Sáng kiến kinh nghiệm Ứng dụng trí tuệ nhân tạo AI trong dạy học Toán lớp 6

Sáng kiến kinh nghiệm Ứng dụng trí tuệ nhân tạo AI trong dạy học Toán lớp 6 là đề tài nghiên cứu có hiệu quả ứng dụng cao, được giáo viên THCS đúc kết từ kinh nghiệm giảng dạy thực tế. Mời thầy cô cùng tham khảo nhằm có thêm nhiều giải pháp hiệu quả ứng dụng công nghệ AI vào dạy học để giúp học sinh hứng thú hơn với môn học, tăng cường khả năng ghi nhớ và phát triển năng lực tư duy, đồng thời tối ưu hóa thời gian chuẩn bị bài.

SKKN Ứng dụng trí tuệ nhân tạo AI trong dạy học Toán lớp 6 tại trường THCS

PHẦN A: ĐẶT VẤN ĐỀ

I. Lí do chọn đề tài

Một nhà văn Mỹ đã nói rằng:

“Người thầy trung bình chỉ biết nói

Người thầy giỏi biết giải thích

Người thầy xuất chúng biết minh họa

Người thầy vĩ đại biết cách truyền cảm hứng”

Đúng vậy, trong nền giáo dục hiện đại, yêu cầu đổi mới phương pháp giảng dạy ngày càng trở nên cấp thiết. Giáo viên không chỉ dừng lại ở việc truyền đạt kiến thức mà còn cần phải đổi mới phương pháp giảng dạy nhằm truyền cảm hứng yêu thích môn học, tích cực hoá các hoạt động của học sinh, lấy người học làm trung tâm, tập trung vào phát triển năng lực của người học, từ đó, hình thành ở học sinh khả năng tự học, tư duy tích cực, độc lập và sáng tạo.

Cùng với đó, trong kỷ nguyên công nghệ 4.0, trí tuệ nhân tạo (AI) đang ngày càng khẳng định vai trò quan trọng trong cuộc sống con người. Sự phát triển mạnh mẽ của AI mang đến những bước tiến vượt bậc trong nhiều lĩnh vực, đã và đang tạo ra sự thay đổi mạnh mẽ trong xã hội và cuộc sống của chúng ta. Và trong lĩnh vực giáo dục, các công cụ, kỹ thuật giảng dạy mới như trí tuệ nhân tạo (AI) mở ra cơ hội để giáo viên có thể cải thiện chất lượng bài giảng và nâng cao hiệu quả học tập của học sinh.

Không chỉ vậy, theo quyết định số 127/QĐ-TTg ngày 26/1/2021 của Thủ tướng Chính phủ đã giao Bộ Giáo dục và đào tạo chủ trì phối hợp với các bộ có liên quan thực hiện các nhiệm vụ về Trí tuệ nhân tạo đến năm 2030. Và một trong những nhiệm vụ trọng tâm then chốt chính là thúc đẩy phát triển và triển khai các ứng dụng trí tuệ nhân tạo trong lĩnh vực giáo dục.

Vì những lẽ đó, tôi nhận thức được rằng việc ứng dụng trí tuệ nhân tạo AI vào giảng dạy môn Toán là điều tất yếu và sẽ mang lại những kết quả tích cực, sáng tạo và tiết kiệm nhiều thời gian cho giáo viên. Nhưng làm thế nào để ứng dụng trí tuệ nhân tạo hiệu quả trong soạn bài và dạy học môn toán, đưa chất lượng dạy và học ngày càng được nâng cao là vấn đề mà bất cứ người giáo viên nào cũng quan tâm.

Chính vì những lý do trên, tôi luôn trăn trở tìm tòi, nghiên cứu tài liệu và tìm hiểu trên internet cũng như học hỏi từ đồng nghiệp để ứng dụng trí tuệ nhân tạo vào giảng dạy. Bằng sự đam mê, mạnh dạn đổi mới và kinh nghiệm giảng dạy của mình, việc ứng dụng AI vào dạy học của tôi đã mang lại nhiều kết quả khả quan. Vì vậy, tôi mạnh dạn tiến hành nghiên cứu đề tài “Ứng dụng trí tuệ nhân tạo AI trong giảng dạy môn Toán lớp 6 tại trường THCS ..........” với mục tiêu hoàn thiện bản thân mình cũng như tạo nguồn tài liệu để các đồng nghiệp tham khảo, tạo ra những bài giảng hay và gây hứng thú hơn cho học sinh. Hy vọng rằng sáng kiến kinh nghiệm này sẽ góp phần tạo nên những giờ học thú vị và bổ ích cho các em học sinh.

II. Mục đích nghiên cứu

Nghiên cứu vai trò, cách sử dụng của các công cụ AI trong dạy học định hướng phát triển phẩm chất và năng lực của học sinh đáp ứng yêu cầu về chất lượng nguồn lao động trong công cuộc cách mạng công nghệ 4.0.

III. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu

Học sinh lớp 6A7, 6A8 năm học 20... – 20..., trường Trung học cơ sở .......... – .......... – ...........

IV. Phương pháp nghiên cứu

Trong đề tài này tôi đã vận dụng các phương pháp nghiên cứu khoa học như: nghiên cứu internet, phân tích lý thuyết, điều tra cơ bản, thực nghiệm, tổng kết kinh nghiệm sư phạm và sử dụng một số phương pháp thống kê toán học trong việc phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm v.v…

Trên cơ sở đó tôi đã xây dựng các tiết học có ứng dụng trí tuệ nhân tạo AI để tạo ra sự sáng tạo, hiệu quả và hứng thú với HS.

PHẦN B: GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ

I. Cơ sở lý luận

Cuộc cách mạng công nghệ 4.0 đã và đang tác động mạnh mẽ đến mọi lĩnh vực của đời sống – xã hội. Ngành Giáo dục cũng không nằm ngoài sự ảnh hưởng của cuộc cách mạng này. Trong thời đại mới đòi hỏi nguồn nhân lực phải có sự phát triển toàn diện, khả năng chiếm lĩnh tri thức một cách độc lập, sáng tạo. Giáo dục và Đào tạo chính là khâu đột phá tạo ra nguồn nhân lực mới đáp ứng cho thời đại hiện nay.

Trước đòi hỏi đó, nền giáo dục nước ta đã và đang có những bước chuyển mình mạnh mẽ đó là sự đổi mới về phương pháp giảng dạy, hình thức tổ chức dạy học để áp dụng cho chương trình giáo dục phổ thông mới hiện nay. Khi đó vai trò của người thầy không còn là người truyền thụ kiến thức, mà là người gợi mở con đường cho học sinh (HS) tự tiếp thu và sáng tạo với kiến thức. Một trong những nhiệm vụ quan trọng của mỗi giáo viên trong giai đoạn hiện nay là phải đổi mới trong giảng dạy chuyển từ phương pháp dạy học truyền thụ tri thức thụ động, thầy đọc trò ghi sang phương pháp mới giúp người học chủ động trong quá trình tiếp cận tri thức, từng bước phát triển năng lực tư duy, năng lực giải quyết vấn đề, khả năng quan sát, suy luận, phỏng đoán, tìm tòi, đồng thời rèn tính cẩn thận, chính xác, khả năng vận dụng các kiến thức đã học vào trong thực tiễn. Với sự hỗ trợ đắc lực từ trí tuệ nhân tạo AI sẽ giúp giáo viên sáng tạo và giải quyết nhanh hơn, hiệu quả hơn các nhiệm vụ trên.

Sau đó, qua các trang mạng hướng dẫn sử dụng AI, sách “ Hướng dẫn giáo viên sử dụng các công cụ AI trong hoạt động dạy học”, qua trao đổi kinh nghiệm với đồng nghiệp,… tôi đã tìm ra câu trả lời cho những trăn trở của mình nên mạnh dạn áp dụng vào dạy học trong thời gian vừa qua và đã mang lại những tín hiệu đáng mừng. Tôi mạnh dạn trình bày những sáng kiến cũng như kinh nghiệm của bản thân và mong muốn cùng với các đồng nghiệp tạo ra những tiết học lí thú, truyền cảm hứng cho học sinh qua việc “Ứng dụng trí tuệ nhân tạo AI trong giảng dạy môn Toán lớp 6 tại trường THCS ..........”.

II. Thực trạng vấn đề

1. Thuận lợi

Phòng Giáo dục và Đào tạo quận .......... luôn quan tâm, chỉ đạo sát sao, tạo điều kiện để thầy và trò nhà trường hoàn thành nhiệm vụ. Đảng ủy chính quyền, nhân dân địa phương chăm lo xây dựng cơ sở vật chất và các điều kiện tốt nhất cho con em mình học tập.

Nhà trường và tổ chuyên môn luôn quan tâm, giúp đỡ, tạo mọi điều kiện thuận lợi cho giáo viên trong công tác giảng dạy và các hoạt động tự học, tự bồi dưỡng nhằm nâng cao nghiệp vụ chuyên môn. Nhà trường đặc biệt chú trọng đến công tác tăng cường đẩy mạnh ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học và quản lý giáo dục.

Đội ngũ cán bộ, giáo viên có trình độ chuyên môn nghiệp vụ vững vàng, nhiệt tình công tác. Cơ sở vật chất, trang thiết bị bước đầu đáp ứng đủ cho điều kiện dạy và học.

Đa số cha mẹ học sinh luôn quan tâm, sát sao và đồng hành cùng nhà trường trong mọi hoạt động

Bản thân là một giáo viên trẻ nhiệt tình với công việc, có kiến thức, ham học hỏi, thường xuyên trau dồi kiến thức từ bạn bè đồng nghiệp, tham khảo tài liệu tự bồi dưỡng để nâng cao trình độ cho bản thân, có kỹ năng sử dụng máy tính.

Trong thời đại công nghệ số, việc giáo viên và các em học sinh có khả năng tiếp cận với trí tuệ nhân tạo tương đối dễ dàng nhờ hệ thống kết nối toàn cầu.

2. Khó khăn

* Đối với giáo viên:

Một số giáo viên đã đổi mới phương pháp dạy học nhưng hiệu quả chưa cao. Vì vậy, giờ học còn cứng nhắc, chưa thu hút được hứng thú học tập của học sinh.

Trình độ Tin học của 1 số giáo viên còn nhiều hạn chế nên việc ứng dụng trí tuệ nhân tạo vào việc soạn bài giảng Toán chưa mang lại hiệu quả cao. Một số giáo viên còn ngại tiếp cận tìm hiểu những phần mềm những công nghệ mới để áp dụng trong công việc.

* Đối với học sinh

Nhiều em học sinh vẫn còn tiếp thu kiến thức một cách thụ động, ham chơi, chưa chịu suy nghĩ, lười nghiên cứu, tìm tòi, sáng tạo. Phương pháp học chưa phù hợp nên kết quả học tập chưa cao.

Mặt khác, khả năng tiếp nhận của mỗi học sinh là khác nhau. Một số em có thể hiểu rõ qua đọc, viết, hoặc thực hành, cũng có học sinh khó tập trung, khó hình dung và hiểu được vấn đề, cần có những video tình huống trực quan, gần gũi, dễ hiểu hơn.

Từ các phân tích trên cho thấy việc đổi mới phương pháp dạy học và đặc biệt là tăng cường công nghệ thông tin, nhất là trí tuệ nhân tạo vào dạy và học là điều thực sự cấp thiết.

III. Các biện pháp tiến hành

1.Biện pháp 1: Tạo video tình huống cho hoạt động mở đầu bằng AI.

1.1. Vai trò của hoạt động mở đầu

- Tạo hứng thú học tập: Hoạt động mở đầu giúp học sinh tiếp cận chủ đề mới với tâm thế thoải mái, gây hứng thú và thúc đẩy tinh thần học tập tích cực.

- Kết nối với kiến thức nền tảng: Thông qua hoạt động mở đầu, giáo viên có thể gợi lại kiến thức cũ và giới thiệu bài học mới một cách tự nhiên, giúp học sinh có nền tảng vững chắc trước khi vào nội dung chính.

- Phát triển kỹ năng tư duy: Các tình huống mở đầu, đặc biệt là những tình huống liên quan đến thực tế hoặc giải quyết vấn đề, khuyến khích học sinh tư duy phản biện, tìm hiểu và khám phá.

1.2. Khó khăn của giáo viên khi chuẩn bị cho hoạt động mở đầu

- Thiếu công cụ và tài nguyên phù hợp: Để tạo ra một hoạt động mở đầu hiệu quả, giáo viên cần tài liệu, hình ảnh, video hoặc tình huống thực tế. Việc tìm kiếm hoặc tự thiết kế tài liệu có thể tốn nhiều thời gian.

- Khó khăn trong sáng tạo nội dung hấp dẫn: Các hoạt động mở đầu cần lôi cuốn và phù hợp với tâm lý lứa tuổi, nhưng nhiều giáo viên gặp khó khăn khi sáng tạo nội dung sao cho mới mẻ và thu hút.

- Hạn chế về kỹ năng công nghệ: Không phải giáo viên nào cũng quen thuộc với các công cụ thiết kế hoặc tạo video, dẫn đến khó khăn trong việc tự tạo nội dung mở đầu chất lượng cao.

- Thời gian chuẩn bị giới hạn: Với khối lượng công việc lớn, giáo viên thường không có đủ thời gian để chuẩn bị kỹ lưỡng cho từng hoạt động khởi động trong mỗi tiết học.

1.3. Sự hữu ích của AI trong việc tạo video tình huống mở đầu

- Tối ưu hóa thời gian và công sức: Công nghệ AI hỗ trợ giáo viên tạo video khởi động một cách nhanh chóng bằng cách cung cấp mẫu, tự động hóa phần lớn quá trình sản xuất nội dung, và chỉnh sửa nhanh gọn.

- Cải thiện khả năng truyền đạt qua hình ảnh và âm thanh: Video tạo bằng AI thường sinh động và trực quan, dễ thu hút sự chú ý của học sinh, đặc biệt là các chủ đề Toán học trừu tượng có thể được minh họa sinh động hơn.

- Thúc đẩy sự hứng thú và tương tác của học sinh: Các tình huống được dựng bằng AI có thể thêm yếu tố hoạt hình, thực tế ảo, hoặc các hiệu ứng lôi cuốn, giúp tăng sự tương tác và hứng thú của học sinh trong phần mở đầu bài học.

1.4. Các bước tiến hành và ví dụ minh họa

Bước 1: Tạo kịch bản cho tình huống mở đầu.

Bước 2: Sử dụng phần mềm Leonardo AI để tạo hình ảnh cho từng cảnh theo kịch bản.

Bước 3: Sử dụng phần mềm Haiper hoặc Runway để chuyển ảnh thành video.

Bước 4: Sử dụng phần mềm Vbee hoặc Voicemaker hoặc Adobe Express để tạo âm thanh.

Bước 5: Sử dụng phần mềm Capcut hoặc Canva để tạo video hoàn chỉnh.

Ví dụ 1: Dựa vào tình huống mở đầu của Bài 9: Dấu hiệu chia hết cho 3 và 9 . (Toán 6 Tập 1, Cánh Diều – trang 38), tôi đã tạo thành một video nội dung tương tự.

...

>> Xem tiếp trong file tải về.

Mời quý thầy cô tham khảo thêm các sáng kiến kinh nghiệm khác.