Giáo dục AI trong trường phổ thông: Kinh nghiệm quốc tế và khuyến nghị cho Việt Nam

Tại Singapore, giáo dục trí tuệ nhân tạo (AI) được triển khai một cách toàn diện trong khuôn khổ chiến lược phát triển quốc gia “Quốc gia thông minh” (Smart Nation). AI được tích hợp sâu vào chương trình SkillsFuture, đặc biệt thông qua môn "Máy tính ứng dụng" (Computing) từ cấp Tiểu học (tập trung vào lập trình cơ bản, tư duy tính toán) đến Trung học (mở rộng sang các khái niệm về AI, Học máy, và Phân tích dữ liệu). Chương trình nhấn mạnh ứng dụng AI vào giải quyết các vấn đề thực tiễn và các khía cạnh đạo đức liên quan. Việc triển khai được điều phối bởi Bộ Giáo dục Singapore (MOE), phối hợp chặt chẽ với Cơ quan Phát triển Truyền thông và Thông tin (Infocomm Media Development Authority - IMDA) và Hội đồng Kỹ năng Singapore (SkillsFuture Singapore - SSG). Đặc biệt, các nhóm công tác liên ngành gồm chuyên gia giáo dục, nhà khoa học máy tính và đại diện ngành công nghiệp đã được thành lập nhằm nghiên cứu nhu cầu kỹ năng tương lai, thiết kế chương trình thí điểm, đào tạo giáo viên và phát triển tài nguyên học tập. Mô hình triển khai này mang tính tích hợp "toàn chính phủ" và định hướng mạnh mẽ bởi nhu cầu từ công nghiệp.

Tại Hàn Quốc, "Chiến lược Quốc gia về AI" (2019, cập nhật năm 2022) xác định giáo dục AI là một trong những trụ cột quan trọng, với lộ trình triển khai rõ ràng. Từ năm 2025, AI sẽ trở thành môn học tự chọn hoặc bắt buộc trong chương trình giáo dục phổ thông. Hiện nay, các nội dung về AI đã được tích hợp vào môn "Tin học" và các môn Khoa học - Công nghệ (STEM), với trọng tâm là tư duy tính toán, nguyên lý cơ bản của AI và các vấn đề đạo đức liên quan. Bộ Khoa học và Công nghệ Thông tin (MSIT) cùng Bộ Giáo dục (MOE) chủ trì triển khai, với sự tham vấn của Viện Nghiên cứu Giáo dục Hàn Quốc (KICE) và Quỹ Phát triển Tài năng Khoa học Công nghệ Hàn Quốc (KOFAC). Các viện nghiên cứu đóng vai trò chủ chốt trong khảo sát nhu cầu, phân tích kinh nghiệm quốc tế, xây dựng khung năng lực AI cho học sinh và tổ chức đào tạo giáo viên thí điểm. Quá trình này được thiết kế dựa trên nền tảng giáo dục STEM vốn rất mạnh mẽ của Hàn Quốc.

Nhật Bản, trong khuôn khổ "Chiến lược AI" quốc gia hướng tới Xã hội 5.0, xác định giáo dục là yếu tố then chốt. Việc tích hợp giáo dục AI chủ yếu thông qua môn "Công nghệ Thông tin" (bắt buộc từ năm 2022) cũng như các môn học thuộc lĩnh vực khoa học tự nhiên và khoa học xã hội. Chương trình tập trung vào trang bị cho học sinh hiểu biết nền tảng về AI, các ứng dụng của AI trong đời sống, cùng nhận thức về các vấn đề đạo đức, an ninh và quyền riêng tư. Bộ Giáo dục, Văn hóa, Thể thao, Khoa học và Công nghệ Nhật Bản (MEXT) đã thành lập các hội đồng chuyên gia bao gồm học giả từ các trường đại học hàng đầu (như Đại học Tokyo, Đại học Kyoto), đại diện các doanh nghiệp công nghệ (SoftBank, Toyota) và giáo viên phổ thông. Tổ chức Khoa học và Công nghệ Nhật Bản (JST) đóng vai trò trọng yếu trong việc nghiên cứu, phát triển chương trình và tài liệu giảng dạy thử nghiệm. Quá trình xây dựng chương trình rất coi trọng tính đồng thuận và được triển khai một cách thận trọng và bài bản.

Tại Trung Quốc, "Kế hoạch Phát triển AI Thế hệ Mới" (2017) đã xác định rõ giáo dục AI từ bậc phổ thông là một ưu tiên chiến lược. Bộ Giáo dục Trung Quốc yêu cầu các trường phổ thông tích hợp nội dung AI vào chương trình giảng dạy, chủ yếu thông qua môn "Công nghệ Thông tin" hoặc thông qua các hoạt động ngoại khóa như câu lạc bộ, trại hè AI. Một số đô thị lớn như Bắc Kinh và Thượng Hải đã triển khai các chương trình AI thí điểm riêng. Việc xây dựng tiêu chuẩn giáo dục AI, phát triển nền tảng học tập và học liệu số được thực hiện với sự phối hợp chặt chẽ giữa Bộ Giáo dục, Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc (CAS), và các tập đoàn công nghệ hàng đầu như Baidu, Alibaba và Tencent (BAT). Việc huy động mạnh mẽ nguồn lực công - tư, với phương thức chỉ đạo từ trên xuống một cách quyết liệt, đã góp phần tạo nên thành công bước đầu của Trung Quốc trong lĩnh vực này. Bên cạnh đó, Trung Quốc cũng đã đầu tư xây dựng các trung tâm đổi mới sáng tạo tại Bắc Kinh, Thâm Quyến và Hàng Châu, đóng vai trò là các trung tâm nghiên cứu và hợp tác công nghệ trong lĩnh vực AI, thu hút nhân tài toàn cầu và vốn đầu tư lớn.

Ở Thái Lan, trong khuôn khổ "Kế hoạch Phát triển Kinh tế và Xã hội lần thứ 13" và "Chiến lược Thailand 4.0", giáo dục AI đang được từng bước tích hợp vào chương trình giáo dục phổ thông, chủ yếu thông qua các môn STEM, đặc biệt là môn "Khoa học và Công nghệ", cũng như thông qua các hoạt động ngoại khóa. Viện Phát triển Giảng dạy Khoa học và Công nghệ Thái Lan (IPST) hiện đang chủ trì xây dựng chương trình AI thí điểm, phát triển khung năng lực và thiết kế chương trình giảng dạy. IPST cũng hợp tác chặt chẽ với các trường đại học lớn (như Đại học Chulalongkorn) và các doanh nghiệp công nghệ để triển khai thử nghiệm chương trình và tổ chức đào tạo giáo viên. Quá trình này hiện đang ở giai đoạn đầu, tập trung vào việc xây dựng nền tảng cơ sở.

Từ các kinh nghiệm quốc tế nêu trên, Việt Nam có thể tham khảo và xây dựng lộ trình giáo dục AI trong trường phổ thông một cách khả thi và hiệu quả:

Trong giai đoạn trước mắt, trước bối cảnh có sự phát triển khá nhanh và các kết quả nghiên cứu chưa thực sự đầy đủ, toàn diện, việc tích hợp vào môn Tin học và một số môn Toán, Công nghệ là bước đi tự nhiên và khả thi nhất. Đồng thời, có thể hướng dẫn việc cập nhật chương trình môn Tin học hiện hành ở các cấp (đặc biệt THCS, THPT) để lồng ghép các nội dung cơ bản: + Hiểu biết cơ bản: Khái niệm AI, ứng dụng AI trong đời sống, tác động xã hội (cơ hội, thách thức, đạo đức). + Nguyên lý cơ bản: Tư duy tính toán, dữ liệu (thu thập, làm sạch, vai trò), khái niệm đơn giản về học máy (huấn luyện, kiểm thử), nhận diện mẫu. + Trải nghiệm thực hành: Sử dụng các công cụ lập trình kéo thả (Scratch, App Inventor) hoặc nền tảng AI giáo dục (như Teachable Machine, Machine Learning for Kids) để tạo các dự án nhỏ (nhận diện hình ảnh đơn giản, chatbot cơ bản).

Trong môn Công nghệ, có thể khai thác nội dung liên quan đến tự động hóa, robot, phân tích dữ liệu trong sản xuất nông nghiệp/công nghiệp thông minh, nơi AI đóng vai trò cốt lõi. Ngoài ra, việc tích hợp có thể thực hiện thông qua hoạt động trải nghiệm, giáo dục STEM, câu lạc bộ công nghệ tập trung vào AI, tạo sân chơi và đam mê cho học sinh.

Trong giai đoạn tiếp theo, việc xây dựng môn học tự chọn/bắt buộc trong Chương trình Giáo dục phổ thông là hết sức cần thiết. Chẳng hạn, phát triển môn học tự chọn (Chuyên đề học tập) về AI: Dành cho cấp THPT. Chương trình chi tiết hơn, có thể bao gồm: + Các thuật toán AI/ML cơ bản (hồi quy, phân loại). + Xử lý dữ liệu cho AI. + Đạo đức AI, thiên kiến thuật toán, an ninh AI. + Ứng dụng AI trong các lĩnh vực cụ thể (y tế, giáo dục, môi trường). + Dự án thực hành sâu hơn.

Chuẩn bị tiến tới môn học bắt buộc (phần trong môn Tin học hoặc môn riêng): Sau khi rút kinh nghiệm từ giai đoạn tự chọn và tích hợp, chuẩn bị nguồn lực (giáo viên, cơ sở vật chất) để có thể đưa giáo dục AI cơ bản trở thành một phần bắt buộc trong chương trình phổ thông, có thể là một chuyên đề quan trọng trong môn Tin học hoặc một môn độc lập ở cấp THPT.

Tiếp đó, và đồng thời ngay trong giai đoạn này, cần có sự tăng cường đầu tư nghiên cứu về các vấn đề liên quan đến công nghệ số và ảnh hưởng của nó tới giáo dục, một cách toàn diện. Một số chủ đề có thể hướng tới là:

Nghiên cứu năng lực số và AI trong đó cần xác định rõ khung năng lực AI cần thiết cho học sinh Việt Nam ở các cấp học, phù hợp với bối cảnh và nguồn lực trong nước. Nghiên cứu đánh giá tác động của AI đến việc xác định lại các năng lực số cốt lõi.

Nghiên cứu về sự chuyển đổi hoạt động dạy và học trong bối cảnh có AI: Đây là điểm rất quan trọng nhưng chưa được coi trọng đúng mức trong thực tiễn dạy và học. Chẳng hạn, cần nghiên cứu về vai trò mới của giáo viên: Từ người truyền thụ kiến thức sang người hướng dẫn, cố vấn, người đồng học. Kỹ năng cần thiết để dạy AI (kiến thức kỹ thuật, kỹ năng hướng dẫn dự án, quản lý lớp học với công nghệ mới). Nghiên cứu về hoạt động học tập của học sinh: Cách học sinh tương tác với công cụ AI để học tập (AI như gia sư, công cụ nghiên cứu), phát triển tư duy phản biện trước thông tin từ AI, học cách hợp tác với AI. Nghiên cứu các phương pháp sư phạm hiệu quả cho giáo dục AI (học qua dự án, học dựa trên vấn đề, học dựa trên trải nghiệm). Nghiên cứu về quản lý nhà trường: Quản lý cơ sở hạ tầng công nghệ, dữ liệu học tập, đảm bảo an toàn, an ninh mạng và quyền riêng tư. Xây dựng văn hóa đổi mới sáng tạo và chấp nhận rủi ro có kiểm soát.

Phát triển đội ngũ giáo viên là một thách thức rất lớn và cần phải làm ngay. Cần chương trình đào tạo, bồi dưỡng giáo viên Tin học, Công nghệ và cả giáo viên các môn khác (để tích hợp) bài bản, liên tục về cả kiến thức AI lẫn phương pháp dạy học trong bối cảnh có AI. Đương nhiên, cùng với các nội dung trên, việc đầu tư nâng cấp cơ sở hạ tầng CNTT trường học (máy tính, internet), phát triển nền tảng học tập trực tuyến về AI, xây dựng kho học liệu số (bài giảng, dự án mẫu, công cụ miễn phí) chất lượng, phù hợp cần phải được thực hiện ngay và có lộ trình.

Một số mô hình tiên phong trong nước cũng cho thấy tiềm năng ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI) vào đổi mới hoạt động giáo dục. Đáng chú ý, Trung tâm Đào tạo từ xa – Đại học Thái Nguyên đã trở thành một trong những đơn vị đi đầu trong triển khai hình thức đào tạo trực tuyến và từ xa tại khu vực trung du và miền núi phía Bắc Việt Nam. Với mục tiêu mở rộng cơ hội học tập cho mọi đối tượng, đặc biệt là người học ở vùng sâu, vùng xa, Trung tâm đã thiết kế và triển khai hàng chục chương trình đào tạo ở bậc đại học và sau đại học trong các lĩnh vực như Quản trị kinh doanh, Luật, Kế toán, Giáo dục tiểu học và Công nghệ thông tin. Trong nhiều năm qua, Trung tâm đã góp phần đào tạo nguồn nhân lực có trình độ cao cho hàng nghìn người học tại các tỉnh miền núi phía Bắc, đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội địa phương.

Website của Trung tâm Đào tạo từ xa, Đại học Thái Nguyên, https://dec.tnu.edu.vn/

Tóm lại, việc đưa giáo dục AI vào trường phổ thông là xu thế tất yếu và cấp thiết. Các quốc gia như Singapore, Hàn Quốc, Nhật Bản đã chỉ ra lộ trình khả thi: bắt đầu từ tích hợp lồng ghép vào môn học sẵn có (đặc biệt Tin học), phát triển dần lên môn tự chọn và tiến tới chuẩn bị cho môn bắt buộc, với sự hỗ trợ của các cơ quan nghiên cứu, tư vấn chuyên môn và sự hợp tác giữa nhà nước - viện nghiên cứu - doanh nghiệp. Đối với Việt Nam, một lộ trình thực tế bắt đầu bằng việc lồng ghép nội dung AI cơ bản vào môn Tin học và Công nghệ hiện hành, kết hợp với các hoạt động trải nghiệm, là bước đi vững chắc đầu tiên. Đồng thời, việc đầu tư mạnh mẽ vào nghiên cứu (đặc biệt về chuyển đổi phương pháp dạy-học và vai trò của giáo viên trong kỷ nguyên ai) và phát triển đội ngũ giáo viên là yếu tố quyết định thành công. Chỉ khi giải quyết được bài toán con người và phương pháp, Việt Nam mới có thể xây dựng một nền giáo dục AI hiệu quả, góp phần đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao cho cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư. Được biết, Bộ Giáo dục và Đào tạo cũng đã có những nghiên cứu, đặt hàng nghiên cứu để chuẩn bị cho các hoạt động ban hành chính sách và thúc đẩy đổi mới trong thực tiễn dạy và học trong nhà trường.

Lương Ngọc - Vân An