ỨNG DỤNG TRÍ TUỆ NHÂN TẠO (AI) TRONG DẠY HỌC MÔN ĐỊA LÍ TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

Kết quả đã thực hiện được của đề tài bao gồm: - Đã hệ thống hóa được những cơ sở lí luận và thực tiễn liên quan đến nội dung nhằm khẳng định sự thiết thực của vấn đề nghiên cứu. - Đã khảo sát được thực trạng ứng dụng Trí tuệ nhân tạo hỗ trợ dạy và học hiện nay của giáo viên Địa lí THPT và học sinh THPT để từ đó lựa chọn và đề xuất các công cụ và giải pháp ứng dụng Trí tuệ nhân tạo phù hợp. - Đã đề xuất được một hệ thống các công cụ Trí tuệ nhân tạo hỗ trợ giáo viên Địa lí THPT trong tổ chức các hoạt động dạy học và học sinh THPT trong việc tự học môn Địa lí, trong đó đưa ra yêu cầu và nguyên tắc sử dụng, khả năng sử dụng, quy trình và cách thức sử dụng, khả năng ứng dụng trong dạy học Địa lí. Các giải pháp được hiện thực hóa thông qua các học liệu số như Sổ tay hướng dẫn sử dụng một số công cụ Trí tuệ nhân tạo và trang Padlet học liệu. - Đã thực nghiệm sư phạm ở trường phổ thông và thử nghiệm đối với các giáo viên Địa lí THPT để kiểm định tính hiệu quả, khả thi của đề tài. - Đã xuất bản 4 bài báo đăng trên các Tạp chí giáo dục uy tín trong nước và hướng dẫn thành công 2 khóa luận tốt nghiệp liên quan đến nội dung đề tài Từ các kết quả nghiên cứu đã đạt được, đề tài đã thể hiện tính đột phá và sự sáng tạo thông qua việc giải quyết bài toán ứng dụng công nghệ hiện đại vào thực tiễn dạy học môn Địa lí THPT, cụ thể như sau: - Tính tiên phong trong cập nhật công cụ: Đề tài đã lựa chọn và hệ thống hóa các công cụ Trí tuệ nhân tạo mới nhất, có tính ứng dụng cao và phù hợp đặc thù với môn Địa lí (như Gemini, ChatGPT, Gamma, Leonardo AI, NotebookLM,...) Đây là sự đón đầu xu thế công nghệ để đáp ứng trực tiếp định hướng đổi mới của Chương trình giáo dục phổ thông 2018 môn Địa lí. - Đề tài đã nghiên cứu, đề xuất được nguyên tắc, khả năng, quy trình và cách thức ứng dụng có hiệu quả các công cụ Trí tuệ nhân tạo hỗ trợ giáo viên và học sinh trong dạy học Địa lí hướng phát triển phẩm chất và năng lực học sinh, đáp ứng định hướng đổi mới của Chương trình giáo dục phổ thông môn Địa lí 2018 và xu hướng đổi mới công nghệ trong giáo dục. Tróng đó, đề tài đã xây dựng quy trình 6 bước tích hợp AI vào dạy học Địa lí THPT. Quy trình này đi từ xác định mục tiêu, lựa chọn học liệu đến tổ chức dạy học và đánh giá, giúp giáo viên Địa lí THPT có một khung hướng dẫn khoa học và dễ triển khai. - Sáng tạo trong kỹ thuật "Prompt Engineering": Một điểm mới nổi bật là việc giải pháp hướng dẫn giáo viên Địa lí THPT kỹ năng thiết kế các câu lệnh (prompts) chuyên sâu cho môn Địa lí dựa trên cấu trúc 5 thành phần (Vai trò - Bối cảnh - Mục tiêu - Ràng buộc - Định dạng). Điều này giúp tối ưu hóa chất lượng phản hồi từ AI, phục vụ chính xác việc tạo học liệu số như video 3D, infographic, sơ đồ tư duy hay bản đồ tương tác. - Sản phẩm hỗ trợ của đề tài mang tính thực tiễn cao: Đề tài không dừng lại ở lý thuyết mà đã xây dựng được Sổ tay hướng dẫn chi tiết và trang Padlet học liệu số (kèm mã QR), được cập nhật theo thời gian. Đây là một "hệ sinh thái" tài nguyên mở, cho phép giáo viên Địa lí THPT và học sinh truy cập, chia sẻ và học hỏi lẫn nhau một cách bền vững. - Giải pháp mang đến những trải nghiệm học tập mang tính cá nhân hóa và hiện đại hóa cho học sinh. Giải pháp đã ứng dụng sáng tạo AI để hỗ trợ học sinh tự học và nghiên cứu thông qua các công cụ như NotebookLM để tóm tắt tài liệu, hay chatbot (Gemini/ChatGPT) để giả định các tình huống tranh luận về địa lí kinh tế - xã hội, tạo sản phẩm học tập số trên các công cụ AI... Điều này góp phần quan trọng trong việc phát triển năng lực tự học, giải quyết vấn đề và tư duy phản biện cho học sinh trong môi trường số. - Đây cũng là một trong số rất ít các nghiên cứu chuyên sâu trong lĩnh vực ứng dụng AI vào dạy học môn Địa lí THPT ở Việt Nam, góp phần bổ sung cơ sở lí luận và thực tiễn, lấp đầy khoảng trống nghiên cứu trong lĩnh vực này. - Đề tài chưa được trao giải thưởng tại Hội thi Sáng tạo kỹ thuật và Giải thưởng Sáng tạo Khoa học Công nghệ thành phố Huế và các tỉnh, thành phố khác; Chưa được trao giải thưởng tại Hội thi Sáng tạo kỹ thuật, Giải thưởng Sáng tạo Khoa học Công nghệ toàn quốc trước thời điểm nộp hồ sơ dự thi.

- Kết quả thực nghiệm khi áp dụng các giải pháp của đề tài trên đối tượng giáo viên và học sinh tham gia đã chứng minh tính hiệu quả, khả thi của nghiên cứu, có thể áp dung mở rộng trong dạy học Địa lí ở nhiều trường THPT trên địa bàn thành phố Huế và cả nước. - Kết quả nghiên cứu của đề tài giúp các trường trung học phổ thông, các giáo viên Địa lí THPT, học sinh THPT lựa chọn môn Địa lí có thể ứng dụng vào thực tiễn giảng dạy để nâng cao hiệu quả dạy học môn Địa lí trong thời đại công nghệ số, vừa phát triển các năng lực đặc thù của môn học, vừa góp phần phát triển năng lực số cho giáo viên và học sinh. - Kết quả nghiên cứu của đề tài là tài liệu tham khảo hữu ích nhằm nâng cao chất lượng và hiệu quả dạy học môn Địa lí trong trường học cho các tổ chức và cá nhân dưới đây: - Giáo viên dạy môn Địa lí ở các trường THPT - Sinh viên ngành sư phạm Địa lí ở các trường đại học sư phạm - Học viên cao học ngành Lí luận và phương pháp dạy học Địa lí - Khoa Địa lý, Trường Đại học sư phạm, Đại học Huế - Các Trường THPT, các Sở Giáo dục và Đào tạo có nhu cầu.

Kết quả nghiên cứu của đề tài có ý nghĩa về khoa học và thực tiễn, mang lại những tác động mạnh mẽ trên nhiều khía cạnh: - Góp phần nâng cao hiệu quả giáo dục và năng lực ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học của giáo viên Địa lí THPT, học sinh THPT: + Đối với học sinh: Giải pháp góp phần trực tiếp phát triển năng lực đặc thù (năng lực Địa lí) và năng lực chung (năng lực số, tự học, giải quyết vấn đề). Việc tương tác với các công cụ AI giúp học sinh hình thành tư duy công nghệ, khả năng phê phán khi tiếp nhận thông tin từ trí tuệ nhân tạo. + Đối với giáo viên Địa lí THPT: Nâng cao năng lực chuyên môn và kỹ năng sư phạm số, giúp tiết kiệm thời gian và công sức cho giáo viên, mang lại hiệu quả đáng kể trong quá trình dạy học. Kết quả thực nghiệm cho thấy giáo viên giảm đáng kể thời gian thiết kế học liệu nhưng lại tăng chất lượng trực quan hóa nội dung kiến thức. - Tác động đến công tác quản lý và văn hóa tổ chức trong dạy học ở các trường Trung học phổ thông: + Góp phần chuyển đổi từ mô hình dạy học truyền thống sang mô hình dạy học tích hợp AI giúp số hóa quy trình thiết kế học liệu số, kiểm tra, đánh giá, quản lý lớp học, tạo ra dữ liệu học tập thông minh để nâng cao chất lượng. + Góp phần tích cực vào văn hóa đổi mới sáng tạo, ứng dụng công nghệ trong công tác chuyên môn, đào tạo trong cơ sở giáo dục phổ thông, thực hiện đúng định hướng giáo dục trong thời đại công nghệ 4.0. - Giải pháp có thể mang lại những tác động gián tiếp về khía cạnh kinh tế và xã hội như: + Giúp giáo viên Địa lí THPT tiết kiệm chi phí mua sắm các mô hình, thiết bị dạy học đắt tiền nhờ sự thay thế của các học liệu và mô hình được tạo bởi AI, giúp tăng năng suất lao động của giáo viên. + Góp phần thực hiện mục tiêu quốc gia về chuyển đổi số trong giáo dục, thu hẹp khoảng cách tiếp cận công nghệ giữa các vùng miền thông qua các công cụ AI miễn phí hoặc chi phí thấp.