AI có thể dạy giáo viên toán cách cải thiện kỹ năng của học sinh

Khi các giáo viên toán cấp hai hoàn thành chương trình phát triển chuyên môn trực tuyến sử dụng trí tuệ nhân tạo để nâng cao kiến thức toán và kỹ năng giảng dạy, kết quả học toán của học sinh đã được cải thiện.

AI sẽ đóng vai trò phát triển chuyên môn lớn hơn cho giáo viên? Ảnh: GettyImages

Bà Yasemin Copur Gencturk – Phó Giáo sư giáo dục, Đại học Nam California và các đồng nghiệp đã phát triển chương trình phát triển chuyên môn trực tuyến này, chương trình này dựa trên một công cụ hỗ trợ ảo có thể – cùng với nhiều tính năng khác – trình bày các vấn đề cho giáo viên xung quanh việc dạy toán và cung cấp phản hồi về lời giải của giáo viên.

Mục tiêu của chúng tôi là nâng cao khả năng nắm vững kiến thức và kỹ năng cần thiết của giáo viên để dạy toán một cách hiệu quả. Chúng bao gồm việc hiểu tại sao các quy tắc và quy trình toán học được dạy ở trường lại có hiệu quả. Chương trình cũng tập trung vào những khó khăn mà học sinh thường gặp phải khi học một khái niệm toán học cụ thể cũng như cách sử dụng các công cụ và chiến lược giảng dạy để giúp các em vượt qua những khó khăn này.

Sau đó, chúng tôi đã tiến hành một thử nghiệm trong đó 53 giáo viên dạy toán cấp hai được phân ngẫu nhiên vào chương trình phát triển chuyên môn dựa trên công cụ AI hoặc không được đào tạo bổ sung AI. Trung bình, giáo viên dành 11 giờ để hoàn thành chương trình. Sau đó chúng tôi cho 1.727 học sinh của họ làm bài kiểm tra toán. Trong khi học sinh của hai nhóm giáo viên này khởi đầu không có sự khác biệt về thành tích môn toán, thì những học sinh được dạy bởi các giáo viên hoàn thành chương trình đào tạo bổ sung AI đã tăng thành tích toán trung bình thêm 0,18 độ lệch chuẩn. Đây là mức tăng có ý nghĩa nhiều trong học thuật đã được chúng tôi thống kê, ngang bằng với sự khác biệt về thành tích toán trung bình giữa học sinh lớp sáu và lớp bảy trong nghiên cứu.

Dự án của chúng tôi được tài trợ bởi Viện Khoa học Giáo dục, cơ quan nghiên cứu của Bộ Giáo dục Hoa Kỳ.

Tại sao nghiên cứu này quan trọng

Nghiên cứu này chứng minh tiềm năng sử dụng công nghệ AI để tạo ra sự phát triển chuyên môn hiệu quả và có thể tiếp cận rộng rãi cho giáo viên. Điều này rất quan trọng vì giáo viên thường bị hạn chế trong việc tiếp cận các chương trình phát triển chuyên môn chất lượng cao để nâng cao kiến thức và kỹ năng giảng dạy của mình. Xung đột về thời gian hoặc việc sống ở các vùng nông thôn cách xa các chương trình phát triển chuyên môn trực tiếp có thể khiến giáo viên không nhận được sự hỗ trợ cần thiết.

Hoạt động mẫu từ chương trình Đại học Nam California

Ngoài ra, nhiều chương trình phát triển chuyên môn trực tiếp hiện có dành cho giáo viên đã được chứng minh là giúp nâng cao kiến thức và thực hành giảng dạy của người tham gia nhưng ít ảnh hưởng đến thành tích của học sinh. Các chương trình phát triển chuyên môn hiệu quả bao gồm các cơ hội để giáo viên giải quyết vấn đề, phân tích bài làm của học sinh và quan sát thực tiễn giảng dạy. Giáo viên cũng nhận được sự hỗ trợ theo thời gian thực từ những người điều phối chương trình. Đây thường là một thách thức đối với các chương trình trực tuyến không đồng bộ.

Chương trình của chúng tôi giải quyết các hạn chế của các chương trình không đồng bộ vì người hỗ trợ ảo được AI hỗ trợ hoạt động như một người hướng dẫn con người. Nó cung cấp cho giáo viên các hoạt động giảng dạy đích thực để thực hiện, đặt câu hỏi để đánh giá mức độ hiểu biết của họ cũng như cung cấp phản hồi và hướng dẫn theo thời gian thực

Tương lai của công nghệ AI

Những tiến bộ trong công nghệ AI sẽ cho phép các nhà nghiên cứu phát triển môi trường học tập cá nhân hóa, tương tác hơn cho giáo viên. Ví dụ: hệ thống xử lý ngôn ngữ được sử dụng trong các chương trình AI tổng hợp như ChatGPT có thể cải thiện khả năng của các chương trình này để phân tích phản hồi của giáo viên chính xác hơn và cung cấp nhiều cơ hội học tập được cá nhân hóa hơn. Ngoài ra, công nghệ AI có thể được sử dụng để phát triển tài liệu học tập mới để các chương trình tương tự như của chúng tôi có thể được phát triển nhanh hơn.

Quan trọng hơn, các chương trình phát triển chuyên môn dựa trên AI có thể thu thập dữ liệu tương tác phong phú, theo thời gian thực. Những dữ liệu này giúp chúng ta có thể điều tra quá trình học tập từ quá trình phát triển chuyên môn diễn ra như thế nào và từ đó làm thế nào để các chương trình có thể được thực hiện hiệu quả hơn. Mặc dù hàng tỷ đô la được chi mỗi năm cho việc phát triển chuyên môn cho giáo viên, nghiên cứu cho thấy rằng cách thức giáo viên học tập thông qua phát triển chuyên môn vẫn chưa được hiệu quả.

Thủy Phạm (Theo TheConversation)