Bài Tập Lớn Môn Năng Lực Số Ứng Dụng Trí Tuệ Nhân Tạo Trong Giáo Dục 2.Pdf

HỌC VIỆN NGÂN HÀNGHỆ CHẤT LƯỢNG CAO

BÀI TẬP LỚN

MÔN NĂNG LỰC SỐ ỨNG DỤNG

Tên đề tài: TRÍ TUỆ NHÂN TẠO TRONG GIÁO DỤC

Nguyễn Duy NguyênHoàng Ngọc AnhNguyễn Thu ThảoPhạm Minh Tuấn

HÀ NỘI 12/2023

HỌC VIỆN NGÂN HÀNGKHOA CLC QTKDD-K26

BÁO CÁO

-ARTIFICIAL

INTELLIGENCE-ỨNG DỤNG TRÍ TUỆ NHÂN TẠO TRONG GIÁO DỤC

Giáo viên hướng dẫn: Triệu Thu Hương

Buichinguyen104@gmail.com 20%

duynguyen061105@gmail.com 20%

tuanvegar123@gmail.com 20%

hoanganh100501@gmail.com 20%

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT LIÊN QUAN ĐẾN AI TRONG GIÁO DỤC.4

1.1 Trí tuệ nhân tạo (A.I) 4

1.1.1 Lịch sử hình thành của trí tuệ nhân tạo 4

Hình 1: Robot giúp con người giải toán 5

1.3.1 Lịch sử trí tuệ nhân tạo trong giáo dục 5

1.3.2 Khái niệm 6

CHƯƠNG 2: THỰC TRẠNG VIỆC SỬ DỤNG TRÍ TUỆ NHÂN TẠO TRONG GIÁO DỤC 7

2.1 Lợi ích của AI trong học tập cho học sinh [3] 7

2.1.1 Đổi mới phương pháp học tập 7

2.1.2 Cá nhân hóa 7

2.1.3 Giúp việc học trở nên thú vị hơn 8

2.1.4 Học sinh khuyết tật có thể tiếp cận tri thức dễ dàng hơn 8

2.1.5 Lợi ích của gia sư AI 8

2.2 Lợi ích của AI trong giáo dục cho giáo viên [3] 9

2.2.1 Cá nhân hóa 9

2.2.2 Sáng tạo nội dung thông minh 9

2.2.3 Trực quan hóa thông tin 9

2.2.4 Tương tác đa chiều 10

2.2.5 Cập nhật kiến thức liên tục 10

2.2.6 Tự động hóa công việc 10

2.3 Hạn chế của việc sử dụng AI trong giáo dục [3] 11

2.3.1 Kinh nghiệm học tập phi nhân cách 11

2.3.2 Chi phí thực hiện tốn kém cho giáo viên 11

2.3.3 Phụ thuộc vào công nghệ 11CHƯƠNG 3: GIẢI PHÁP VỀ MẶT HẠN CHẾ TRONG VIỆC SỬ DỤNG TRÍ

3.1 Giải pháp cho giảng viên 14

3.2 Giải pháp cho học viên 15

CHƯƠNG 4: TIỀM NĂNG PHÁT TRIỂN CỦA TRÍ TUỆ NHÂN TẠO TRONG GIÁO DỤC (E-LEARNING) 16

4.1 Khái niệm 16

4.2 Đặc điểm của E-learning 16

4.3 Tiềm năng trong việc phát triền E-Learning 17

4.3.1 Hỗ trợ giáo viên 17

4.3.2 Giúp tăng sự sáng tạo của học sinh, sinh viên 17

4.3.3 Tăng khả năng tự học của học sinh, sinh viên 18

(Nguồn làm biểu đồ: [4]) 19

Biều đồ xu hướng E-learning trong năm 2021 19

4.3.4 Tăng cường bảo mật trong giáo dục 19

4.3.5 Tăng sự công bằng và tránh sự bất công trong giáo dục 20

4.3.6 Thúc đẩy học tập toàn cầu và trao đổi văn hóa 20

4.3.7 Công nghệ thực tế ảo 20

KẾT LUẬN 23

TÀI LIỆU THAM KHẢO 24

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT LIÊN QUAN ĐẾN AITRONG GIÁO DỤC

1.1 Trí tuệ nhân tạo (A.I)

1.1.1 Lịch sử hình thành của trí tuệ nhân tạo

Lịch sử của trí tuệ nhân tạo: (artificial intelligence) hay được nhiều người biếtđến với cái tên A.I Cụm từ “trí tuệ nhân tạo” lần đầu tiên vào những năm 50 của thế kỉXIX tại một hội nghị ở nước ngoài và từ đó đến giờ thì công nghệ này đã được hìnhthành và phát triển mạnh mẽ đến thời điểm này và tạo nên thời đại 4.0 hiện nay [1]

1.1.2 Khái niệm

Khái niệm của trí tuệ nhân tạo: là một lĩnh vực trong khoa học máy tính, nghiêncứu về việc phát triển các phương pháp để máy tính có thể tự động hóa các công việcmà trước đây phải cần con người để có thể làm được Nó là một loại công nghệ môphỏng các quá trình rèn luyện, học tập, tìm hiểu kiến thức, suy nghĩ của con người vềcác vấn đề, sự vật hiện tượng về mọi thứ xảy ra và xuất hiện xung quanh thế giới conngười [1]

1.1.3 Phân loại trí tuệ nhân tạo

Phân loại trí tuệ nhân tạo: đến thời điểm công nghệ hiện nay thì trí tuệ nhân tạođã phát triển và được chia thành 4 loại [1]:

Công nghệ AI phản ứng: được lập trình để phân tích những tình huống cụ thể,nhất định nào đó để từ đó nó có thể đưa ra cách giải quyết tốt nhất những trường hợpđó VD: trí tuệ nhân tạo trong các trò chơi: Deep blue – thuật toán được cài trong tròchơi cờ vua để có thể đưa ra nước cờ và chơi với người chơi, …

Công nghệ AI với bộ nhớ hạn chế: sử dụng những sự việc, hiện tượng đã xảy ratrong quá khứ từ đó rút kinh nghiệm và để có thể đưa ra những hành động, lựa chọnđúng đắn nhất trong tương lai VD: trí tuệ nhân tạo trong ô tô không người lái, nhậndạng giọng nói, ngôn ngữ, …

Lý thuyết trí tuệ nhân tạo: loại hình A.I này được thiết lập để có thể tự tìm tòi,học hỏi và có thể suy luận để mà có thể áp dụng những điều đó vào những vấn đề cầngiải quyết

Tự nhận thức: loại A.I này được các nhà khoa học coi là nhóm phát triển nhấtcủa công nghệ trí tuệ nhân tạo Chúng có khả năng tự nhân thức, đánh giá về bản thâncủa chính nó, chúng có thể biểu cảm cảm xúc giống như 1 con người bình thường vàchúng còn có thể nhân biết được cảm xúc của con người chúng ta

1.2 Giáo dục

Khái niệm giáo dục: giáo dục được hiểu là quá trình truyền lại những kiến

nhiều hình thức khác nhau như này giảng dạy, hay nghiên cứu Thông thường theophương pháp phổ biến hiện nay thì giáo dục được áp dụng bằng việc người này chỉdẫn, chỉ bảo cho một hay nhiều người khác nhằm mục đích giúp những người kháctiếp thu kiến thức, kĩ năng mà bản thân chưa biết, tuy nhiên thì chúng ta vẫn có thể ápdụng giáo dục cho bản thân bằng phương pháp tự tìm hiểu, học hỏi, khám phá [2] Từ đó ta có thể thấy bất kể hình thức, phương pháp nào mà nó tác động đếnnhân thức của chúng ta, giúp cho chúng ta thay đổi, mở rộng góc nhìn, cảm nghĩ hayhành động của bản thân về các sự vật, hiện tượng trong đời sống có thể được xem là cótính giáo dục.

1.3 Trí tuệ nhân tạo trong giáo dục

(Nguồn: internet)Hình 1: Robot giúp con người giải toán

1.3.1 Lịch sử trí tuệ nhân tạo trong giáo dục

Lịch sử của trí tuệ nhân tạo trong giáo dục: Trí tuệ nhân tạo trong giáo dục haycòn được biết là Artificial Intelligence in Education - AIED xuất hiện vào khoảngnhững năm 70 của thế kỉ XIX và được con người tập trung tìm hiểu, phát triển và đượcđánh giá để cải thiện trong việc giảng dạy và học tập của các học sinh và những ngườicó nhu cầu học tập Mục tiêu dài hạn của việc áp dụng công nghệ của trí tuệ nhân tạovào giáo dục đó là nhằm thu thập ý kiến của người học, đánh giá năng lực người học

và tìm ra nguyên nhân yếu kém của từng cá nhân, để rồi có thể tìm ra phương pháp cụthể, hữu hiệu nhất cho một hay nhiều người học, và cuối cùng là sử dụng các kỹ thuậtcủa AI để tìm hiểu và phát triển các lý thuyết dạy – học.

1.3.2 Khái niệm

Khái niệm trí tuệ nhân tạo trong giáo dục là: Trong khi AI chú trọng vào việclấy học máy và trí thông minh giống con người làm trọng tâm, thì Giáo dục là chútrọng vào việc phát triển khả năng học tập và trí thông minh của con người chúng ta thìkhi đó trí tuệ nhân tạo trong giáo dục (AIED) có nghĩa là việc áp dụng công nghệ, kĩthuật tiến tiến của trí tuệ nhân tạo vào các công việc của giáo dục một cách tối đa hóanhằm mục đích giúp cho con người chúng ta có thể truyền thụ kiến thức (giảng dạy,đào tạo, ) hay tiếp thu kiến thức (nghiên cứu, tìm tòi, khám phá, …) dễ dàng hơn

CHƯƠNG 2: THỰC TRẠNG VIỆC SỬ DỤNG TRÍ TUỆNHÂN TẠO TRONG GIÁO DỤC

2.1 Lợi ích của AI trong học tập cho học sinh [3]

(Nguồn: internet)Hình 2.1: Học sinh học tập bằng giao diện trợ trí ảo

2.1.1 Đổi mới phương pháp học tập

Đại dịch Covid-19 bùng phát ảnh hưởng đến mọi ngành nghề, đặc biệt là trongngành giáo dục Điều này đã buộc chúng ta phải thay đổi cách thức học tập và phươngpháp giảng dạy.Các ứng dụng học trực tuyến và học từ xa đang là xu hướng chính,trong đó AI đóng vai trò quan trọng trong cách chúng ta tiếp cận và đổi mới phươngpháp học tập Các công cụ và trang web như Google Classroom,Skype, Zoom, đãcung cấp nền tảng cho việc học và giảng dạy từ xa.

2.1.2 Cá nhân hóa

Không phải mọi học sinh đều thích nghi với kiến thức theo cùng một phươngpháp Một số nắm bắt nhanh chóng, trong khi một số cần thời gian giáo viên và nhàtrường không thể để tâm đến hết việc học tập tùy chỉnh phù hợp cho từng học sinh Việc sử dụng trí tuệ nhân tạo sẽ giúp giải quyết vấn đề này.

AI cho phép tạo ra các lộ trình học tập riêng biệt và phù hợp cho mỗi học sinh.Điều này giúp học sinh có được trải nghiệm học tập cá nhân hóa và hỗ trợ những họcsinh có kiến thức hổng một cách hiệu quả

Ứng dụng Onluyen.vn là một ví dụ điển hình về việc ứng dụng AI trong giáodục, giúp người dùng cá nhân hoá lộ trình luyện thi, có thể tạo hàng trăm nghìn lộtrình luyện thi cá nhân khác nhau cho từng bạn học sinh.Dựa trên câu trả lời/đáp án

của học sinh, hệ thống sẽ chấm điểm, đo lường mức độ hiểu bài từng môn, từ đó “vẽ”lên một “bản đồ năng lực” riêng cho người dùng, chỉ rõ điểm mạnh, kiến thức còn yếu,điểm cần rèn luyện nhiều hơn.Giống như một chiếc “la bàn”, hệ thống sẽ chỉ tập trungvào những kỹ năng, kiến thức quan trọng cho kỳ thi, gợi ý cho người dùng hướng họctốt nhất và tránh học lan man, lãng phí thời gian.

2.1.3 Giúp việc học trở nên thú vị hơn

Đối với học sinh, việc học tập luôn là một đề tài nhàm chán , đặc biệt là nhữngmôn học “khó nhằn” như toán, lý, lịch sử Tuy nhiên, những ứng dụng sử dụng trí tuệnhân tạo có thể thay thế toàn bộ nội dung trong sách giáo khoa thành các bài giảng vớinhiều hình thức thú vị như video, âm thanh, các hình thức trực tuyến cuốn hút, giúpngười học dễ hiểu và dễ dàng tiếp thu hơn… qua đó người học sẽ thấy việc học cácmôn không có gì quá "khó ".

Ví dụ điển hình như hệ thống Cram101 tổng hợp toàn bộ nội dung trong sáchgiáo khoa thành các Flashcards giúp người học dễ hiểu và dễ dàng tiếp thu hơn Và cácnền tảng như Netex Learning cũng giúp giáo viên thiết kế bài giảng bằng nhiều hìnhthức thú vị như video, âm thanh, trực tuyến có tính hấp dẫn hơn.Điều này sẽ khiến họcsinh cảm thấy có hứng thú với việc học hơn Từ đó, hăng say hơn trong việc học tập vàđem lại kết quả học tập tiến bộ.

2.1.4 Học sinh khuyết tật có thể tiếp cận tri thức dễ dàng hơn

Các học sinh “đặc biệt” có cơ hội tiếp cận kiến thức theo cách đặc biệt Nhữngngười khiếm thị có thể nghe được giọng “giáo viên” giảng bài đầy cảm xúc mọi lúc,mọi nơi Hình ảnh, ký hiệu dựa trên bảng chữ cái được AI tổng hợp thành thông tin,nên người khiếm thính không phải chờ đợi để thích nghi Giáo dục sẽ trở nên côngbằng và trí tuệ nhân tạo sẽ thay đổi số phận của những học sinh khuyết tật.

2.1.5 Lợi ích của gia sư AI

Học sinh luôn có những vấn đề và câu hỏi thắc mắc sau những bài học, thếnhưng nhiều giáo viên không có thời gian rảnh để giải đáp hết tất cả Gia sư AI vàchatbots là giải pháp hoàn hảo cho tình huống này

Trí tuệ nhân tạo luôn túc trực 24/7 để giải đáp thắc mắc, góp ý và chỉnh sửa cáclỗi sai cho người học Khi không còn rào cản về thời gian, học sinh có thể chủ độngchuẩn bị bài trước, rèn luyện hoặc đào sâu nghiên cứu bất cứ lúc nào Sự tiện lợi nàycòn đặc biệt hữu ích ở giai đoạn nước rút trước kỳ thi, học viên được hỗ trợ ngay lậptức và cũng giúp giảm gánh nặng cho người dạy.

2.2 Lợi ích của AI trong giáo dục cho giáo viên [3]

(Nguồn: internet)Hình 2.2: Giảng viên đang trò chuyện với AI robot

2.2.1 Cá nhân hóa

Cũng giống như AI có thể cá nhân hóa việc học tập của học sinh, ứng dụng AItrong giáo dục cũng có thể làm điều tương tự đối với giáo viên Bằng cách phân tíchkhả năng học tập và lịch sử của học sinh, AI có thể cung cấp cho giáo viên một bứctranh rõ ràng về môn học và bài học nào cần được đánh giá lại Phân tích này cho phépgiáo viên tạo ra chương trình học tập tốt nhất cho tất cả học sinh Bằng cách phân tíchnhu cầu cụ thể của từng học sinh, giáo viên và giáo sư có thể điều chỉnh các khóa họccủa họ để giải quyết các lỗ hổng kiến thức trước khi học sinh tụt lại quá xa.

2.2.2 Sáng tạo nội dung thông minh

Trí tuệ nhân tạo và máy học có khả năng giúp giáo viên và chuyên gia nghiêncứu sáng tạo ra nội dung để phù hợp, thuận tiện cho việc giảng dạy và học tập Điềunày cũng được áp dụng hóa ở hầu hết cấc bậc như Tiểu học, Trung học cho đến Đạihọc Có lẽ cho đến thời điểm hiện tại, không giáo viên nào chưa dùng đến Google đểtạo cho mình những ý tưởng hay những bài powerpoint giúp họ tự tin đứng trên cácgiảng đường từ đó nâng cao chất lượng giảng dạy

2.2.3 Trực quan hóa thông tin

Khi phương pháp giảng dạy truyền thống không thể cung cấp yếu tố trực quan,ngoại trừ những buổi thực hành trong phòng thí nghiệm, thì việc sáng tạo nội dung

thông minh bằng AI sẽ kích thích trải nghiệm thực tế về môi trường học tập trực quandựa trên web Công nghệ này giúp hiển thị hình ảnh 2D - 3D, nơi học sinh có thể nhậnthức thông tin theo nhiều cách

2.2.4 Tương tác đa chiều

Tài liệu, giáo án, bài kiểm tra và những trò chơi tương tác được áp dụng để học viên hiểu, nhớ bài, tra cứu dễ dàng hơn Người học không chỉ nhìn, chép mà còn nghe, chạm, phản xạ cùng những kiến thức mới Từ đây, quá trình tiếp thu, ghinhớ và ôn tập trở nên hiệu quả hơn.

2.2.5 Cập nhật kiến thức liên tục

liên tục kiến thức mới Ví dụ như trí tuệ nhân tạo có thể truy cập những công trìnhnghiên cứu khoa học với đầy đủ thông tin, quá trình, kết luận cùng những quan điểmcủa chuyên gia trong ngành Song, AI còn “biết” hiện nay công trình này đã được ứngdụng, phát triển thêm như thế nào

2.2.6 Tự động hóa công việc

Ứng dụng AI trong giáo dục có thể giúp giáo viên tự động hóa những công việcvụn vặt nhất, bao gồm công việc hành chính, chấm điểm, đánh giá mô hình học tập, trảlời các câu hỏi chung và hơn thế nữa Theo khảo sát của Telegraph, giáo viên dành31% thời gian để lập kế hoạch bài học, chấm điểm bài kiểm tra và làm công việc hànhchính Tuy nhiên, với các công cụ tự động hóa hỗ trợ, giáo viên có thể tự động hóa cácquy trình thủ công, dành nhiều thời gian hơn để tập trung giảng dạy các năng lực cốtlõi.

Một ví dụ điển hình là trường Đại học California tại Mỹ đã có đó là ứng dụngphần mềm Gradescope có tích hợp AI để thực hiện chấm bài thi tự luận cho học viên.AI sẽ thực hiện triển khai các thuật toán phức tạp để chấm được bài thi tự luận của mọimôn học Với phần mềm Gradescope, học viên chỉ cần tự quét kết quả bài làm và gửiđi bằng smartphone Trong khi đó, giảng viên sẽ nhập đáp án và điều kiện cho điểmlên hệ thống Tiếp đến, AI sẽ nhận biết nét chữ, xác định tên của học viên và chấmđiểm theo điều kiện mà giảng viên đã cung cấp.

Nếu điều kiện chấm thay đổi, tất cả bài thi sẽ tự động cập nhật lại điểm cách tựđộng Giảng viên có thể dễ dàng xem thống kê về tỷ lệ đúng sai trong từng phần củatừng bài thi và gửi thẳng kết quả cho học viên qua một cú click chuột Với phần mềmnày, việc tạo, làm và chấm bài đều có thể thực hiện trực tuyến.

2.3 Hạn chế của việc sử dụng AI trong giáo dục [3]

2.3.1 Kinh nghiệm học tập phi nhân cách

Một trong những nhược điểm lớn nhất của AI trong giáo dục là nó có thể phinhân cách hóa trải nghiệm học tập Với các thuật toán AI tạo nội dung và quyết địnhnhịp độ của các bài học, học sinh có thể bỏ lỡ cách tiếp cận tinh tế mà giáo viên là conngười có thể đưa ra Ngoài ra, các thuật toán AI có thể duy trì sự thiên vị, nghĩa làchúng có thể không cung cấp một chương trình giảng dạy toàn diện và đa dạng phùhợp với nhu cầu của mọi học sinh.

2.3.2 Chi phí thực hiện tốn kém cho giáo viên

(Nguồn: internet)Hình 2.3: Chi phí cho AI tốn kém

Một nhược điểm khác của AI trong giáo dục là việc triển khai có thể tốn kém chogiáo viên Không phải tất cả các trường học và tổ chức giáo dục đều có ngân sách dànhriêng để đầu tư vào các công cụ và công nghệ AI Cộng với chi phí triển khai đại tràAI vào trường học có thể là quá lớn vào thời điểm này Nếu giáo viên sẽ là người gánhvác chi phí, nó có thể tốn kém và khó duy trì.

2.3.3 Phụ thuộc vào công nghệ