Tích hợp trí tuệ nhân tạo vào bài học khoa học: Kinh nghiệm và quan điểm của giáo viên

Trong quá trình chuyển đổi kỹ thuật số, các trường học đang chuyển đổi lớp học để chuẩn bị cho học sinh bước vào một thế giới ngày càng tự động hóa bởi các công nghệ mới, bao gồm cả trí tuệ nhân tạo (AI). Giáo viên dạy bộ môn có thể cần phải chịu trách nhiệm tích hợp nội dung AI vào các bài học theo môn học để giúp học sinh kết nối và thấy được mức độ liên quan của nó thay vì trình bày AI dưới dạng nội dung riêng biệt. Nghiên cứu này được thực hiện nhằm mục đích tìm hiểu quan điểm và kinh nghiệm của ba giáo viên khoa học trong việc thí điểm gói bài học AI mà nhóm nghiên cứu đã phát triển. Ba giáo viên khoa học cùng 37 học sinh của họ đã tham gia vào dự án. Các giáo viên được tuyển dụng làm người liên hệ cá nhân của các tác giả. Mặc dù mỗi giáo viên khoa học đều có chưa đầy 5 năm kinh nghiệm giảng dạy khoa học ở trường và chưa được đào tạo về giảng dạy AI.

Nguồn: Sưu tầm

Các giáo viên cho rằng gói bài học AI là một cách tiếp cận hợp lý cho phép học sinh tìm hiểu về AI như một công cụ để nghiên cứu khoa học dựa trên những điểm tương đồng giữa AI và khoa học, chẳng hạn như phát triển một mô hình chính xác hơn với dữ liệu liên quan và sử dụng lý luận đơn giản hóa. Đây có thể là điểm khởi đầu để dạy AI và khoa học cùng nhau như một phương pháp tiếp cận tập trung vào kỷ luật. Các giáo viên coi việc phát triển một mô hình dựa trên dữ liệu liên quan là điểm tương đồng giữa AI và khoa học, mặc dù AI và khoa học có các khía cạnh và mục đích khác nhau. Sự khác biệt sẽ được minh họa trong phần tiếp theo. Về mặt thực tiễn và thực tế, việc dạy ý tưởng tổng thể và các cơ chế phức tạp của AI cho học sinh lớp 7 là vô cùng khó khăn nếu xét đến mức độ hiểu biết mong đợi của các em về AI và sự hiểu biết của giáo viên về cơ chế ML được sử dụng trong bài học.

Thách thức lớn nhất trong việc thực hiện bài học mà giáo viên nhận thấy là sự tự tin khi dạy nội dung AI liên quan đến việc hiểu (1) kiến ​​thức nội dung và (2) kiến ​​thức nội dung sư phạm. Các giáo viên cho rằng việc dạy AI có thể là một phần bổ sung cho giáo viên khoa học, mặc dù chưa phải là một phần thiết yếu, nhưng có thể được thêm vào chương trình giảng dạy hiện có. Cả 03 giáo viên đều đồng ý rằng ở thời điểm này việc tích hợp AI vào khoa học phù hợp với những học sinh yêu thích khoa học hơn là tất cả học sinh.

Như đã trình bày trong nghiên cứu này, việc phát triển các mô hình chính xác hơn thông qua dữ liệu liên quan là khái niệm chính được chia sẻ giữa AI và khoa học. Xác định mối liên hệ giữa AI và khoa học có thể là con đường đầu tiên giúp chúng ta hiểu sâu hơn về cách tích hợp chúng bằng cách sử dụng phương pháp tích hợp liên ngành, được áp dụng trong nghiên cứu này. Khi tổ chức các nguồn lực cho chương trình giảng dạy khoa học tích hợp AI, giáo viên nên cân nhắc kỹ ba điểm sau: chủ đề, chương trình và dữ liệu chung, đặc biệt là vì tầm quan trọng của việc điều chỉnh chương trình giảng dạy cho phù hợp với bối cảnh cụ thể của họ.

Ngoài ra, hỗ trợ giáo viên hiện thực hóa chương trình giảng dạy khoa học tích hợp AI là rất cần thiết vì họ đóng vai trò quan trọng trong việc thực hiện. Tuy nhiên, nhiều người thường không được đào tạo về giảng dạy AI. Do đó, việc cung cấp các chương trình PD liên tục để giáo viên học cách dạy chương trình khoa học tích hợp AI có thể có lợi. Ngoài việc liên tục đào tạo giáo viên, sự hợp tác với đồng nghiệp là cần thiết để đảm bảo kết quả thành công khi thực hiện phương pháp mới.

Hồng Anh lược dịch

Nguồn: Park, J., Teo, T. W., Teo, A., Chang, J., Huang, J. S., & Koo, S. (2023). Integrating artificial intelligence into science lessons: teachers’ experiences and views. International Journal of STEM Education, 10(1), 61. https://doi.org/10.1186/s40594-023-00454-3