1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Luận văn thạc sĩ Vật lý: Tổ chức dạy học theo chủ đề STEM Robotics có ứng dụng Trí tuệ nhân tạo trong môn Vật lý 11 nhằm bồi dưỡng năng lực định hướng nghề nghiệp của học sinh THPT

162 0 0
Tài liệu đã được kiểm tra trùng lặp

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Tổ chức dạy học theo chủ đề STEM Robotics có ứng dụng Trí tuệ nhân tạo trong môn Vật lý 11 nhằm bồi dưỡng năng lực định hướng nghề nghiệp của học sinh THPT
Tác giả Lê Châu Đạt
Người hướng dẫn TS. Nguyễn Thanh Nga, TS. Nguyễn Huỳnh Duy Khang
Trường học Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh
Chuyên ngành Lý luận và phương pháp dạy học bộ môn Vật lý
Thể loại Luận văn
Năm xuất bản 2024
Thành phố Thành phố Hồ Chí Minh
Định dạng
Số trang 162
Dung lượng 47,75 MB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Nội dung

Quyết định số 522/QĐ-TTg ngày 14/5/2018 của Thú tướng Chính phú 2018 đã nêu rõ chủ trương đối với chương trình giáo dục phô thông mới cần chú trọng tích hợp giáo dục hướng nghiệp trong c

Trang 1

BỘ GIÁO ĐỤC VÀ ĐÀO TẠO TRUONG DAI HỌC SU PHAM THÀNH PHO HO CHÍ MINH

LE CHAU DAT

TO CHUC DAY HOC CHU DE

STEM ROBOTICS CO UNG DUNG TRI TUE

NHAN TAO TRONG MON VAT Li 11 NHAM

BOI DUONG NANG LUC DINH HUONG NGHE

NGHIEP CUA HOC SINH THPT

Ngành: Lý luận và phương pháp day học bộ môn Vật lí

Mã số: 8140111

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Thành phố Hồ Chí Minh — 2024

Trang 2

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRUONG ĐẠI HỌC SƯ PHAM THÀNH PHO HO CHÍ MINH

LE CHAU DAT

TO CHUC DAY HOC CHU DE STEM ROBOTICS CO UNG DUNG TRÍ TUE NHÂN

TẠO TRONG MON VAT LÍ 11 NHAM BOI

DUONG NANG LUC ĐỊNH HUONG NGHE

NGHIEP CUA HOC SINH THPT

Ngành: Lý luận và phương pháp day hoc bộ môn Vật lí

Mã số: 8140111

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

NGƯỜI HƯỚNG DÁN KHOA HỌC:

1 TS Nguyễn Thanh Nga

2 TS Nguyễn Huỳnh Duy Khang

Thành phố Hồ Chí Minh — 2024

Trang 3

LOI CAM ON

Đề hoàn thành dé tải luận văn Thạc sĩ này, trước tiên em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô Khoa Vật lý - Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh đã

tận tình chỉ dạy em trong thời gian học Cao học tại trường dé em có thê trang bị day đủ

kiến thức, tư duy đẻ có thẻ thực hiện và hoàn thiện luận văn Thạc sĩ.

Đặc biệt, em xin đành lời cảm ơn sâu sắc nhất đến các thay TS Nguyễn Thanh

Nga va thầy TS Nguyễn Huynh Duy Khang — hai Giảng viên hướng dan tại Khoa Vật

lí, trường Đại học Sư phạm Thành phố Hô Chí Minh đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ

em trong quá trình thực hiện và hoàn thành luận văn.

Xin chân thành cảm ơn chân thành đến đến thầy ThS Tạ Thanh Trung — Giảng

viên khoa Vật lí ở trường Đại học Sư phạm Thành phố H6 Chí Minh, anh Quản Minh

Hòa — Học viên Cao học K33 Khoa Vật lí, bạn Hoàng Trọng Đại Dương — Học viên Cao

học K33 Khoa Vật li, thay Tôn Ngọc Tâm — trường THCS — THPT Hoa Sen những người đã nhiệt tình đóng góp ý tưởng, kinh nghiệm và hỗ trợ hết mình giúp tôi thực hiện

chủ đẻ luận văn.

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, GV nhà trường, các em học sinh lớp

11B —- trường Quốc tế Việt Nam Phan Lan (VFIS) và lớp 11A2 - trường THCS - THPT

Hoa Sen đã nhiệt tinh hợp tác và tạo điều kiện tốt nhất dé tôi tiến hành khảo sát thực

tiễn và thực nghiệm sư phạm.

Em xin chân thành cảm ơn Phòng sau Đại học — Trường Đại học Sư phạm Thanh

phố H6 Chí Minh đã tạo điều kiện để tôi hoàn thành luận văn.

Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân và các bạn học viên Cao

học K33 ngành Li luận và phương pháp day học Bộ môn Vật lí, Trường Đại học Sư

phạm Thành phố Hồ Chí Minh đã động viên, giúp đỡ tôi trong quá trình học tap, nghiên

cứu và hoàn thành luận văn Thạc sĩ này.

Trân trọng cảm ơn!

Thanh pho Ho Chí Minh, tháng 11 năm 2024

Tac gia luan van

Lé Chau Dat

Trang 4

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của riêng tôi đề phục vụ cho dé tài luận văn Các sô liệu nêu trong luận văn Thạc sĩ là trung thực khách quan và

chưa từng được công bố trong bat kì công trình nghiên cứu của tác giả nào khác

Thành pho Hỗ Chí Minh, thang 11 năm 2024

Tác giá

Lê Châu Dạt

Trang 5

DANH MỤC CÁC BANG BIỀÊU 2 S2 22 EE210215221522112112211121111111112111 11 c4 ix

MỞ DAU ooo cccc ecco ccccccscsseesssecssvesssesssvesssesesseesseessssesssecssivessicssivansuetsaeensnteaneeiseessetsseenneee 1

1 Lido chọn đề tài - 22: 222 221122211222112111211121112111 11c |

Zs, MARS itHCA GUCM CMW saccsccccssssssssssasssssacevescasvasvacenssussansnssasvsavasvvssesssassasnssaassavnessnssnvouvenss 2

3 Đối tượng, phạm vi nghiên eứu 2 22222222 22222122221222231122221122221222222 xe 2 MBS, GiảikuylUIkbplHấE uốn nnnnoanaanaanaann 3

Ss INHIEmVYNWBpPHIECHCWH : /.1 (/ (13.2.112/32.220/2/222000722/102.31215 3

6 Phương pháp nghiên cứu nh HH HH Hệ 3

Hi Wen een mil Che Get icisisssssssnnanimanmununusnannanmanannial 4

CHUONG 1: CO SO Li LUAN VA THUC TIEN GIAO DUC STEM

ROBOTICS CÓ ỨNG DUNG TRÍ TUỆ NHÂN TẠO TRONG MON VAT LÍ

NHAM PHÁT TRIEN NANG LỰC ĐỊNH HƯỚNG NGHE NGHIỆP CUA HỌC

SI( “TIẾP D , 2 22003222.-2.32.4.22/222-1223123321222012212221223)221202333333123312232321333132233351333033 5

1.1 Giáo duc STEM Robotics có ứng dung Tri tuệ nhân tao eee 5

111 Giá0086STENMN::::::ccccc co coocootooottititotittitiiiuintiitt 5

1.1.2 —“GiáodgcSTEIMIRUDDEEcoooioaoooooooggotogtotttttttttttttqtttttquiadu 5

1.1.3 Day học có ứng dụng Trí tuệ nhân tạo (AI) cho học sinh phổ thong 7

1.1.4 Chi đề STEM Robotics có ứng dụng Trí tuệ Nhân tạo -. - 9

1.1.5 Tích hợp Giáo duc STEM Robotics có ứng dung Trí tuệ nhân tao trong day

BRO WMO: sc sscccssassesasscssesasscsassasasssssesasvesacsasvassesassasaesavsasaesassasassarasessvasasvesiesissstinsasuavissasanas 10

1.1.6 Một số công cu sử dung trong day hoc STEM Robotics có ứng dung Trí tuệ

nhân tạo 11

1.2 Dạy học phát triển năng lực DHNN của HS ở trường trung học pho thông 14

1.2.1 Định hướng nghề ñ§HNp 14 1.2.2 Nang lực định hướng nghề nghiệp - co tticrirrrrrrrrrrree l§ 12.3 — Giáo dục STEM Robotics có ứng dung Trí tuệ Nhân tạo nhằm phát triển

năng lực DHNN của HS ở trường THPT - cà che 19

1.3 Quy trình xây dựng mô hình sản phẩm STEM Robotics có ứng dụng Tri tuệ

nhân tạo nhằm phát triển năng lực định hướng nghề nghiệp 23

Trang 6

1.4 Tién trình day học chủ đề STEM Robotics có ứng dung Trí tuệ Nhân tạo nhằm

phát triển năng lực định hướng nghề nghiệp của học sinh - 2:55 22 2222 24

1Š Công cụ đánh giá năng lực DHNN của học sinh thông qua day học STEM

Robotics có ứng dụng Trí tuệ Nhân tạo chao 25

1.5.1 Rubric đánh giá năng lực ĐHNN Ú cua 25

1.5.2 Phiếu khảo sát hứng thú nghề nghiệp STEM -2-22252sc5zcccs2 34

1.6 Khao sát thực tiễn dạy học STEM Robotics - 5 2 20 221021221226 35

1.6.1 Kết qua khảo sát GV về thực tiễn dạy học STEM Roboties 35 1.6.2 Kết quả kháo sát HS về thực tiễn day học STEM Roboties 39

1.7 Khảo sát thực tiễn dạy học định hướng nghề nghiệp - s2: 5s 5s 43

1.7.1 Kết qua kháo sát GV về thực tiễn tích hợp hướng nghiệp trong day học 43

1.7.2 Kết qua khảo sát HS về hứng thú liên quan đến nghề nghiệp STEM 45

KET LUẬN CHƯNG 1 - 2-55 SE 1 1211211211211 111 11 11 11 g1 11 g1 11 g1 1g yec 48

CHƯƠNG 2: THIẾT KE MOT SO CHỦ DE GIÁO DUC STEM ROBOTICS CÓ

UNG DUNG TRI TUE NHAN TAO TRONG MON VAT LÍ 11 -5¿ 49

2.1 Phan tích chương trình Vật lí 11 theo định hướng giáo dục STEM Robotics và

2.2.1 Xe tự hành siêu thông minh (Xe tự hành đò line kết hợp nhận diện biển báo

băng Machine Learning) cọ 103 E90 33

2.2.2 Đèn thông minh tự điều chỉnh độ sáng 22-22222222 22222222 59

2.3 Xây dựng tiến trình day học chủ dé STEM Robotics có ứng dụng Trí tuệ nhân tạo nhằm định hướng nghề nghiệp cho HS - 22 22222CSSCEEcEEEEEEEEEcEEEecrrrrrrrrrce 63

2.3.1 Tiến trình day học chú đề STEM Robotics “Xe tự hành siêu thông minh" 63

2.3.2 Tiến trình day học chủ đề “Đèn thông minh tự điều chỉnh độ sáng theo khoảng

Trang 7

CHƯƠNG 3: THỰC NGHIEM SƯ PHẠM 22222252222221112111 ,, Em re 90

3.1 Mục đích và nhiệm vu thực nghiệm sư phạm ccceeieiereree 90

3.1.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm nhọ eo 90

3.1.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm che re 90

3.2 Đối tượng thực nghiệm sư phạm ccoooononoinooono 90

3.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm ác nnhhhhue 9]

3.3.1 Phương pháp nghiên cứu trường hợp che 9]

3.3.2 Phương pháp quan sát (St 1S 1S ThS TH HH HH HH Hà HH He 9]

3.3.3 Phương pháp điều tra khảo sắt -2 222222 22222212221222312211211 221221 xe 91 3:34:IEbgøngpháDPPRSREYARIGiooiooaaiaioaro-aoioaroanoaoionianooaninntoancnnanntnne 91

3.4 Thuận lợi và khó khăn trong qua trình thực nghiệm sư phạm 92

3.4.1 Thuận lợi s2 22222 2022201102211112221111 E21 ccee 02 3.4.2 Khó khăn - k HH nh nh nh Hà HH Ho nho TH HH HH Hy 92

3.5 _ Kế hoạch thực nghiệm sư phạm - 22 ©22222222222222221223122122122212 222 93 4:6 Điểnbiếnthgcnghiệmsữpbạmi cocco.oo.oc 94

3.6.1 Dien biến thực nghiệm sư phạm lần 1 22 22c22+z222xzccrxzrrrscee 94 3.6.2 _ Diễn biến thực nghiệm sư phạm lần 2 522252 222222222222 102 ä¿T Kquảthgcnghiệnsơphạm 108

3.7.1 Kết quả đánh giá năng lực ĐHNN cúa HS 2222522cccccsccce 108

3.7.2 Kết quả khảo sát tiền kiếm - hậu kiểm về hứng thú nghề nghiệp STEM117 3.7.3 Kết quả phỏng vấn HS trong TNSP lần 2 -22-2222ccccczscccrrsccee 118 KETLUAN CHUONG 3 ctiiminmnmonmnmnmnmnme 122

TÀI LIỆU THAM KHẢO 2222222 2222222212211221221122211 1122111111211 2 xe 125DANH MỤC CÁC CONG TRINH ĐÃ CONG BO ooo coco cccccceeccessseeesserssersnsenen 132

PHỤ(EVEáscoscooiicioiiocoiiiiocicoooioooiioiooitioitiitiiisiisii1140211130130318855883550585038188838 133

Vv

Trang 8

> Artificial Intelligence — Trí tuệ nhân tạo

= r Machine Learning — Hoc may

Science — Technology — Engineering —

Trang 9

DANH MỤC CÁC SƠ ĐỎ, HINH ANH

Hình 1.1 Cau trúc của một board Arduino thường dùng 2-2e 22c c55cc- 12

Hình 1.2 Giao diện lập trình của Pictoblox 20 cee cece eeceseeseeeeeceneeeeeeeeeeneeeeneceeees 13

Hình 1.3 Thông tin về môn học dang giảng day và kinh nghiệm của các GV tham gia

Hình 1.7 Y kiên của các GV về thách thức khi triên khai STEM Robotics 38

Hình 1.8 Khảo sat HS về tham gia các hoạt động có liên quan đến Robotics 39 Hình 1.9 Khảo sát HS vẻ mức độ tiếp xúc, trải nghiệm STEM Roboties 40 Hình 1.10 Ý kiến của HS vẻ việc đưa Robotics vào chương trình giáo dục ở phổ

Hổ cicoiiiiiioiiioiiiniiiiiiistiii30601412314651184158358338536886815654585158531883688365865568556518555885555388568ã688 41

Hình 1.11 Y kiên của HS về các khó khăn khi học STEM Robottcs 42

Hình 1.12 Mức độ thường xuyên kết nối bài giảng với ngành nghề thực tế của các GV

BE +3215158612513481321261231331335235243281335303231281353312815843232528333231523412341281335232381291335322281253315252323525:335 43

Hình 1.14 Ý kiến của các GV vẻ hình thức tích hợp hướng nghiệp trong day hoc 44 Hình 1.15 Ý kiến của các GV về việc tô chức các khóa đảo tạo tích hợp giáo dục

hướng nghiệp cho(BÌẢO'VIỂN:::::::::sciiiietii221022112001221112311621353315311655913513 5395353355858573535536 536 44

Hình 1.16 Ý kiến của các GV vẻ thách thức khi triển khai tích hợp giáo dục hướng

NAMIE TONS: May ÑGE:io:cocicsoosiioiiiiiioitisiiitisi001316111653885310513853882515053583138538855553855858ã58 45

Hình 2.1 Giao diện Pictoblox bao gồm khu vực lập trình dạng khối và cửa sô nhận

điện hình ảnh: - E31 1n HH HH HH HH HH ng 54

Hình 2.2 Xe tự hành do line kết hợp nhận điện biển báo giao thông hoạt động trong

mô hình đường phô thu nhỏ, với "đường phố” màu đen và các biên báo giao thông 58

Hình 2.3 Sơ đồ mô tả nguyên lý hoạt động của mô hình đèn thông minh tự điều chỉnh

độ sảng ¡tieoiKHöăNE CACH: icceniiiiiasiioeiiiD04111401601181114411461443514845551343615831834515413ã355161183i 60

Hình 3:1.:Câuirảllòielanhöm2 : : s.c:scpẽiciininieceiisniistiisssiraissasiaeeesed 95

Hình 3.2 HS nhóm 2 và nhóm 3 đang phân công lắp ráp va lập trình cho mạch điều

Khién GONG CO GƯ ẢŸ 96

Hình 3.3 HS nhóm 1 lần dau trai nghiệm dùng mỏ han dé nỗi dây bị đứt 96 Hình 3.4 HS nhóm 2 và nhóm 3 đang nghiên cứu lập bản vẽ thiết kế xe 97 Hình 3.5 Bản thiết kế của nhóm 3 - 2: 2©S2££EE£EEEEEEEEEEEcEEEZEEEcvExcrxecrrec- 98

Trang 10

Hình 3.6 HS nhóm | và nhóm 3 dang thử vận hành xe lần đầu - - 99Hình 3.7 Thử nghiệm sản phẩm xe tự hành của nhóm 1 -5-2- c5: 99

Hình 3.8 Phan trình bay, báo cáo sản phẩm của nhóm I và nhóm 2 100

Hình 3.9 HS nhóm 2 đang trình bay poster của nhóm mình à c2 101

Hình 3.10 Nhóm | đang thảo luận lắp rap mạch động cơ - - + 103

Hình 3.11 Nhóm 5 đang lắp ráp mach cảm biến -2£ sz+cszeecxeecxee 103

Hình 3.12 Nhóm 2 và nhóm 3 đang lập trình cho cảm biến và motor 103

Hình 3.13 Nhóm 5 đang tạo đoạn code có tích hợp Machine Learning 104

Hình 3.14 Bản thiết kế xe của nhóm l hien 105 Hình 3.15 Nhóm 4 đang trình bay bản thiết kế cho GV góp ÿ . : 105

Hình 3.16 Nhóm 3 và nhóm 5 đang thực hiện lắp ráp và lập trình cho xe 106Hình 3.17 Nhóm 4 dang báo cáo sản pham xe trước lớp -:-csc55c2 107

Hình 3.18 D6 thị năng lực DHNN của HS trong TNSP lần 1 109

Hình 3.19 Đồ thị năng lực DHNN của HS trong TNSP lần 2 5-5556 113

Viii

Trang 11

DANH MỤC CÁC BANG BIEU

Bang 1.1 Các câu hỏi khảo sát Hứng thủ nghề nghiệp STEM 34

Bảng 1.2 Số lượng và tỉ lệ % HS lựa chọn các mức từ 1 đến 5 trong từng câu hỏi khảo

sát, và giá trị trung bình ứng với từng thành phần (hứng thú về Khoa học, Công nghệ,

TOA | ):::isetisssiisgi154116211526155515855556185618513555555555853553458535831365518658863356311631163588551E2852251885558Ẻ 46

Bang 2.1.Phan tích chương trình Vật li I1 theo định hướng giao dục STEM Robotics

4881288535835525358959588858580585555153853:873385853133553553558830333838555835858382538252835538387588588558535838z958.gể 49

Bảng 2.2 Phân tích chương trình Vật lí 11 theo định hướng nghè nghiệp STEM 50

Bảng 2.3 Phân tích những yêu cầu cần đạt môn Vật lí tương ứng với nội dung chủ đề

STEM Robotics “Xe tự hành siêu thông minhì”” nu 58

Bang 2.4 Phân tích những ngành nghé liên quan đến nội dung chủ đề STEM Robotics

“XeitiBành:si6uitHôDBIIHN”::-.::::::-::si2ii216240411120111211931123116844134185395353356886573535536 632 59

Bảng 2.5 Mô hình thu nhỏ của “Dén thông minh tự điều chính độ sáng theo khoảng

cách” gồm cảm biến khoảng cách gắn với đèn đẻ điều chỉnh độ sáng và bo mạch

Arduino ở một đầu của “phòng,” với một hộp tượng trưng cho “người ding” có thê dichuyển: 006 Mie PONS sainssascssitosictaiioiitogtie4102220000160510220032083206323015383593339312333530183383838g51 62

Bảng 2.6 Phân tích những yêu cầu cần đạt môn Vật lí tương ứng với nội dung chủ đề

STEM Robotics “Dén thông minh tự điều chỉnh độ sáng theo khoảng cach” 62 Bảng 2.7 Phân tích những ngành nghề liên quan đến nội dung chủ đề STEM Robotics

“Đèn thông minh tự điều chỉnh độ sáng theo khoảng cáchì”” sóc cccs csc22sv 63

Bảng 2.8 Các biểu hiện hành vi năng lực DHNN của HS (áp dung cha ca 2 chủ đề

PAE (ODDÍÌBSÌ!¿iinsstniastit3451146551235856365635883385633656533361938828863385654853255685958363388338535385330568653 81

Bảng 2.9 Rubric đánh giá năng lực DHNN của HS trong chủ để STEM Robotics “Xe

tarhảnh:siêu thông mi ”::::::-::::cco:cocsciccipetirsi22501251112512561505135615055154185481585885935864582358615 546 82

Bảng 2.10 Rubric đánh giá năng lực DHNN cua HS trong chủ dé STEM Robotics

“Đèn thông minh tự điều chỉnh độ sáng theo khoảng cach” c0ccsessssesseeeeceeeeneeen 84Bang 2.11.Bộ câu hỏi phỏng van HS sau chủ dé STEM Robotics - §7

Bảng 2.12 Bảng tiêu chí đánh giá sản phẩm “Xe tự hành siêu thông minh” 87

Bảng 2.13 Bảng tiêu chí đánh giá sản phẩm “Đèn thông minh điều chỉnh độ sáng theo

KHÔ HA GÍM s22: i2x510569102102391223003369331355108331569393315555035183331581858018839541393303353163189531881855897538031 88

Bang 3.1 Danh sách mã hóa HS tham gia TNSP lần 1 -22+ 91Bang 3.2 Danh sách mã hóa các HS được lựa chon dé đánh giá trong TNSP lần 2 91

Bảng 3.3 Kế hoạch thực nghiệm sư phạm lần 1 52-52222z5czzcczzccszcc 93

Bảng 3.4 Kẻ hoạch thực nghiệm sư phạm lần 2 cc nu ng 112cc 93Bảng 3.5 Đánh giá sản phẩm xe tự hành của các nhóm trong TNSP lần 1 99

Bang 3.6 Đánh giá sản phầm poster của các nhóm trong TNSP lần 1 101 Bang 3.7 Đánh giá sản phẩm xe tự hành của các nhóm trong TNSP lần 2 106

ix

Trang 12

Bang 3.8 Đánh giá các thành tô năng lực DHNN của HS trong TNSP lân L 108

Bảng 3.9 Đánh giá định tinh biêu hiện hành vi năng lực DHNN va dé xuất biện phápcủa các HS trong TNSP lần Ì -¿52-22222221 222202212112 1121172123212 112211 c1 px 110Bảng 3.10 Danh giá các thành tố năng lực DHNN của HS trong TNSP lần 2 113

Bang 3.11 Đánh giá định tính biéu hiện hanh vi năng lực DHNN của các HS trong

INSPDIHO co na 0n nan nan 114 Bang 3.12 Kết qua kiểm định Wilcoxon khảo sát tiền kiểm — hậu kiểm vẻ hứng thú

nghề nghiệp STEM trong TNSP lần Ì 222-2222 2222221222222222222 212212112112 ee 117 Bảng 3.13 Kết qua kiểm định Wilcoxon khao sắt tiền kiểm — hậu kiểm vẻ hứng thú

nghé nghiệp STEM trong TNSP lần 2 2-52 2tr 2á 21x 1xckkcưeu 118 Bang 3.14 Các kiến thức, ki năng, phẩm chat được học sinh dé cập trong phan phỏng

Nt¡sii23ii2131241354516331164315313635153858535335633856439835653563885855538556355336968838ã8ã52335833355516835834888518888 119

Trang 13

MỞ DAU

1 Lí do chọn đề tài

Sự phát trién của cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư, cùng với sự bùng nô

của Trí tuệ Nhân tạo (AI), đã tao ra một nhu cầu cap thiết về nguồn nhân lực mới trên

toàn thể giới (Hicu, 2020; Zainal, 2018) Dự báo rang dén nam 2025, khoảng một nửa

số nhiệm vụ lao động sẽ được thực hiện bởi các hệ thống tự động hóa (Leopold et al., 2018; U.S Bureau of Labor Statistics, 2019) Các nền giáo dục tiên tiến trên thẻ giới dang trải qua những chuyên biến lớn với mục tiêu dao tạo thé hệ trẻ có đủ trí tuệ và nhạy

bén đẻ thích ứng và phát triển trong thời đại mới (Tiệp, 2017) Khi các ngành nghẻ thuộc

lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học (STEM) ngày càng đóng vai trò

quan trọng trong sự phát triển kinh tế của các quốc gia, việc đào tạo nguồn nhân lực cho

các ngành STEM đã trở thành một nhiệm vụ cấp bách đổi với các hệ thông giáo dục

(Trung, 2024).

Trong bối cảnh này, ngày cảng có nhiều nhà giáo dục trên thế giới hiện nay quan

tâm đến mô hình giáo dục STEM Robotics (Chevalier et al., 2020) Với tính chất liên ngành, STEM Robotics tạo ra một môi trường học tập tích cực, thích hợp đê tiếp thu kiến thức từ các môn Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật va Toán học (STEM) (Khanlari,

2013) Các nghiên cứu cho thay STEM Robotics có vai trò tích cực trong việc phát triểnnăng lực giải quyết van dé (Aris & Orcos, 2019; Barak & Zadok, 2009) và năng lực tư

duy máy tính (computational thinking) của học sinh (Chevalier et al., 2020; Li et al.,

2020) Việc tích hợp STEM Robotics vào day học môn Vật lí cho học sinh cũng đã được

khăng định tính hiệu quả (Atcs & Eryilmaz, 2011; Church ct al., 2010; Williams ct al.,

2007a) Một số nhà nghiên cứu còn phát trién các chú dé liên quan đến STEM va STEMRobotics có yếu tổ định hướng nghề nghiệp (Barger, 2015; Chen & Chang, 2018b;

Nugent et al., 2016; Welch & Huffman, 2011) Kết qua khảo sát cho thay sự gia tăng

hứng thú nghé nghiệp của học sinh thé hiện rõ nhất trong các nganh kĩ thuật (Nugent et

al., 2016) Điều này cho thay tiềm năng lớn của STEM Robotics trong việc khuyến khích

học sinh lựa chọn các ngành công nghiệp liên quan, đặc biệt là trong boi cảnh hiện nay

khi công nghệ va kĩ thuật ngày càng đóng vai trò quan trọng.

Hiện nay nhiều nén tảng lập trình Robotics như Teachable Machine, Ublock,

Pictoblox, còn trang bị thêm các công cụ Trí tuệ Nhân tao (Artificial Intelligence —

Al), trong đó tập trung vào việc giúp HS tạo ra một mô hình Học máy (Machine

Learning) dé nhận diện hình ảnh, âm thanh tim mối quan hệ giữa các đại lượng trongbảng số liéu, qua đó cung cấp cho HS những kiến thức cơ bản nhất về AI Tiềm năng

tích hợp AI trong giáo due STEM Robotics là rất lớn và đang nhận được sự quan tâm từ nhiều nhà nghiên cứu trên thê giới (Eaton, 2017; Hsu & Chen, 2022; Liao et al., 2021;

Sakulkueakulsuk et al., 2018) Điều này cực kì có ý nghĩa trong bối cảnh công nghệ AI

]

Trang 14

đang phát trién thần tốc như hiện nay, nhiều nghiên cứu đã chi ra rằng việc tiếp xúc với

AI từ sớm sẽ giúp nâng cao các kĩ năng sống cho học sinh (Kahn & Winters, 2017),

khuyến khích nhiều học sinh xem xét sự lựa chọn nghẻ nghiệp liên quan đến lĩnh vựcnảy, có sự chuẩn bị tốt hơn cho việc chọn ngành học và công việc trong tương lai

(Burgsteiner et al., 2016; Gresse von Wangenheim et al., 2021).

Theo chương trình giáo dục phô thông 2018 tại Việt Nam, giáo dục hướng nghiệp

cần được thực hiện thông qua tất cả các môn học, đặc biệt giai đoạn từ lớp 10 đến lớp

12 là giai đoạn giáo dục định hướng nghề nghiệp (Bộ Giáo dục va Đào tao, 201§c) Theo

đó, từ lớp 10, học sinh sé lựa chọn các nhóm môn học tự chọn phù hợp với định hướng

nghé nghiệp trong tương lai của minh (Bộ Giáo dục va Dao tao, 201 8c) Quyết định số

522/QĐ-TTg ngày 14/5/2018 của Thú tướng Chính phú (2018) đã nêu rõ chủ trương đối

với chương trình giáo dục phô thông mới cần chú trọng tích hợp giáo dục hướng nghiệp

trong các môn học và hoạt động giao dục theo định hướng giáo dục STEM, phù hợp với

xu hướng phát triển nganh nghé của quốc gia, đáp ứng thị trường lao động, chuẩn bịđiều kiện đào tạo nhân lực đáp ứng yêu cầu của Cách mạng công nghiệp lần 4 Nhằm

thực hiện mục tiêu giáo dục hướng nghiệp này, Bộ Giáo dục va Dao tạo đã ban hành

công văn số 3089 năm 2020, hướng dẫn triển khai giáo dục STEM tại các trường trung

học (Bộ Giáo dục và Dao tạo, 2020a) Năng lực định hướng nghé nghiệp cũng là một

năng lực được quy định trong chương trình Giáo dục Phô thông 2018 ở Việt Nam Công

nghệ Robotics và Trí tuệ nhân tạo cũng được đưa vào Chương trình Giáo dục Phé thông

môn Tin học (Ministry of Education and Training, 2018) Tuy nhiên, sự phát trién của

năng lực định hướng nghề nghiệp thông qua học tập chủ dé STEM Robotics va AI chưa

được khai thác triệt dé bởi các nhà nghiên cứu giáo dục ở VN.

Những phân tích trên cho thấy việc thiết kế va day học chú dé STEM Robotics

có ứng dụng Trí tuệ nhân tạo trong môn Vật lí nhằm phát triển năng lực định hướng nghé nghiệp của học sinh là một hướng nghiên cửu rất mới va có ý nghĩa thiết thực đối

với tinh hình giáo dục hiện nay.

2 Mục tiêu nghiên cứu

Xây đựng và tô chức hoạt động dạy học chú đề STEM Robotics có ứng dụng Tri

tuệ nhân tạo trong môn Vật lí 11 nhằm phát triển năng lực định hướng nghé nghiệp của

học sinh.

3 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu: Hoạt động day học môn Vật lí 11 nhằm phát triển năng

lực định hướng nghé nghiệp của học sinh THPT

Trang 15

+ Thời gian: từ tháng 2/2023 đến thang 10/2024.

4. Gia thuyét khoa hoc

Nếu thiết kế va tô chức hoạt động day hoc chủ dé STEM Robotics có ứng dụng

Trí tuệ nhân tạo (AJ) trong môn Vật lí lớp 11 thì sẽ phát triển năng lực định hướng nghè

nghiệp của học sinh THPT.

5 Nhiệm vu nghiên cứu

Đề đạt được mục đích nghiên cứu, chúng tôi thực hiện các nhiệm vụ sau;

Nhiệm vụ 1: Xây dựng cơ sở lý luận cho đề tảiNghiên cứu cơ sở lý luận về STEM Robotics, trí tuệ nhân tạo (AI) trong giáo dục

Nghiên cứu lý luận về tích hợp giáo dục hướng nghiệp trong dạy học; khái niệm, cau trúc, biêu hiện của năng lực định hướng nghé nghiệp.

Nhiệm vụ 2: Diéu tra thực tiễn vẻ:

Thực tiên dạy học chủ đề STEM Robotics ở trường THPT

Thực tiễn tích hợp định hướng nghề nghiệp trong dạy học Vật lí ở trường THPT Nhiệm vụ 3: Xây dựng nội dung gồm:

Tìm hiểu yêu cầu cần đạt thuộc nội dung Vật lí I1.

Phân tích nội dung day học trong chương trình Vật lí 11 có liên quan đến

Robotics, Trí tuệ nhân tạo (AD và định hướng nghè nghiệp

Xây dựng kế hoạch bai day cho chủ dé, có tích hợp giáo dục hướng nghiệp

Xây dựng rubric đánh giá năng lực định hướng nghè nghiệp, lấy ý kiến chuyên

gia dé cải tiền và hoàn thiện

Nhiệm vụ 4: Tiến hành thực nghiệm sư phạm ở trường trung học phô thông, thuthập đữ liệu về năng lực định hướng nghé nghiệp của học sinh và đánh giá

Phương pháp nghiên cứu

Chúng tôi sử dụng phối hợp các phương pháp sau:

Phương pháp nghiên cứu lí luận

Nghiên cứu sách, báo, luận văn, tap chí chuyên ngành vẻ lí luận STEM

Robotics, ứng dụng trí tuệ nhân tạo trong day học, năng lực DHNN

Nghiên cứu các sản phẩm và công cụ hỗ trợ day học STEM Robotics có ứng

dụng trí tuệ nhân tạo hiện nay

Phương pháp nghiên cứu thực tiễn: Thiết kế các phiêu khảo sát và tiền hànhkhảo sát trên đối tượng GV và HS vẻ thực tiễn day hoc STEM Robotics ở

trường THPT, thực tiễn day học định hướng nghé nghiệp ở trường THPT

Phương pháp thực nghiệm sư phạm

Tổ chức đạy học trên đối tượng học sinh lớp 11.

3

Trang 16

Thực nghiệm sư phạm kết hợp điều tra, quan sát thông qua các phiếu học tập dé

đánh giá biêu hiện hành vi năng lực định hướng nghé nghiệp của học sinh.

Xây dựng bộ câu hỏi khảo sát và tiền hành khảo sat (tiền kiểm — hậu kiểm) dé

đánh giá sự thay đổi về hứng thú nghề nghiệp của HS sau TNSP

Xây dựng bộ câu hỏi phỏng van và tiền hành phỏng van HS sau TNSP

Phương pháp thống kê toán học: Thống kê số liệu thực nghiệm và phân tích,

xử lí số liệu, từ đó rút ra kết luận dé tải.

Đóng góp mới của đề tài

Xây dựng được tiến trình day học STEM Robotics có ứng dụng trí tuệ nhân tao

nhằm phát triển năng lực DHNN cho học sinh THPT.

Xây dựng được bộ công cụ đánh gia năng lực thực nghiệm của HS.

Thiết kế được 2 sản phâm STEM Robotics có ứng dụng trí tuệ nhân tạo

Xây dựng được 2 kế hoạch chủ đề STEM Robotics có ứng dụng trí tuệ nhân tạonhằm phát triển năng lực ĐHNN cho học sinh THPT.

Trang 17

CHUONG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THUC TIEN GIÁO DỤC STEM

ROBOTICS CÓ ỨNG DỤNG TRÍ TUỆ NHÂN TẠO TRONG MÔN

VAT LÍ NHAM PHÁT TRIEN NANG LỰC ĐỊNH HƯỚNG NGHE

NGHIỆP CỦA HỌC SINH THPT

1.1 Giáo dục STEM Robotics có ứng dụng Trí tuệ nhân tạo

1.1.1 Giáo dục STEM

STEM là cụm từ viết tắt được ghép từ các chữ cái đầu bốn từ: Science (Khoa

học), Technology (Công nghệ), Engineering (Ki thuat), va Mathematics (Toán học).

Day là mô hình được phát triển vào những năm 90 của thế ky XX (Sanders & Wells,

2005) Giáo dục STEM không chi tập trung vào việc truyền đạt kiến thức khoa học, mà

mục tiêu chính là rèn luyện cho học sinh kĩ năng vận dụng kiến thức từ các lĩnh vực trên

để giải quyết các van dé trong cuộc sóng hiện đại Thông qua các hoạt động thực hành,

học sinh tự khám phá, tiếp cận tri thức khoa học và quan trọng hơn là phát triển các kĩ năng như tìm hiéu, thí nghiệm, ứng dụng công nghệ, thiết kế kĩ thuật, và tư duy tính toán

(Phạm Quang Tiệp, 2017).

Theo công văn 3089 của Bộ Giáo dục và Đảo tạo ban hành năm 2020, Giáo dục

STEM là một phương thức giáo dục nhằm cung cấp kiến thức khoa học kết hợp với ứng

dụng thực tiễn Nội dụng bài học STEM đưa học sinh vào tình huống thực tế vả vận

dụng kiến thức dé phát triển năng lực của học sinh Có nhiêu hình thức tô chức giáo dục STEM trong nha trường bao gồm: giảng dạy các môn khoa học theo mô hình bai học

STEM, tổ chức các hoạt động trải nghiệm STEM, và tiễn hành các hoạt động nghiêncứu khoa học kĩ thuật (Bộ Giáo dục và Đào tạo, 2020a) Nội dung bài học STEM có thêgắn với các hoạt động nghề nghiệp liên quan đến lĩnh vực STEM, đem đến hứng thú và

động lực học tập, góp phần định hướng nghé nghiệp cho học sinh (Bộ Giáo dục và Dao

tạo, 2020a).

Theo công văn 3089 của Bộ Giáo dục và Dao tạo, quy trình xây dựng bài học

STEM g6m bốn bước bao gồm: Lựa chọn nội dung day học; Xác định van dé cần giải

quyết, Xây dựng tiêu chí của san pham/ giải pháp giải quyết van dé; Thiết kế tiến trình

tô chức hoạt động dạy học (Bộ Giáo dục và Đào tạo, 2020a) Cấu trúc bài học STEM

có thê được chia thành 5 hoạt động chính: Xác định van đẻ: Nghiên cứu kiến thức nên;

Trinh bày và thảo luận vẻ phương án thiết kế; Tiến hành chế tạo sản phẩm theo phương

án thiết kế đã chọn; Trình bày và thảo luận về sản phẩm, điều chỉnh và hoàn thiện (Bộ

Giáo dục và Đào tạo, 2020a).

1.1.2 Giáo dục STEM Robotics

1.1.2.1 Khái niệm STEM Robotics

Trang 18

Giáo dục STEM Robotics được hiểu là một lĩnh vực nghiên cứu trong đó học

sinh tương tác và thao tác với các robot dé khám phá kiến thức từ nhiều lĩnh vực tích

hợp qua đó ứng dụng những kiến thức này dé giải quyết các van dé thực tiễn theo định

hướng giáo dục STEM (Le et al., 2023; Nguyễn & Lê, 2020) Theo Nguyễn Thanh Nga

vả các cộng sự (2022), một sản phâm Robotics hoạt động dựa trên nguyên lý chung như

sau:

- _ Lệnh điều khién được thu nhận bởi các thiết bị nhận lệnh

- Sau đó, tín hiệu sẽ được truyền đến các bộ phận đẻ xử lí thông tin

- Cuỗi cùng, bộ phận xử lí sẽ truyền thông tin đến bộ phận chấp hành đẻ điều khiển

các thiết bị đầu ra tương tác với môi trường bên ngoài

Trong một chủ dé STEM Robotics, Robot vừa đóng vai trò là đối tượng nghiên

cứu, vừa là một công cụ sử dụng cho việc dạy — học các môn khoa học khác (Altin &

Pedate, 2013: Dang Đông Phương et al., 2020) Học sinh sẽ thiết kế và xây dựng sản

pham của mình dựa trên các công cụ kĩ thuật, bao gồm cảm biến, bộ xử lý động cơ,

thông qua một loạt các hoạt động nghiên cứu tích cực (Barak & Zadok, 2009) Thay vi

chỉ học kiến thức trên sách vở, học sinh tự “đóng vai” một nha nghiên cứu, thực hiệnday du các bước dé giải quyết van dé, bao gôm hoạt động đặt van dé, phân tích thôngtin, thiết kế kĩ thuật, lắp ráp, lập trình và vận hành thiết bj (Church et al., 2010)

Trong luận văn này, Giáo dục STEM Robotics được hiểu là một mô hình giáodục trong đó ứng dụng công nghệ và kĩ thuật robot đẻ giảng dạy thông qua việc thiết kế

lắp ráp, lập trình Sản phẩm học tập của STEM Robotics có thé là Robot hoặc các thiết

bị tự động hóa, thiết bị thông minh ứng dụng trí tuệ nhân tạo.

1.1.2.2 Các tác động của STEM Robotics dén học sinh phổ thông

Robotics được xem là một công cụ rất đa năng trong quy trình dạy học vì nó đòihỏi học sinh phải huy động kiến thức, kĩ năng rat rộng, từ toán học, vật li, tin học đến kĩthuật, công nghệ, qua đó phát triển năng lực học sinh ở nhiều lĩnh vực (Aris & Orcos,

2019; Đăng Đông Phương et al., 2020) Đặc biệt, robot thẻ hiện hiệu quả rõ rệt trong

việc giảng dạy STEM, khi nó giúp học sinh thực hành những ứng dụng thực tiễn của các

khái niệm kĩ thuật và công nghệ, đồng thời làm giảm đi sự trừu tượng trong các môn

khoa học và toán học (C.Kim et al., 2015) Robot có tiềm năng lớn trở thành một phần

bổ sung hiệu quả cho các phương pháp giáo dục truyền thông (Ngô Văn Thuyên et al

2020).

Nghiên cứu của (Li et al., 2020) chí ra rằng việc viết code không phải là yếu tố

quan trọng nhất trong giáo đục STEM Robotics; thay vào đó, cần chú trọng đến kĩ năng

va kiến thức từ các lĩnh vực liên quan khác Chevalier (Chevalier et al., 2020) cũng cho

rằng quá trình tư duy của học sinh trong việc vận dụng kiến thức từ nhiều lĩnh vực đề

giải quyết các vấn đề mới là một mục tiêu thiết yếu trong giáo đục STEM Robotics.

6

Trang 19

Có nhiều mô hình triển khai hoạt động giáo dục STEM Robotics như: học tập

khám phá, học tập hợp tác, giải quyết vấn đẻ, học tập qua dự án, tổ chức các cuộc thi

khoa học kĩ thuật, hoặc long ghép vào chương trình học chính thức trong nha trường (Altin & Pedate, 2013) Anwar (2019) khăng định giáo dục STEM robotics trong môi

trường học tập chính quy (trong trường học) và không chính quy (ngoài trường học) đều

có tác động tích cực đối với HS Phần lớn các hoạt động Robotics ở trường học hiện nay

đều được tô chức ngoài giờ học dưới dạng hoạt động trải nghiệm, hoạt động ngoại khóa hoặc các cuộc thi chế tao Robot (Altin & Pedate, 2013; Barak & Zadok, 2009: Lê Hải

khai ngày càng rộng rai, thu hút học sinh bằng các bộ kit Robotics như Lego Wedo va

Lego Mindstorm (Le et al., 2023) hoặc các dự án robot Arduino thực hành (Dat et al.,

2024) Tuy nhiên thiểu hụt kinh phi, cơ sở vật chất, kiến thức chuyên môn và thời gian

giảng day hạn chế van là những thách thức lớn trong việc triển khai giáo dục STEM

Robotics tại các trường (Le et al., 2023) Việc thiểu trải nghiệm STEM thực hành trongđảo tạo giáo viên khiến nhiều giáo viên Việt Nam cảm thấy chưa sẵn sảng cho việc giảng

day STEM Robotics (Le et al., 2023).

1.1.3 Day học có ứng dụng Trí tuệ nhân tao (AD) cho học sinh phố thông

Hiện tại, có nhiều định nghĩa khác nhau vé trí tuệ nhân tao Theo Bách khoa toàn

thư Britannica, trí tuệ nhân tạo (AI) được định nghĩa là khả năng của máy tính hoặc

robot do máy tính điều khiển dé thực hiện những nhiệm vụ thường do con người đảm

nhận vì chúng yêu cầu trí thông minh và khả nang phán đoán của con người (Britannica,2023) Theo Nguyễn Thị Hồng Chuyên (2023) trí tuệ nhân tạo là một hệ thống máy tinh

có khả năng tham gia vào các quá trình giống như con người, bao gồm học tap, điềuchỉnh, tông hợp, tự sửa lỗi và sử dung dit liệu cho các tác vụ xử lý phức tạp (Chuyên,

2023: Popenici & Kerr, 2017) Theo Đặng Thị Thay Dung vả Nguyễn Thanh Xuân

(Dung & Thanh, 2023), trí tuệ nhân tạo la dang trí tuệ của máy móc mô phóng trí thông

minh của con người va thực hiện những nhiệm vụ như một con người Trong đề tài luận văn này, trí tuệ nhân tạo được hiểu là hệ thong máy được thiết kế mô phỏng trí thông minh con người, tham gia vào các quá trình như học tập, điều chỉnh, tự sửa lỗi và thực hiện các nhiệm vụ phức tạp vốn yêu câu trí tuệ con người.

Trang 20

Công nghệ Học may (Machine Learning - ML) là một lĩnh vực con của Trí tuệ

Nhân tạo (AI) nghiên cứu về cách giúp máy tính có kha năng học hỏi mà không can

được lập trình rõ rang (Mitchell & Mitchell, 1997) Các thuật toán học máy xây dựng

một mô hình toán học dựa trên đữ liệu mẫu gọi là "dữ liệu huấn luyện" (training data),

dé thực hiện dự đoán hoặc đưa ra quyết định mà không cần lập trình cụ thé dé thực hiện

nhiệm vụ đó Một mô hình Machine Learning có thê được ứng dụng trong nhiều lĩnh

vực và nhiệm vụ khác nhau, bao gồm nhận dang hình anh, phát hiện và phân đoạn đối

tượng, nhận điện chuyên động và tư thể, cũng như xử lý văn bản, âm thanh và giọng

nói, phân tích cảm xúc, cùng nhiều ứng dụng khác (Gresse von Wangenheim et al.,

2021).

Trí tuệ nhân tạo (AI) đưa tới nhiều cơ hội cũng như thách thức cho giáo dục, làm

chủ và tận đụng được ưu thế của trí tuệ nhân tạo sẽ góp phan tạo ra hoạt động học tập

sáng tạo, tích cực thời đại 4.0 (Dung & Thanh, 2023) Chính vì vậy, việc trang bị cho

học sinh những kiến thức và kĩ năng cơ bản vẻ sử dụng trí tuệ nhân tạo và học máy

(Machine Learning) sẽ mang đến lợi thé rat lớn cho học sinh trong việc chuan bị hành

trang nghề nghiệp tương lai (Burgsteiner et al., 2016; Wang, 2012).

Một trong những thách thức đôi với việc phổ biến các kiến thức vẻ AI và Robotics đến cho học sinh nam ở các giao diện lập trình, vốn cần phải viết code, dé viết được

code lại đòi hỏi nhiều kiến thức về lập trình và cú pháp các câu lệnh, điều này rõ ràng

quá phức tap so với kha nang của học sinh (Gresse von Wangenheim et al., 2021; Kahn

& Winters, 2017) Các nhà nghiên cứu cho rang giáo viên nên đơn giản hóa những thaotác này, điều cần nhất là giúp học sinh học được cách tư duy giải quyết vẫn đề thôngqua lập trình (Gresse von Wangenheim et al., 2021) Hiện nay đã có các nên tảng lập

trình trực quan như Snap!, mBLock, Google Teachable Machine, cho phép lập trình

bằng các block kéo thả, giúp học sinh dé dang lập trình Robot va sử dụng các tính năngcủa AI mà không cần phải viết code, không cần có sẵn kiến thức về lập trình (Gresse

von Wangenheim et al., 2021; Kahn & Winters, 2017).

Trong chuong trinh Gido duc Pho thông môn Tin học ở Việt Nam năm 2018, các

nội dung vẻ trí tuệ nhân tạo (AI) và học máy (Machine Learning) cũng được đưa vào

các yêu cầu cần đạt ở lớp 12 (Bộ Giáo dục và Đào tạo, 2018b), bao gồm các nội dung:

giới thiệu sơ lược về trí tuệ nhân tạo, nêu được ví dụ minh hoạ cho một số ứng dụng điền hình của AI, giải thích được khái niệm học máy, nêu được vai trò của học máy.

Từ đó, ta có thê nhận thấy trí tuệ nhân tạo đã và đang ngày càng giữ một vị trí

quan trọng, vừa là công cụ giáo dục vừa là nội dung trong chương trình giáo dục ở nhiều

nước trên thế giới.

Trang 21

Trong phạm vi đề tài luận văn này, việc dạy học có ứng dụng Trí tuệ nhân tạo (AJ) tập trung hướng đến cung cấp cho học sinh một số trải nghiệm và hiéu biết co ban

nhất liên quan đến AI, ma trọng tâm chính là về công nghệ Machine Learning va những

ứng dụng của công nghệ nay trong thực tiễn.

1.1.4 Chú đề STEM Robotics có ứng dụng Trí tuệ Nhân tạo

Nhận thức được thế mạnh chung cua day học Trí tuệ Nhân tạo (Al) va STEM

Robotics trong việc phát triển kha nang tư duy tính toán của học sinh, cùng khả năng

kết hợp cả hai nhằm tạo ra những hệ thống tự động hóa và điều khiến thông minh, có nhiều nhà nghiên cứu giáo dục trên thé giới đã thiết kế các dy án học tập STEM Robotics

có ứng dung AI, mà trọng tâm là tạo ra các san phẩm Robotics có ứng dụng công nghệ

Machine Learning.

Trong nghiên cứu của Hsu và Chen (2022), HS phát triển ứng dụng AI nhận diện giọng nói bằng nên tang PAC và MIT App Inventor dé điều khiển xe robot trên board

game Dự án nảy giúp sinh viên tự xây dựng và huấn luyện mô hình học máy, sau đó

ứng dụng đẻ robot thực hiện lệnh đi chuyên trong trò chơi Kết quả cho thấy sự kết hợp

này không chỉ cải thiện kĩ năng tư duy tính toán mà còn khuyến khích khả năng sáng

tao, giải quyết van dé va nâng cao động lực học tập của sinh viên trong lĩnh vực STEM.

Nghiên cứu của Eaton (2017) hướng dẫn các sinh viên học cách tích hợp các lĩnh vực

AI khác nhau như nhận thức, học máy, lập kế hoạch và tương tác người-máy dé phát

trién các robot dich vụ thông minh, có khả năng thực hiện nhiều tác vụ đa đạng, từ tìm kiếm đỏ vat, vận chuyên đến giao tiếp với con người Sự kết hợp giữa Robotics và AI

giúp sinh viên không chỉ học lý thuyết ma còn thực hảnh kĩ năng hợp tác đa ngành, giải

quyết van dé và phát triển hệ thông AI toàn điện đáp ứng yêu cầu phức tạp trong các môi trường chưa biết trước Trong nghiên cứu của Sakulkueakulsuk và các cộng sự (2018), học sinh thực hiện dự án Robotics trong đó yêu cầu tạo mô hình học máy (Machine Learning - ML) dé giải quyết một van đề thực tế trong bối cảnh nông nghiệp:

dự đoán chất lượng và độ ngọt của xoài Nghiên cứu của Liao và các cộng sự (2021) đã

đưa vào dạy học dự án "Xe thông minh theo dõi mục tiêu." Học sinh sử dụng các cảm

biến và thuật toán AI (YOLOv3) dé nhận diện và theo đối mục tiêu, đồng thời lập trình

và tôi ưu hóa robot với các thuật toán như PID đề cải thiện hiệu suất vận hành Kết quả

thực nghiệm cho thấy học sinh áp dụng mô hình này đạt hiệu suất học tập và kĩ năng

vượt trội so với phương pháp truyền thông, khăng định giá trị của Robotics và AI trong

giáo dục STEM.

Từ những nghiên cứu trên, có thê khăng định rằng việc tích hợp Trí tuệ Nhân tạo

(AD) và STEM Robotics trong giáo dục mang lại những lợi ích to lớn trong việc phát

triên kĩ năng tư duy tính toán, sáng tạo và giải quyết vân dé của học sinh Các dự án họctập kết hợp AI va Robotics không chỉ giúp học sinh nắm vững lý thuyết mả còn cung

cap cơ hội thực hành trong các môi trường thực tế, từ đó nâng cao khả năng hợp tác đa ngành và giải quyét các thách thức phức tap.

9

Trang 22

Trong phạm vi đề tài luận văn này, việc “img dung trí tuệ nhân tao” trong chủ đề STEM Robotics năm ở việc thiết kế các sản phâm Robotics có ứng dụng công nghệ

Machine Leaming Học sinh sẽ tự thực hiện nhiệm vụ “huấn luyện” một mô hình

Machine Learning đơn giản thông qua việc đưa các dữ liệu (hình ảnh, âm thanh, số liệu

đo đạc ) vào một công cụ Machine Learning có san, sau đó tích hợp mô hình Machine Learning nay vào bộ phận xử lý thông tin va điêu khiển của sản phẩm Robotics.

1.1.5 Tích hợp Giáo dục STEM Robotics có ứng dụng Trí tuệ nhân tạo trong day

học Vật lí

Trên thé giới, nhiều nha nghiên cứu giáo dục đã sử dụng Robotics như một công

cụ thực hành trực quan dé dạy các khái niệm vật lí thông qua việc thiết kế và lắp rap robot từ các linh kiện như cảm biến, động cơ, và vi điều khién Trong nghiên cứu của

Sena và các cộng sự (2019) học sinh tham gia xây dựng va lập trình một robot di động

nhằm mục đích minh họa các khái niệm vật lí liên quan đến chuyển động thăng đều vàmột số nguyên lý cơ bản vẻ điện áp và dòng điện Dự án đã giúp học sinh hiểu sâu hơn

vẻ các nguyên lý vật lí thông qua tương tác trực tiếp với công nghệ đông thời làm tăng

sự hứng thú và động lực học tap của HS Trong nghiên cứu của Badeleh (2021), HS sử

dụng kết hợp các cảm biến để đo và phân tích hiện tượng tĩnh điện, sự tương tác giữa từ

trường và dòng điện, cảm ứng điện từ Kết quả cho thay học sinh sử dung Robotics có kết qua học tập cao hơn đáng kể, cảm thấy hứng thú va phát triển tốt các kĩ năng như làm việc nhóm và tư duy logic Nghiên cứu của Verner (2004) sử dụng Robot dé dạy

kiến thức về các trường vật lí như trường điện, từ và âm học Trong khóa học này, họcsinh được hướng dẫn trang bị cho robot các cảm biến như cảm biến ánh sáng, âm thanh

và nhiệt độ dé tự động phát hiện các trường vat lí trong môi trường xung quanh, qua đó

giúp tăng sự hứng thú học tập và giúp khắc sâu những kiến thức HS được học Nghiên cứu của Williams vả các cộng sự (2007) sử dụng robot LEGO Mindstorms dé giúp học sinh vận dụng các kiến thức về chuyên động và các định luật của Newton Qua các hoạt động như thử thách "downhill racer" (xe lăn xuống dốc), học sinh được thực hành kiểm tra ảnh hưởng của các biến số như trọng lượng, góc dốc, và ma sát lên chuyên động của

robot Các bài học này không chỉ giúp học sinh nắm bắt kiến thức vật lí một cách trựcquan mà còn khuyến khích các em phát triển kĩ năng tư duy khoa học thông qua việcthử nghiệm và phân tích kết quả thực tế

Ứng dụng Trí tuệ nhân tạo trong dạy học Vật lí là một hướng đi hết sức mới mẻ

và có nhiều tiềm năng Nghiên cứu của Latif và các cộng sự (2024) dé xuất việc tích

hợp Robotics và AI với giảng dạy vật lí thông qua một robot hỗ trợ tương tác có tên

PhysicsAssistant Robot nay kết hợp công nghệ xử lý ngôn ngữ tự nhiên (sử dụng mô

hình ngôn ngữ lớn như GPT-3.5) và nhận diện hình ảnh (ÝOLOv§) dé hỗ trợ học sinh thực hiện các thí nghiệm vật lí PhysicsAssistant sử dụng YOLOv§ dé nhận diện và định

vị các vật thẻ trong thí nghiệm, từ đó cung cấp dữ liệu hình ảnh phục vụ tính toán vật lí.Sau đó, thông qua GPT-3.5, robot có thẻ xử lý các câu hỏi của học sinh và đưa ra phảnhôi bằng ngôn ngữ tự nhiên, giúp các em hiểu rõ hơn các khái niệm vật lí cơ bản như

10

Trang 23

quãng đường và vận tốc Nghiên cứu chỉ ra rằng các hệ thông AI nay không chi hỗ trợviệc học vật lí mà còn giúp giảm bớt khối lượng công việc cho giáo viên trong các hoạt

động thí nghiệm, đồng thời tăng cường sự hứng thú và hiểu biết của học sinh về các khái

niệm vật lí.

Từ các nghiên cứu trên, có thê thay rang Robotics va Tri tué Nhan tao (AI) da

chứng minh được tiềm năng lớn trong việc giảng day va học tập các kiến thức vật lí.

Việc ap dụng công nghệ Robotics — AI vào day học không chỉ giúp HS hiểu sâu sắc hơn các nguyên lý vật lí mà còn có cơ hội thực hành vả khám phá thông qua các dựán sáng

tạo Việc tích hợp AI vao các hệ thống robot cũng tạo ra môi trường học tập tương tac, cho phép học sinh kết nói lý thuyết với thực tế một cách trực quan và sinh động.

Trong phạm vi đề tài luận văn này, việc tích hợp Giáo dục STEM Robotics vả

Trí tuệ nhân tạo trong day học Vat lí được hiểu là quá trinh sử dụng robot như một công

cụ giảng day vả học tập kết hợp với các ứng đụng của AI dé khai thác và minh họa các

kiến thức Vật lí Học sinh sẽ tham gia vào, các hoạt động thiết kế, lập trình và vận hành

robot nhằm giải quyết các bài toán thực tiễn có liên quan đến các khái niệm Vật lí.

1.1.6 Một số công cụ sử dung trong dạy học STEM Robotics có ứng dụng Trí tuệ

Arduino là một nên táng mã nguồn mở bao gồm phân cứng (vi điều khiến

Arduino) và phần mềm (Arduino IDE) dé xây dựng các dự án điện tử, từ mach đơn giản

đến các hệ thống phức tạp, thông qua các bước thiết kế phần cứng, lắp ráp, thiết kế phần

mem va lập trình (Yin et al., 2022) Arduino được công nhận rộng rãi nhờ những lợi ích

đa dang mà nó mang lại Chi phí thấp là yếu tổ chính giúp học sinh và giáo viên có thể

ap dụng Arduino ca trong va ngoài trường học (Chen & Chang, 2018; Zainal et al.,

2018) Cai đặt đơn giản và ngôn ngữ lập trình dé hiểu của Arduino khiến nó trở thành

công cụ tuyệt vời cho học sinh trung học (Yin et al., 2022) Tính linh hoạt và khả năng

tương thích của Arduino cho phép người dùng tự do thiết kế và sáng tạo (Chen & Chang,

2018) Khả nang tương thích của Arduino với nhiều loại cảm biến khác nhau—do nhiệt

độ, độ âm, tốc độ, ánh sáng, v.v giúp người dùng tương tác trực tiếp với môi trường

xung quanh (Guven et al., 2022) Các dự an Arduino bao phủ những lĩnh vực STEM

quan trọng như vật li, lập trình và kĩ thuật, đồng thời cung cấp các cơ hội giải quyết vẫn

dé thực tế (Yin et al., 2022) Với bộ điêu khiển Arduino, học sinh không chỉ hiéu cáckhái niệm về linh kiện điện tử và các phan của robot mà còn có thé học cách thiết kế,chế tạo vả kết hợp những phan nay với kiến thức khoa học và toán học (Chen & Chang,

2018).

11

Trang 24

Board Arduino

Cac chan Digital 0 - 13

Tin hiệu Digital:

~ Mức 0 (LOW); OV (không có điện)

- Mức1 (HIGH): 5V (có điện)

Cổng USB

Cổng nguồn Cac chan Analog

A0~=A5

Hình 1.1 Cau trúc của một board Arduino thường dùng

Karaahmeto#lu & Korkmaz (2019) nhận định rằng các dự án robot dựa trên

Arduino cải thiện kĩ năng học tập STEM và tư duy tính toán (CT) Yin vả các cộng sự

(2022) chỉ ra rằng các dự án Arduino có thé mang lại nhiều cơ hội cho học sinh học hỏi

và phát triển các kĩ nang CT, như phân tách, nhận diện mau, trừu tượng hóa và thiết kế thuật toán Day cũng có thé là công cụ hiệu quả dé đánh giá kĩ nang CT của học sinh

(Yin et al., 2022).

Thay vì sử dụng các khung gam thương mai và cau trúc làm san, học sinh trongcác dự án Arduino được khuyến khích tạo ra các sản pham độc dao từ những vat liệu rẻ

tiền như bìa cứng (Serrano Pérez & Juarez Lopez, 2019), gỗ balsa, tắm XỐp, đây thép,

que go, v.v (Chen & Chang 2018) Những vật liệu nảy có thé dé dang tùy chỉnh cả về

mặt cơ học và nghệ thuật, thúc đấy sự sáng tạo và tích hợp nghệ thuật thông qua các hoạt động chế tạo và khám phá thực hành (Le et al., 2023; Serrano Pérez & Juarez López,

2019).

1.1.6.2 Các nên tảng lập trình khối (Block-based Programming)

Có hai loại lập trình chính: lập trình dựa trên văn bản và lập trình dựa trên khói

Lập trình dựa trên văn bản yêu cầu viết lệnh theo cú pháp cụ thê, điều này có thé gây khó khăn cho người mới bắt đầu do tính phức tạp của nó (Baser & Ozden, 2015; Erol &

Kurt, 2017) Lập trình dựa trên khối đơn giản hóa quy trình này bằng cách cho phép học

sinh sử dung các khối kéo-thả, giúp dé tiếp cận hơn cho người học trẻ tuổi (Korkmaz &

Bai, 2019) Đối với người mới bắt đầu hoc robotics, việc hiểu moi quan hệ giữa cam

biến, bộ xử ly và động cơ là rất quan trọng, và các nèn tang lập trình dựa trên khối cung

cấp một môi trường trực quan dé học điều này (Altin & Pedate, 2013) Nghiên cứu cho

thay rang lập trình dựa trên khối nâng cao khả năng giải quyết van dé, sáng tao và tư

12

Trang 25

duy thuật toán (Czerkawski & Lyman, 2015; Lau & Yuen, 2011; Psycharis & Kallia,

2017) Các nền tảng như Scratch và Snap! hỗ trợ phát triển các dự án xây dựng phức tạp, mang đến cho người học cách thực tế đề tham gia vào các nhiệm vụ lập trình cấp cao (Fleger et al., 2023) Giao diện kéo-thả của Scratch đặc biệt hữu ích đề tạo nội dung

giáo dục như mô phỏng va ứng dụng học tập (Hieu, 2020) Những môi trường này giúp

học sinh dé dang nat bắt các thuật toán và cầu trúc lập trình phức tạp (Fleger et al., 2023).Nhiều công cụ tích hợp Machine Learning vào môi trường lập trình dựa trên khối, chănghạn như ML4Kids, Cognimates và LearningML, mở rộng các nền tảng như Scratch

(Druga, 2018; Garcia et al., 2020; Williams, 2022), Các tiện ích mở rộng nay cho phép

người dùng tạo mô hình ML một cách trực quan bằng cách lắp ráp các khối lệnh theođạng ghép hình, cho phép học sinh thực hiện các chức năng, điều khiển đối tượng và mô

tả sự kiện.

1.1.6.3 Pictoblox

Pictoblox là một phan mềm lập trình khối trên nén tang Scratch, được thiết kế dé

giúp cho việc lập trình đơn giản và nhanh chóng hơn (Nabende Wanzala et al., 2021) Đây là phần mềm đang được sử dụng rộng rãi trong giáo dục ở nhiều nơi trên thé giới,

giúp người học có thê sáng tạo ra các mô hình Robot, hé thong thong minh = tự động

hóa, game, hoạt hình, một cách dễ dàng Pictoblox này cung câp các tính năng đa

đạng giúp cho người học có thé kết nối với nhiều phần cứng khác nhau như Arduino,

Evive, ESP32, cting nhiều linh kiện điện tử khác nhau (Cruz et al., 2021).

-Hình 1.2 Giao điện lập trình của Pictoblox

Diém nôi bật của Pictoblox là các tiện ích mo rộng về trí tuệ nhân tao (AI) cho phép người hoc sử dụng các mô hình có san dé nhận diện hình anh, vật thé, giọng nói

13

Trang 26

cũng như tự tạo cho minh một mô hình Học may (Machine Learning) với kha nang nhận

điện theo ý muôn.

1.2 Dạy học phát triển năng lực ĐHNN của HS ở trường trung học pho thông 1.2.1 Định hướng nghề nghiệp

Định hướng nghé nghiệp (career guidance) được định nghĩa là các hoạt động

nhằm giúp cho một cá nhân đưa ra lựa chọn về nghề nghiệp, chọn con đường học tập, đào tạo phù hợp nghé nghiệp và quản lý sự nghiệp của mình Những hoạt động này có

thé diễn ra ở trường học, các cơ sở đào tạo nghẻ, trung tâm tư van việc làm, hoặc ngay tại cơ sở làm việc (Smith et al., 2009) Theo Nguyễn Văn Khôi (2019), hướng nghiệp làcác hoạt động nhằm hỗ trợ mọi cá nhân chọn lựa và phát triển chuyên môn nghề nghiệp

phù hợp nhất với khả năng của cá nhân, đồng thời thỏa mãn nhu cau nhân lực cho tat cả các lĩnh vực nghè nghiệp (thị trường lao động) ở cấp độ địa phương và quốc gia Theo

chương trình Giáo dục Phô thông 2018, hoạt động hướng nghiệp là hoạt động được xâydựng nhằm giúp học sinh được đánh giá và tự đánh giá về năng lực, sở trường hứng thúliên quan đến nghề nghiệp làm cơ sở dé tự chọn cho mình nganh nghề phù hợp vả rén

luyện phâm chất va năng lực dé thích ứng với nghề nghiệp tương lai (Bộ Giáo dục va

Dao tạo, 201 8a) Giáo duc hướng nghiệp bao gồm toàn bộ các hoạt động của nhà trườngphối hợp với gia đình và xã hội nhằm trang bị kiến thức, hình thanh năng lực định hướngnghé nghiệp cho học sinh, từ đó giúp học sinh lựa chọn nghề nghiệp phù hợp với năng

lực, tính cách, sé thích, quan niệm về giá trị của bản thân, phù hợp với điều kiện, hoan

cảnh của gia đình và phù hợp với nhu cầu của xã hội (Bộ Giáo dục va Dao tạo, 2018c)

Các con đường định hướng nghề nghiệp cho học sinh ở trường phố thông bao gồm: thông qua hoạt động trải nghiệm, hướng nghiệp; tư van hướng nghiệp ở nhà trường;

trong day học các môn học ở nhà trường; trải nghiệm tại các cơ sở kinh đoanh sản xuất

(Duyên, 2020).

Thực tế cho thấy việc lựa chọn nghệ nghiệp là một quyết định quan trọng và

thường không dé dang, nhiều người phải trải qua quá trình này trong một khoảng thời gian nhất định của cuộc đời, do vậy hướng nghiệp sớm cho học sinh được xem như một

cách thức dé chuân bị cho sự nghiệp và cuộc sống trong tương lai (Duyên, 2020) Thiếu

thông tin, thiếu hiểu biết, áp lực từ bạn bè, sự ảnh hưởng của danh tiếng xã hội gắn với

một số nghề nghiệp nhất định có thé dẫn đến quyết định sai lầm nếu không có sự hướngdẫn nghè nghiệp đúng đắn (Salami S.O, 1999) Tại Việt Nam, tình trạng hiện tai cho

thấy nhiều sinh viên sau khi tốt nghiệp không tìm được việc làm hoặc phải qua đào tạo

bồ sung; hiện tượng “học ngược” — tốt nghiệp đại học nhưng quay lại học trung cấp —cũng trở nên phô biến (Duyên, 2020) Do vậy, việc hướng nghiệp sớm va đúng dan là

can thiết dé giúp học sinh lựa chọn nghề nghiệp phù hợp tránh những quyết định sai

lam và đáp ứng yêu cau phát triển nguồn nhân lực chất lượng cao trong tương lai.

14

Trang 27

Trong phạm vi dé tai luận văn này, định hướng nghé nghiệp được hiểu là quá

trình hỗ trợ học sinh khám phá sở thích, năng lực bản thân, hiểu rd nhu cầu của thi

trường lao động, từ đó đưa ra những lựa chọn nghẻ nghiệp phù hợp, đồng thời trang bị

kiến thức và kĩ năng can thiết dé chuan bị cho sự nghiệp trong tương lai.

1.2.2 Năng lực định hướng nghề nghiệp

1.2.2.1 Khái niệm năng lực định hướng nghề nghiệp

Có nhiều quan điểm định nghĩa khác nhau về năng lực nghé nghiệp và năng lực

định hướng nghề nghiệp (DHNN) Theo Thomsen (2014), nang lực nghé nghiép (career

competencies) được định nghĩa là những khả nang giúp cá nhân tự nhận thức và phat

triển bản thân, khám phá cuộc sống cũng như môi trường học tập và làm việc Những

năng lực nảy cũng hỗ trợ họ trong việc đối mặt với các thách thức trong cuộc sông, học

tập và công việc, đặc biệt trong các giai đoạn biến đổi và chuyên tiếp Các năng lực nghề

nghiệp bao gồm việc nhận thức không chỉ về những gì bạn đang làm, mà còn về những

gì bạn có thé làm, và về cách cá nhân được hình thành bởi các hoạt động hàng ngày va

hành động của họ đồng thời ánh hưởng đến cơ hội của riêng mình trong tương lai(Thomsen, 2014) Theo Kujipers và Scheerens (2006) nang lực định hướng nghé nghiệpbao gồm khá năng suy nghĩ về động cơ và năng khiếu cá nhân, khám phá các lựa chọn

nghề nghiệp vả lập kế hoạch học tập và sự nghiệp của mình.

G Mi, Canada và Australia hiện nay đã ban hành các Khung năng lực chuẩn quốc

gia về định hướng nghề nghiệp (Career management skills) trong đó năng lực định hướng nghé nghiệp được định nghĩa là: những kiến thức, kĩ năng, thái độ, biểu hiện cần

thiết ở mỗi cá nhân đề có được nghề nghiệp phù hợp (Ministerial Council for Education,2010) Những khung năng lực trên có thể áp dụng cho tất cả mọi người ở mọi lứa tuôi,

không chỉ riêng học sinh, tuy nhiên các biểu hiện hành vi cụ thé sẽ khác nhau tùy vào

đối tượng va mục tiêu của hoạt động hướng nghiệp (Hooley et al., 2013; Ministerial

Council for Education, 2010).

Tại Việt Nam, năng lực ĐHINN là một trong những năng lực chung mới được đưa

vào Chương trình Giáo dục Phô thông tong thé và Chương trình Hoạt động trai nghiệm

hướng nghiệp từ năm 2018 Theo chương trình Hoạt động trải nghiệm hướng nghiệp

định nghĩa “Nang lực DHNN là lựa chọn được hướng học tập hoặc nghé nghiệp phù

hợp với sở thích, hứng thú, phẩm chat và năng lực của bản than đựa trên những hiểu biết

15

Trang 28

về nghề hoặc nhóm nghề và có kế hoạch hoàn thiện bản thân dé đáp ứng yêu cầu của

DHNN.” (Bộ Giáo Dục và Dao tạo, 2018) Các nghiên cứu tai Việt Nam cũng đưa ra

một số định nghĩa khác nhau về nang lực DHNN Theo Mai Xuân Tan và các cộng sự (2024), năng lực ĐHNN là một năng lực phức hợp, thể hiện khả năng lựa chọn được

hướng học tập hoặc nghé nghiệp phù hợp với các yếu tố như đặc điểm của bản thân (sởthích, khả năng, cá tính, giá trị nghề nghiệp ), hoàn cảnh gia đình và nhu cầu nghénghiệp của xã hội dựa trên những hiéu biết về thé giới nghề nghiệp đồng thời có kếhoạch hoàn thiện ban thân dé đáp ứng yêu cầu của định hướng nghề nghiệp Theo Lê

Thị Cam Tú và các cộng sự (2023), năng lực DHNN là một năng lực phức hợp thê hiện khả năng lựa chọn được hướng học tập hoặc nghề nghiệp phù hợp với các yêu tố như

đặc điểm của bản thân (sở thích, khả năng, cá tính, giá trị nghề nghiệp ), hoàn cảnhgia đình và nhu cầu nghề nghiệp của xã hội dựa trên những hiểu biết về thé giới nghề

nghiệp, đồng thời có kế hoạch hoàn thiện bản thân đẻ đáp ứng yêu cầu của định hướng nghé nghiệp.

Trong phạm vi dé tài luận văn này, năng lực DHNN được hiểu là một năng lực

phức hợp, bao gồm khả năng nhận thức, đánh giá bản thân (sở thích, năng lực, giá trị

nghề nghiệp) hiéu biết vé thé giới nghề nghiệp và nhu cau xã hội, từ đó lựa chọn hướng

học tập hoặc nghề nghiệp phù hợp.

1.2.2.2 Cấu trúc năng lực định hướng nghề nghiệp

Khung cấu trúc năng lực ĐHNN có thẻ được phân chia theo nhiều cách khác

nhau Khung năng lực của Mi phân chia các biểu hiện năng lực định hướng nghề nghiệp

dựa trên 3 giai đoạn phát triển gồm: hiểu biết, vận dụng và phản ánh (National Career

Development Association, 2004) Khung năng lực của Canada và Australia thì phân ra

4 giai đoạn: tiếp thu, áp dung, cá nhân hóa, hành động (Haché & de Schiffart, 2002;

Ministerial Council for Education, 2010) Tại Việt Nam, Chương trình giáo đục Phô

thông về Hoạt động trải nghiệm và Hoạt động trải nghiệm, hướng nghiệp cũng quy định năng lực định hướng nghề nghiệp của học sinh bao gồm 3 thành phan: hiệu biết về nghề

nghiệp; hiểu biết và rèn luyện phẩm chất, năng lực liên quan đến nghề nghiệp; ra quyết

định và lập kế hoạch học tập theo định hướng nghé nghiệp Với mỗi cấp học (Tiêu học,

Trung học Cơ sở, Trung học Phé thông) sẽ có những yêu cầu cần đạt khác nhau về năng

lực định hướng nghề nghiệp (Bộ Giáo dục va Dao tạo, 2018b).

16

Trang 29

Dựa trên những phân tích trên kết hợp thêm một số tài liệu tham khảo liên quanđến cau trúc NL DHNN từ Bộ Giáo dục & Dao tạo (2018) và Mai Xuân Tan (2023),chúng tôi chia cau trúc của NL DHNN gồm 3 hợp phan chia làm 6 thành té và 28 chỉ số

hành vi như sau:

Bang 1.1 Cấu trúc NL DHNN của HS trong hoạt động giáo dục

Nêu được các ngành nghề ma ban than quan tâm A.1.l

Xác định khả năng của bản thân liên quan đến

A.2 Nhận thức Rẻn luyện được pham chat và năng lực phù hợp

thân trong ma rh inch A.2.1

các yêu tô ảnh với định hướngnghề nghiệp.

DHNN y ' ! g nghệ nghiệp

hưởng đến bản

thân ONE Xác định xu hướng nghé nghiệp tương lai A.2.2

ĐHNN

Xác định được tên nghề B.1.I

Xác định được đặc điểm lao động của nghe B.1.2

Xác định được yêu cầu đối với người lao động của m

Xác định được triển vọng của nghẻ B.1.5

Xác định được nhu cau tuyên đụng lao động hiện B16

tại và tương lai của nghẻ.

17

Trang 30

Thu thập được thông tin về van đề DHNN B.2.1 Phát biéu được van dé DHNN can giải quyết B.2.2

- 2 ` = £ Z x ; B.2.3

Dé xuat được giải pháp giát quyết van đề DHNN.

Đánh giá, lựa chọn được giải pháp tỗi ưu B.2.4

B.2 Giải quyết :

cổ II SUỲP” Lan được kế hoạch thực hiện giải pháp B.2.5

vấn đề DHNN.

B.2.6 Thực hiện được giải pháp.

Đánh giá điều chỉnh hành động trong quá trình B27

thực hiện giải pháp.

Báo cáo và vận hành giải pháp B.2.8

Đánh giá va đề xuất cải tiến B.2.9

Đánh giá mức độ phù hợp của ban thân đôi với C11

nghe.

4, Lựa chọn nghé dự định sẽ làm trong tương lai C.1.2

C.I Ra quyết W4 chon nghề dự dịnh s ẽ § lại.

Dánh giá, điều chính kế hoạch DHNN C.2.3

1.2.2.3 Phát triển năng lực định hướng nghề nghiệp của học sinh THPT

Tại các trường phô thông giáo dục hướng nghiệp đóng vai trò quan trọng và là công cụ hỗ trợ giúp học sinh phát triển năng lực định hướng nghé nghiệp Dé đạt được

hiệu quả cao nhất, theo Phạm Mạnh Hà & Nguyễn Thị Bích Thủy (2021) cho rằng: Hoạt

động giáo dục hướng nghiệp của nhà trường cần tập trung hình thành ở học sinh các năng lực: Nhận thức bản thân (Hiéu biết về ban thân trong những sở thích, kha năng, cá

18

Trang 31

tính; điều kiện, hoàn cảnh gia đình, ước mơ, nguyện vọng); nhận thức nghề (hiểu biết

về nghề nghiệp với những yêu cầu của nghề, năm được xu hướng phát triển nghề nghiệp, nắm được các loại nghề nghiệp trong xã hội có liên quan đến sở thích và mong muốn của bản thân ); xây dựng kế hoạch nghé nghiệp (xác định mục tiêu nghẻ nghiệp, lựa

chọn được lĩnh vực mong muốn, lập lộ trình đề đạt được nguyện vọng ).

Ngoài ra, một số con đường đẻ phát triển năng lực định hướng nghề nghiệp của học

sinh trung học phô thông được Nguyễn Hoàng Lam & Nguyễn Thanh Nga (2021) nhắc

đên như sau:

+ Phát triển năng lực định hwong nghề nghiệp của học sinh thông qua day học chủ

dé STEM trong các món khoa học ở trường THPT

+ Phát triển năng lực định hướng nghề nghiệp của học sinh thông qua hoạt động

trai nghiệm hướng nghiệp tại các cơ sở sản xuất.

+ Phát triển năng lực định hướng nghề nghiệp của học sinh thông qua hoạt động tư van hướng nghiệp trong nhà trường.

+ Phát triển năng lực định hướng nghệ nghiệp của học sinh thông qua tích hợp trong

dạy học các môn học ở nhà trưởng.

+ Phát triển năng lực định hướng nghề nghiệp của học sinh trung học phổ thông qua

day học môn công nghệ.

Trong phạm vi luận van, đê thực thi được mục tiêu phát triển năng lực định hướng

nghề nghiệp của học sinh chúng tôi lựa chọn hướng tiếp cận theo con đường day học

thông qua tích hợp trong dạy học các môn học ở nhả trường.

1.2.3 Giáo dục STEM Robotics có ứng dụng Trí tuệ Nhân tạo nhằm phát triển

năng lực DHNN cua HS ở trường THPT

19

Trang 32

chương trình học liên quan đến STEM ở bậc đại học (Tyler-Wood, 2008) Thành công trong các lĩnh vực STEM đòi hỏi môi trường giáo dục phải bồi dưỡng sự hứng thú của

học sinh với các nghề nghiệp STEM (Oh, 2012)

Các hoạt động trải nghiệm tại trường đóng vai trò thiết yêu trong việc định hìnhquyết định của học sinh về việc có theo đuôi các nghề nghiệp trong khoa học hay không

(Sheldrake, 2017) Nghiên cứu cho thấy những học sinh tham gia nhiều vào các hoạt

động trải nghiệm STEM có sự tự tin cao hơn vao kha năng STEM của mình vả có hứng

thú lớn hơn đối với các nghề nghiệp STEM (Trung, 2024) Theo Vân (2018), giáo dục

khoa học nên tích hợp các ứng dụng của khoa học và các hoạt động thực hành nhằm cải

thiện việc định hướng nghé nghiệp từ đó nang cao hứng thú của học sinh đối với cácnghé nghiệp STEM.

1.2.3.2 Phát triển năng lực DHNN của HS qua dạy học STEM

Theo Nguyễn Văn Khôi (Khôi, 2019), việc tích hợp giáo dục hướng nghiệp trong

dạy học là quá trình lồng ghép, kết hợp mục tiêu, nội dung, phương thức giáo dục hướng

nghiệp trong day học môn học, tạo thành thé thống nhất, tac động đồng bộ đến sự phát

triển của người học, nhằm đạt được kết quả giáo dục đã đặt ra (Nguyễn Văn Khôi, 2019).

Việc tích hợp giáo dục hướng nghiệp trong hoạt động giáo dục STEM là sự lỏng ghép,

kết hợp phù hợp về mục tiêu, nội dung, phương pháp dé tạo thành một hình thức day học thông nhất, đáp ứng được cả mục tiêu về giáo dục STEM và cả mục tiêu phát triển năng lực định hướng nghé nghiệp

Theo Lê Thị Duyên (Duyên 2020), việc tô chức đạy học tích hợp nội dung hướng nghiệp trong chương trình các môn học ở nha trường được coi 1a con đường hiệu quả dé

hình thảnh năng lực định hướng nghé nghiệp cho học sinh Dé hình thành vả phát triển

năng lực định hướng nghé nghiệp cho HS THPT cần tập trung vào những nội dung: tìm hiểu bản thân trong định hướng nghề nghiệp; tìm hiểu đặc điểm nghé; rèn luyện phẩm chat, năng lực bản thân phủ hợp với ĐHNN; ra quyết định lựa chọn nghề nghiệp va lập

kế hoạch học tập phù hợp với DHNN

Theo Shahali, để thu hút những người trẻ tuôi đến với các ngành nghé khoa học

tự nhiên và kĩ thuật thì cần giúp họ có nhận thức tốt hơn về các ngành nghề bằng cách

phát triển các chương trình hoặc hoạt động phù hợp (Shahali et al., 2017) Việc thiết kế

các hoạt động STEM theo hướng thúc đây hoạt động thực hành gắn liền với công việccủa người lao động thực tế sẽ giúp HS dan hình thành nhận thức về nghé nghiệp và hình

thành các năng lực phù hợp Một số nghiên cứu tích hợp GDHN trong đạy học khoa học hoặc nghiên cứu xây dựng chủ dé STEM tích hợp GDHN góp phan bồi dưỡng năng lực

20

Trang 33

định hướng nghề nghiệp của HS đã được thực hiện (Hồ Thị Hồng Vân, 2020; Nguyễn

Ngọc Quan, 2020; Phạm Hoang My, 2022).

Theo Cohen & Pattterson (2012), dé đảm bảo định hướng nghề nghiệp hiệu qua

trong day hoc STEM, các hoạt động học tập cần dựa trên bốn khối nhận thức - hành vi

phát triển nghề nghiệp: (1) Nhận thức (Awareness): hiểu biết về nghé nghiệp, bao gồm

kiến thức, ki năng can thiết và điều kiện lam việc: (2) Ý nghĩa (Relevance): nhận thức

được môi liên hệ giữa nghề nghiệp và đời sông, giúp học sinh thấy được giá trị của nghề

trong cuộc sống hằng ngày: (3) Trai nghiệm (Engagement): tham gia các hoạt động thực

tế liên quan đến ngành nghề STEM, giúp học sinh kết nối năng lực cá nhân với nghề

nghiệp phù hợp; (4) Niém tin vào năng lực ban thân (Self-Efficacy) Như vậy dé có đượcniềm tin vào năng lực ban thân liên quan đến nghé nghiệp, HS cần quá trình bồi đưởng

dé hình thành các năng lực liên quan đến nghé nghiệp, cụ thẻ là HS cần được trải nghiệm

các nội dung liên quan nghề nghiệp trong quá trình học tập Cơ hội tham gia hoạt động

trải nghiệm về nghẻ nghiệp phù hợp là yêu tố góp phan nang cao nhận thức nghề nghiệp

(Hải Mỹ Ngân ct al., 2024).

Theo Lê Hải Mỹ Ngân và các cộng sự (2024), hoạt động STEM tích hợp định

hướng nghé nghiệp trong day hoc các môn khoa học giúp hoc sinh thực hiện nhiệm vu

dựa trên bối cảnh nghề nghiệp cụ thê, hướng tới các nang lực đặc thù va nang lực định

hướng nghề nghiệp Nội dung bài học gắn kết chặt chẽ với chương trình môn học, trong

khi phương pháp tô chức theo quy trình khám phá khoa học và thiết kế kĩ thuật nhấn

mạnh trải nghiệm thực tế Qua đó, học sinh đóng vai trò như người lao động mô phỏng

công việc thực tế dé đạt được yêu cầu môn học và có thêm trải nghiệm vẻ nghề nghiệp

liên quan, phù hợp với mục tiêu và yêu cầu của chương trình GDPT 2018.

1.2.3.3 Phát triển năng lực DHNN của HS qua dạy học STEM Robotics có ứng dung

trí tuệ nhân tạo

Trên thế giới, có nhiều nghiên cứu đã cho thấy các hoạt động trải nghiệmRobotics giúp học sinh có những trải nghiệm thực tế về chủ đẻ, từ đó giúp học sinh yêu

thích học STEM, thúc đây học sinh lựa chọn học các ngành nghề kĩ thuật trong tương

lai (Barger, 2015; Chen & Chang, 2018; Nugent ct al., 2016) Nghiên cứu của Nugent

vả các cộng sự (2016) cho thay các hoạt động Robotics qua các hình thức như trai hè,

câu lạc bộ và cuộc thi không chỉ giúp học sinh cải thiện dang kể kiến thức vẻ kĩ thuật,

lập trình, đồng thời nâng cao khả năng làm việc nhóm và giải quyết van dé mà còn hiéu

rõ hơn về vai trỏ của công nghệ trong đời sông và xã hội, gia tăng sự hứng thú, tự tin rõ

rệt với các ngành nghé kĩ thuật Trong nghiên cứu của Ince và Koc (2021) học sinhtham gia vào dự án thiết kế các giải pháp Robotics cho các tình huéng thực tế như hệ

thông tự động hóa nhà thông minh, xe điều khién Bluetooth, hay gậy thông minh hỗ trợ

người khiếm thị Kết quả cho thấy các hoạt động day học lập trình Robotics không chi

giúp học sinh phát triển kĩ năng tư duy tính toán (computational thinking), tăng cường

21

Trang 34

kĩ năng lập trình và giải quyết vấn đề mà còn giúp học sinh thấy được tiềm năng ứng

dụng của Robotics trong đời sông, hình thành định hướng nghé nghiệp trong các lĩnh

vực liên quan đến kĩ thuật, công nghệ thông tin và tự động hóa Trong nghiên cứu của

Chen & Chang (2018) học sinh sẽ áp dụng kiến thức STEM, từ thiết kế cơ khí, lắp rápcác bộ phận điện tử, đến lập trình điều khiển robot hoạt động dựa trên cam biến môitrường Thông qua đó HS được trải nghiệm thực tế các quy trình làm việc trong các lĩnhvực kĩ thuật như thiết kế, lắp ráp, lập trình, giúp hiéu sâu hơn vẻ trách nhiệm của người

kĩ sư trong thực tiễn.

Với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ AI, nhiều nhà nghiên cứu cũng

nhận thay sự can thiết của việc tích hợp AI với dạy học định hướng nghé nghiệp Nghiên

cứu của Zhang (Zhang et al., 2023) hướng đến xây dựng khả năng hiểu biết về AI (AI

literacy) cho học sinh trung học cơ sở thông qua chương trình học mang tên DAILy,

nhằm trang bị cho học sinh những kiến thức kĩ thuật cơ bản về AI, ý nghĩa xã hội của

AI, cũng như những tác động của AI đến sự nghiệp tương lai Kết quả nghiên cứu cho

thấy học sinh đã nhận thức về vai trò của AI, không chỉ vẻ mặt kĩ thuật mà còn về mat

nghé nghiệp và xã hội, giúp học sinh chuẩn bị hành trang cho việc sử dụng AI trong

công việc tương lai Trong nghiên cứu của Santana (2020), học sinh tham gia giải quyết

một van dé thực tế: lam thế nao dé nhận diện va định lượng cây cọ một cách tự độngbằng phương pháp chụp ảnh trên không và sử dụng công nghệ học sâu (deep learning).Kết quả cho thấy có 66% học sinh tham gia vào các chương trình liên quan đến kĩ thuật,

sau khi tham gia vào hoạt động này.

Trong phạm vi dé tai này, việc phát triển năng lực ĐHNN của HS qua dạy họcSTEM Robotics và trí tuệ nhân tạo được thực hiện thông qua việc đặt HS vào bối cảnh

thực tiễn của nghề nghiệp, mà ở đó HS cần đóng vai người lao động trong ngành nghé

dé giải quyết van đê đặt ra Bên cạnh đó chúng tôi cũng sẽ lồng ghép các hoạt động tìm

hiểu thông tin về các ngành nghề STEM có liên quan đến chủ đề dạy học Thông qua

đó, học sinh không chỉ được trải nghiệm và hiểu rõ hơn về các yêu cầu, kĩ năng cần thiết của các ngành nghề STEM, mà còn phát triển khả năng tự đánh giá bản thân, xác định

sở thích, năng lực và định hướng nghé nghiệp phù hợp Quá trình này giúp học sinh hình

thành nhận thức sâu sắc về mối liên hệ giữa kiến thức học tập và ứng dụng thực tiễn

trong nghề nghiệp, từ đỏ nâng cao nang lực định hướng nghé nghiệp vả chuan bị tốt hơn

cho sự nghiệp trong tương lai.

22

Trang 35

1.3 Quy trình xây dựng mô hình sản phẩm STEM Robotics có ứng dung Trí tuệ

nhân tạo nhằm phát triển năng lực định hướng nghề nghiệp

Dựa trên quy trình xây dựng mô hình sản phẩm STEM Robotics được đề xuất bởiNguyễn Thanh Nga va các cộng sự (2022), kết hợp cùng với đặc trưng của chủ đề STEM

Robotics có ứng dụng trí tuệ nhân tạo và mục tiêu phát triển năng lực ĐHNN, chúng tôi

đề xuất quy trình xây dựng mô hình sản phẩm STEM Robotics có ứng dụng Trí tuệ nhântạo gồm 6 bước như sau:

Bước 1: Lựa chọn van đề thực tiễn có liên quan đến nghề nghiệpLựa chọn vấn đề thực tiễn có liên quan đến Robotics, AI và thực tiễn nghề nghiệp

dé học sinh “đóng vai” và giải quyết van đề, ví dụ: “ Đóng vai trò là một kĩ sư trong

công ty tự đông hóa, em hãy thiết kế một chú robot có kha năng di chuyên tránh vật cản

trong không gian hẹp?”

Bước 2: Lên ý tưởng và lập bản thiết kế

Lên ý tưởng nguyên tắc hoạt động cho sản phẩm, dựa trên sự kết hợp các cảm

biến, vi điều khiên và mô hình học máy (Machine Learning) đẻ giải quyết vấn đề thực

tiễn đã nêu ở bước 1 Vi dụ: mô hình Robot sử dụng cảm biến khoảng cách bằng sóng

siêu âm, mô hình nhận điện hình ảnh đẻ phát hiện vật cán, truyền tín hiệu về boardArduino xử lý, sau đó truyền tín hiệu đến các động cơ dé chạy hoặc dừng Robot.

Lập bản thiết kế cho sản phẩm gồm: sơ đồ nguyên lý lưu đỗ thuật toán hoạt động.

sơ đô lắp đặt cho sản phẩm

Xây dựng các tiêu chí đánh giá cho bản thiết kế và đánh giá sản phẩm

Bước 3: Lập danh sách các dụng cụ, linh kiện cần dùng

Danh sách dụng cụ bao gồm vi điều khiến, các linh kiện điện tử, các dụng cụ hỗ trợ trong quá trình thực hiện lắp ráp và lập trình.

Bước 4: Xây dựng mô hình sản phẩm mẫu và thử nghiệm

Bước này nhằm kiểm chứng tinh kha thi của giải pháp Nếu đạt yêu cầu thì chuyểnđến bước 5 dé đưa ra các gợi ý day học Nếu chưa dat thì điều chỉnh lại bản thiết kể,điều chỉnh mô hình sản phẩm mẫu và tiền hành thử nghiệm lại đến khi đạt yêu cau,

Bước 5: Gợi ý dạy học nhằm phát triển năng lực DHNN

Căn cứ trên van đẻ thực tiễn, các đặc trưng của san phẩm và quá trình xây dựng

sản phẩm (thiết ké, lắp ráp, lập trình), lựa chọn các nội dung kiến thức môn học can triểnkhai và các ngành nghề mà chủ đè STEM Robotics có ứng dụng Trí tuệ nhân tạo sẽ

hướng tới.

23

Trang 36

1.4 Tiến trình dạy học chủ dé STEM Robotics có ứng dung Trí tuệ Nhân tao

nhằm phát triển năng lực định hướng nghề nghiệp của học sinh

Trên cơ sở lý luận về dạy học phát triển năng lực ĐHNN, các đặc trưng của chủ

đề STEM Robotics có ứng dụng Trí tuệ Nhân tạo, kết hợp với tiền trình day học STEM

của Bộ GD & ĐT (Bộ Giáo dục và Đào tạo, 2020b), chúng tôi đề xuất tiến trình tô chứcchủ đề STEM Robotics có ứng dụng Trí tuệ Nhân tạo nhằm phát triển năng lực địnhhướng nghề nghiệp cho học sinh như sau:

Hoạt động 1: Xác định vấn đề thực tiễn nghề nghiệp

- Khảo sát (tiền kiểm) vẻ định hướng nghé nghiệp: Học sinh làm phiếu khảo sát

nhanh để xác định các ngành nghề quan tâm và mức độ hứng thú nghè nghiệp

Đặt hoc sinh vào bối cảnh nghề nghiệp: Giáo viên đưa ra một tình huồng giả lập (ví dụ: nhóm R&D trong một công ty công nghệ), yêu cầu học sinh xác định các vai trỏ cần thiết cho dự án.

- Giới thiệu chủ đê: Giáo viên bắt đầu bằng việc giới thiệu các ứng dụng thực tế

của Robotics, như xe tự hành, robot công nghiệp, và các ngành nghé liên quan

(Kĩ sư cơ khí, kĩ sư điện tử, kĩ sư tự động hóa).

- Phan công nhóm: Học sinh được chia nhóm va phân công các vai trò như quản

lý dự án, lập trình viên, kĩ sư lắp ráp, để các em hình dung và bắt đầu nhập vai.

, 4 yÀ , ` + ˆ ` xà ` A” , a x `

- Có thê lông ghép cùng các hoạt động tìm hiệu và giới thiệu các thông tin về ngành

nghề (đặc điểm công việc, nhu cầu lao động, nơi đảo tạo và ngành hoc, ).

Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền liên quan Robotics và ứng dụng Trí

tuệ Nhân tạo

- Nghiên cứu các kiến thức vật lí liên quan đến cảm biến, vi điều khiển, mạch điện

từ.

- Lắp ráp va lập trình cơ bản: Giáo viên phát các dụng cụ và linh kiện như bo mach

Arduino, cảm biến, và giới thiệu phần mềm lập trình cho học sinh Học sinh làm

quen với các linh kiện, học cách lắp ráp va lập trình cơ bản dé điều khién robot

- _ Thử nghiệm các chức nang: Học sinh thử lắp các cảm biến và lập trình các chức

năng cơ bản Trong quá trình thực hiện, giáo viên giải thích cách mỗi chức năng

có thẻ liên quan đến các ngành nghề trong thực tế

Hoạt động 3: Đề xuất giải pháp và lập kế hoạch thực hiện

24

Trang 37

- Trinh bày và giải thích: Học sinh giải thích cách thức hoạt động của mô hình đã

lắp rap, đặc biệt là cách các cảm biến, mạch điều khién, và phan lập trình kết hợp

dé tạo nên chức năng di chuyên của robot.

- _ Nhận phản hồi và cai tiễn: Giáo viên và các nhóm học sinh khác đưa ra phản hồi,

giúp mỗi nhóm hiểu rõ hơn vẻ cách tôi ưu hóa và khắc phục lỗi trong mô hình.

- Lap ké hoach chi tiét: Hoc sinh phac thao ban thiết kế xe tự hành của nhóm va

lập kế hoạch thực hiện dự án, bao gồm phân công nhiệm vụ cho các thành viên,

dự trủ chi phí dụng cụ va thiết lập tiền độ hoàn thảnh.

Hoạt động 4: Chế tao san phẩm Robotics

- Lap ráp va lập trình nâng cao: Học sinh bắt đầu lắp ráp và lập trình sản phâm

Robotics theo kế hoạch Các nhóm thực hiện phân công công việc, kiêm tra va điều chính dé dam bảo sản phẩm đápứng yêu cầu.

- Cập nhật tiến độ và điều chỉnh: Trong suốt quá trình, học sinh thường xuyên báo

cáo tiền độ và nhận góp ý từ giáo viên, giúp các em có thẻ điều chính hoặc tối ưu

mô hình theo tình huồng thực te.

Hoạt động 5: Đánh giá san phẩm Robotics

- Trình bày sản phẩm: Học sinh trình bày sản phẩm Robotics trước lớp, giải thích

về cách thực hiện, các thách thức và giải pháp mà nhóm đã áp dụng

- Đánh giá va cải thiện: Các nhóm khác đánh giá sản phâm dựa trên một số tiêu chi

như độ hoản thiện, tính năng hoạt động, và sự sáng tạo Học sinh ghi nhận ý kiến

từ các nhóm khác và thực hiện cải thiện nêu can.

- Khao sát (hậu kiểm) và tự đánh giá nghé nghiệp: Học sinh hoản thành phiếu khảo

sát hậu kiêm (theo mô hình SCCT) dé đánh giá sự phù hợp của ban thân với các nghề được trải nghiệm, giúp các em có cái nhìn sâu sắc hơn về khả năng và sở

thích cá nhân trong lĩnh vực này.

1.5 Công cụ đánh giá năng lực DHNN của học sinh thông qua dạy học STEM

Robotics có ứng dung Trí tuệ Nhân tạo

1.5.1 Rubric đánh giá năng lực ĐHNN.

Dựa trên khung cau trúc năng lực DHNN (bảng 1.1), ý kiến của các chuyên giacùng với việc chon lựa công cụ đánh giá, chúng tôi tiễn hành xây dựng Rubric đánh giá

năng lực của học sinh như bảng 1.2:

Bang 1.2 Rubric đánh gia năng lực DHNN của học sinh

25

Trang 38

Hợp phần Thanh tế Biểu hiện

A.l.1 Nêu

được các

nganh nghề

mả bản thân quan tâm.

Không nêu được

dinh kha nang

cua ban than

thân liên quan

đến nghẻ nghiệp.

Xác định được

khả năng và

điểm mạnh, điểm yếu của

được những

nghề phù hợp

bản tính cách

nghề phù hợp

tính cách bản thân.

SS

A.1.3 Xác Không nêu được Nêu được Nêu được những

định giá trị những điều bản những điều bản điều bản thân

26

Trang 39

Trinh bày được

được các yếu tố ít nhất một day đủ các yêu tố

- vẻ hoàn cảnh gia trongcácyêutố vẻ vẻ hoàn cảnh

: ; mạnh có nhu triển mạnh, có có nhu cầu tuyên

HN định xu 3 H 3 2 R- , cau tuyển dụng nhu câu tuyển dụng lao động

Trang 40

đào tạo và cơ

sở đảo tạo

nghề.

Không trình bày được các đặc

với người lao

Trinh bay được

mot số yêu cầu

về phim chất, năng lực, bằng

cấp, độ tuổi,

sức khỏe, đặc

điểm tâm sinh

lí đối với người

lao động của

nghề.

Nêu được một

số thông tin liên quan đến

ngảnh đào tạo:

Tên nganh, mã

ngành, tổ hợp xét tuyên, hình

đích; giá tri; đối

tượng; nội dung;

chất, năng lực,

bằng cấp, độ

tuổi, sức khỏe, đặc điểm tâm

sinh lí đối với

người lao động

của nghề.

Nêu được chỉ tiết

các thông tin liên

Ngày đăng: 10/05/2025, 15:02

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Hình 1.1. Cau trúc của một board Arduino thường dùng - Luận văn thạc sĩ Vật lý: Tổ chức dạy học theo chủ đề STEM Robotics có ứng dụng Trí tuệ nhân tạo trong môn Vật lý 11 nhằm bồi dưỡng năng lực định hướng nghề nghiệp của học sinh THPT
Hình 1.1. Cau trúc của một board Arduino thường dùng (Trang 24)
Hình 1.2. Giao điện lập trình của Pictoblox - Luận văn thạc sĩ Vật lý: Tổ chức dạy học theo chủ đề STEM Robotics có ứng dụng Trí tuệ nhân tạo trong môn Vật lý 11 nhằm bồi dưỡng năng lực định hướng nghề nghiệp của học sinh THPT
Hình 1.2. Giao điện lập trình của Pictoblox (Trang 25)
Hình 2.1. Giao diện Pictoblox bao gồm khu vực lập trình dạng khối và cửa sô nhận - Luận văn thạc sĩ Vật lý: Tổ chức dạy học theo chủ đề STEM Robotics có ứng dụng Trí tuệ nhân tạo trong môn Vật lý 11 nhằm bồi dưỡng năng lực định hướng nghề nghiệp của học sinh THPT
Hình 2.1. Giao diện Pictoblox bao gồm khu vực lập trình dạng khối và cửa sô nhận (Trang 66)
Hình 2.5. Xe tự hành dò line kết hợp nhận điện biên báo giao thông hoạt động trong - Luận văn thạc sĩ Vật lý: Tổ chức dạy học theo chủ đề STEM Robotics có ứng dụng Trí tuệ nhân tạo trong môn Vật lý 11 nhằm bồi dưỡng năng lực định hướng nghề nghiệp của học sinh THPT
Hình 2.5. Xe tự hành dò line kết hợp nhận điện biên báo giao thông hoạt động trong (Trang 70)
Hình 3.1. Câu trả lời của nhóm 2 - Luận văn thạc sĩ Vật lý: Tổ chức dạy học theo chủ đề STEM Robotics có ứng dụng Trí tuệ nhân tạo trong môn Vật lý 11 nhằm bồi dưỡng năng lực định hướng nghề nghiệp của học sinh THPT
Hình 3.1. Câu trả lời của nhóm 2 (Trang 107)
Hình 3.2. HS nhóm 2 và nhóm 3 đang phân công lắp ráp và lập trình cho mạch điều - Luận văn thạc sĩ Vật lý: Tổ chức dạy học theo chủ đề STEM Robotics có ứng dụng Trí tuệ nhân tạo trong môn Vật lý 11 nhằm bồi dưỡng năng lực định hướng nghề nghiệp của học sinh THPT
Hình 3.2. HS nhóm 2 và nhóm 3 đang phân công lắp ráp và lập trình cho mạch điều (Trang 108)
Hình 3.3. HS nhóm 1 lần dau trải nghiệm dùng mỏ hàn dé noi day bị đứt - Luận văn thạc sĩ Vật lý: Tổ chức dạy học theo chủ đề STEM Robotics có ứng dụng Trí tuệ nhân tạo trong môn Vật lý 11 nhằm bồi dưỡng năng lực định hướng nghề nghiệp của học sinh THPT
Hình 3.3. HS nhóm 1 lần dau trải nghiệm dùng mỏ hàn dé noi day bị đứt (Trang 108)
Sơ đồ khối và thuật toán mạch lạc, đảm bảo rằng các tín hiệu từ cảm biến được truyền - Luận văn thạc sĩ Vật lý: Tổ chức dạy học theo chủ đề STEM Robotics có ứng dụng Trí tuệ nhân tạo trong môn Vật lý 11 nhằm bồi dưỡng năng lực định hướng nghề nghiệp của học sinh THPT
Sơ đồ kh ối và thuật toán mạch lạc, đảm bảo rằng các tín hiệu từ cảm biến được truyền (Trang 109)
Hình 3.6. HS nhóm 1 và nhóm 3 dang thy vận hành xe lan dau - Luận văn thạc sĩ Vật lý: Tổ chức dạy học theo chủ đề STEM Robotics có ứng dụng Trí tuệ nhân tạo trong môn Vật lý 11 nhằm bồi dưỡng năng lực định hướng nghề nghiệp của học sinh THPT
Hình 3.6. HS nhóm 1 và nhóm 3 dang thy vận hành xe lan dau (Trang 111)
Hình 3.7. Thử nghiệm sản phâm xe tự hành của nhóm | - Luận văn thạc sĩ Vật lý: Tổ chức dạy học theo chủ đề STEM Robotics có ứng dụng Trí tuệ nhân tạo trong môn Vật lý 11 nhằm bồi dưỡng năng lực định hướng nghề nghiệp của học sinh THPT
Hình 3.7. Thử nghiệm sản phâm xe tự hành của nhóm | (Trang 111)
Hình 3.8. Phần trình bày, báo cáo sản phẩm của nhóm 1 và nhóm 2 - Luận văn thạc sĩ Vật lý: Tổ chức dạy học theo chủ đề STEM Robotics có ứng dụng Trí tuệ nhân tạo trong môn Vật lý 11 nhằm bồi dưỡng năng lực định hướng nghề nghiệp của học sinh THPT
Hình 3.8. Phần trình bày, báo cáo sản phẩm của nhóm 1 và nhóm 2 (Trang 112)
Hình 3.9. HS nhóm 2 đang trình bảy poster của nhóm mình - Luận văn thạc sĩ Vật lý: Tổ chức dạy học theo chủ đề STEM Robotics có ứng dụng Trí tuệ nhân tạo trong môn Vật lý 11 nhằm bồi dưỡng năng lực định hướng nghề nghiệp của học sinh THPT
Hình 3.9. HS nhóm 2 đang trình bảy poster của nhóm mình (Trang 113)
Hình 3.10. Nhóm | đang thảo luận lắp rap mach động cơ - Luận văn thạc sĩ Vật lý: Tổ chức dạy học theo chủ đề STEM Robotics có ứng dụng Trí tuệ nhân tạo trong môn Vật lý 11 nhằm bồi dưỡng năng lực định hướng nghề nghiệp của học sinh THPT
Hình 3.10. Nhóm | đang thảo luận lắp rap mach động cơ (Trang 115)
Hình 3.13. Nhóm 5 đang tạo đoạn code có tích hop Machine Learning - Luận văn thạc sĩ Vật lý: Tổ chức dạy học theo chủ đề STEM Robotics có ứng dụng Trí tuệ nhân tạo trong môn Vật lý 11 nhằm bồi dưỡng năng lực định hướng nghề nghiệp của học sinh THPT
Hình 3.13. Nhóm 5 đang tạo đoạn code có tích hop Machine Learning (Trang 116)
Hình 3.16. Nhóm 3 và nhóm 5 đang thực hiện lắp ráp và lập trình cho xe - Luận văn thạc sĩ Vật lý: Tổ chức dạy học theo chủ đề STEM Robotics có ứng dụng Trí tuệ nhân tạo trong môn Vật lý 11 nhằm bồi dưỡng năng lực định hướng nghề nghiệp của học sinh THPT
Hình 3.16. Nhóm 3 và nhóm 5 đang thực hiện lắp ráp và lập trình cho xe (Trang 118)

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

🧩 Sản phẩm bạn có thể quan tâm

w