.
6.2.2 Nhóm phương pháp nghiên cứu thực tiễn
- Phương pháp khảo sát: Khảo sát một số yếu tố năng lực của HS,
thăm dò qua phiếu khảo sát về hoạt động dạy, học một số phần trong
chương trình môn Hóa học THCS và THPT.
- Phương pháp quan sát: Dự giờ, quan sát việc dạy của các giáo viên
trong tổ Hóa và việc học của các lớp đối chứng và lớp thực nghiệm.
- Phương pháp tổng kết kinh nghiệm: Tổng kết những thành tựu
nghiên cứu của các tác giả hoạt động giảng dạy môn Hóa để xây
dựng cơ sở lý luận và thực tiễn cho đề tài.