Trí tuệ nhân tạo trong giáo dục - Xu thế không thể đảo ngược

Dù có lịch sử phát triển hơn 100 năm, từ những năm 1920, sự có mặt của trí tuệ nhân tạo (AI) trong lĩnh vực giáo dục chỉ được biết tới mạnh mẽ nhất từ tháng 3 năm 1965, khi báo cáo UNESCO Courier giới thiệu về học máy (learning machines) - Bộ chương trình được phát triển ở Mĩ để hỗ trợ học sinh học tập. Trong suốt 60 năm vừa qua, quá trình phát triển vượt bậc của những công cụ AI trong giáo dục gắn liền với sự thay đổi về đặc điểm và yêu cầu kinh tế - xã hội, về nhu cầu và điều kiện giáo dục và quan trọng nhất, về quan niệm dạy và học của từng quốc gia trên thế giới.

Từ những năm 1950 đến 1990: Trong giai đoạn này, sự phát triển của AI chủ yếu xoay quanh việc sử dụng máy tính để cải thiện kết quả và trải nghiệm dạy và học. Cụ thể, từ những năm 1960, ý tưởng về việc sử dụng máy tính và công nghệ trong giáo dục bắt đầu xuất hiện với khái niệm về dạy và học máy được đề cập trong các trích dẫn của các nhà giáo dục có tiếng. Một ví dụ điển hình của học máy kể tới PLATO (Programmed Logic for Automatic Teaching Operations) - một hệ thống dạy học hỗ trợ máy tính, tiên phong cho nền dạy học trực tuyến ngày nay. Những năm 1970 chứng kiến tính ứng dụng cao của AI trong giáo dục, trong đó xuất hiện những thử nghiệm đầu tiên về việc tích hợp công nghệ trong giáo dục (Educational technology tools) nhằm nâng cao hiệu quả học tập. Một số hệ thống AI sớm (Early artificial intelligence systems) như AutoTutor (Hệ thống hỏi đáp hỗ trợ học sinh học ngôn ngữ), LEGO Mindstorms (Sản phẩm giáo dục sử dụng chương trình và cảm biến để giúp học sinh hiểu về lập trình, kĩ thuật và cơ bản của robot) cũng được phát triển trong giai đoạn này.

Từ những năm 1980 đến 1990: Khi cơ sở hạ tầng công nghệ được cải thiện đáng kể, những công cụ AI trong giáo dục ra đời ngoài mục đích nâng cao thành tích còn gia tăng trải nghiệm học tập thích thú và tích cực cho học sinh đối với tất cả các môn học. Một số công cụ nổi bật kể tới là sự ra đời của những môi trường giáo dục ảo (Virtual learning environments), các phần mềm và ứng dụng học tập tự động và cá nhân hóa.

Từ năm 2000 đến nay: Sự bùng nổ của các công cụ AI trong giáo dục bắt đầu trở nên mạnh mẽ từ những năm 2000 và hoàn toàn thay đổi cục diện giáo dục thế giới vào năm 2020, với sự tác động lớn của đại dịch COVID-19. Cụ thể, từ những năm 2000, các nền tảng giáo dục trực tuyến kết hợp các tính năng tự động của AI trở nên phổ biến, cho phép người học được tự tiếp cận kiến thức thông qua các nền tảng trực tuyến, tự xây dựng lộ trình học tập linh hoạt phù hợp với nhu cầu cá nhân. Ví dụ, nền tảng Khan Academy thành lập năm 2006 đã xây dựng hơn 6000 video bài giảng miễn phí và hệ thống đánh giá kết quả tự động, giúp học sinh tự đánh giá năng lực bản thân và đưa ra định hướng học tập phù hợp nhất. Một nền tảng đáng chú ý khác là Knewton, xuất hiện từ năm 2008, sử dụng thuật toán và dữ liệu để tối ưu hóa trải nghiệm học tập.

AI tạo sinh và sự tái định nghĩa quá trình dạy và học

Trong số các cột mốc phát triển của AI đã kể trên, giai đoạn hai với sự ra đời của AI tạo sinh (Generative AI), cụ thể là công cụ AI ChatGPT, được cho là sẽ cách mạng hóa phương pháp giảng dạy và học tập truyền thống. Báo cáo UNESCO Courier năm 2023 đã chỉ ra rằng, AI tạo sinh tạo đã mở ra một chương mới trong lĩnh vực giáo dục toàn cầu, trong đó Trợ lí Tổng Giám đốc UNESCO về Giáo dục Stefania Giannini bày tỏ sự quan ngại sâu sắc về tốc độ tích hợp “khủng khiếp” các công nghệ AI tạo sinh vào hệ thống giáo dục mà chưa có sự kiểm soát và quy định cụ thể của từng quốc gia. Số liệu cho thấy, đến tháng 12 năm 2023, ứng dụng ChatGPT của OpenAI có 180.5 triệu người dùng hàng tháng với 1.6 tỉ lượt sử dụng, chưa kể các công cụ tạo sinh khác như Bard/Gemini phát triển bởi Google, Bing/Copilot phát triển bởi Microsoft. Báo cáo Giám sát Giáo dục toàn cầu của UNESCO (2023) cũng nêu rõ rằng, các công cụ trí tuệ nhân tạo mới hoàn toàn có khả năng tái định nghĩa về dạy và học. Với việc các công cụ AI trở nên ngày một thông minh và được sử dụng mọi lúc mọi nơi để giải đáp thắc mắc, giáo viên không còn là người truyền đạt kiến thức duy nhất mà học sinh có thể chủ động tìm hiểu kiến thức và xây dựng trải nghiệm học tập với sự trợ giúp từ công cụ trợ lí thông minh như ChatGPT. Sự gia tăng tiếp cận tới kiến thức này đang đánh dấu một thời kì mới về học tập suốt đời, cho phép cá nhân tiếp thu kiến thức và phát triển kĩ năng mà không phụ thuộc vào lớp học truyền thống hoặc giáo viên.

Lợi ích và nguy cơ của AI đối với hệ thống giáo dục toàn cầu

a. Lợi ích của AI đối với hệ thống giáo dục toàn cầu

Trao cơ hội tiếp cận giáo dục: Lợi ích lớn nhất mà công nghệ giáo dục nói chung và công cụ AI nói riêng mang lại cho giáo dục phải kể tới việc trao cơ hội tiếp cận giáo dục. Điều này đặc biệt quan trọng đối với học sinh có nhu cầu học tập chuyên biệt (giáo dục đặc biệt), học sinh ở vùng sâu vùng xa gặp khó khăn trong tiếp cận kiến thức. Theo báo cáo của UNESCO (2021), khoảng 250 triệu trẻ em trên thế giới không được tiếp cận với giáo dục và dự đoán tới năm 2030, con số này sẽ là 84 triệu trẻ em. AI có thể đóng một vai trò quan trọng trong việc cung cấp giáo dục cho những trẻ em này, giúp các em có cơ hội tiếp cận với giáo dục và phát triển bản thân một cách chủ động chỉ với một thiết bị máy tính.

b. Thách thức từ AI mà hệ thống giáo dục toàn cầu đang đối mặt

Khoảng cách số: Một số ý kiến đã chỉ ra rằng, chính sự xuất hiện của AI đã gia tăng khoảng cách số trong giáo dục.

Vấn đề về đạo đức trong môi trường AI: Các vấn đề liên quan tới đạo đức và ứng xử từ phía người dùng và phía công nghệ trong môi trường AI cũng là những thách thức đáng lo ngại cần được đặc biệt quan tâm.

Thu thập, bảo mật và quản lí dữ liệu: Cơ chế hoạt động của các công cụ AI đều dựa trên quy tắc sử dụng nguồn dữ liệu khổng lồ (Big data), giúp AI có đủ thông tin để đưa ra những đánh giá và phân tích tự động một cách chính xác. Thách thức đầu tiên trong lĩnh vực dữ liệu phải kể tới quá trình thu thập dữ liệu giáo dục, khi quá trình thu thập phải đảm bảo được tính đại diện về nhân khẩu học (độ tuổi, giới tính, nền tảng xã hội) nhằm cho ra những kết quả phân tích đầy đủ về các nhóm yếu thế, dễ bị tổn thương. Thách thức thứ hai liên quan tới việc bảo mật hàng trăm triệu thông tin cá nhân và thói quen sử dụng công nghệ của người dùng. Trong Hội thảo Toàn cầu AIS2S, OECD (2023) đã chỉ ra rằng, hiện nay lượng lớn dữ liệu cá nhân, bao gồm cả “dữ liệu nhạy cảm”, đã được sử dụng để huấn luyện và phát triển các ứng dụng AI. Nguồn dữ liệu này đến từ các trang web công khai, thông qua những người buôn bán dữ liệu và bản thân cá nhân, trong đó nhiều cá nhân chưa hiểu rõ về hậu quả của việc chia sẻ những thông tin này. Thách thức thứ ba liên quan đến dữ liệu là những nguy cơ trong quá trình quản lí nguồn dữ liệu. UNESCO đã đưa ra khuyến cáo về việc các nguồn dữ liệu có thể bị tấn công và xâm nhập, hoặc được sử dụng trái phép để tạo ra các phần mềm độc hại, cho phép kẻ tấn công tự động hoá các hành vi phá hoại xã hội. Tính chính xác và trung thực của nội dung: Thách thức đáng lo ngại cuối cùng cũng là quan trọng nhất, liên quan tới việc sử dụng AI trong môi trường giáo dục tập trung vào tính đáng tin cậy và chính xác của những nội dung do AI cung cấp. Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng, các ứng dụng AI tạo sinh như ChatGPT (Open AI), Bard (Google), Copilot (Microsoft) được đào tạo trên một lượng lớn dữ liệu từ tài liệu, văn bản, trang web mà trong đó có thể chứa các nội dung, quan điểm không chính thức, còn thiếu chính xác hoặc đang được thảo luận. Do đó, thực tế đã đưa ra các nội dung không chính xác trong các vấn đề mang tính khoa học và các quan điểm có phần thiên vị trong các vấn đề xã hội. Hậu quả của việc liên tục nhận các thông tin sai lệch cóthể gây “ô nhiễm” cho các tư liệu giáo dục, đòi hỏi sự nỗ lực và thời gian đáng kể để cải thiện, kiểm chứng những thông tin này.

Nghiên cứu về tác động của AI trong hệ thống giáo dục Việt Nam

Với dân số gần 99,5 triệu người từ 54 dân tộc, trong đó các nhóm dân tộc thiểu số chiếm 14,7%, Chính phủ Việt Nam vẫn luôn nỗ lực trong việc khuyến khích áp dụng công nghệ trong giáo dục trong những thập kỉ qua nhằm đảm bảo chất lượng giáo dục cho tất cả người dân. Với một loạt các chính sách và quy định được dự thảo và công bố cho các cấp bậc giáo dục khác nhau, công nghệ đã dần được áp dụng trong các trường học trên khắp các vùng miền của đất nước. Cụ thể, Quyết định số 749/QĐ-TTg ban hành năm 2020 về việc phê duyệt “Chương trình Chuyển đổi số Quốc gia đến năm2025, tầm nhìn đến năm 2030” quy định về chuyển đổi số trong lĩnh vực giáo dục. Năm 2022, Thủ tướng Chính phủ chính thức ban hành Quyết định số 131/ QĐ-TTg về việc phê duyệt “Đề án Tăng cường ứng dụng công nghệ thông tin và chuyển đổi số trong giáo dục và đào tạo giai đoạn 2022-2025, định hướng đến năm 2030”, đưa chuyển đổi số trong giáo dục thành một trong những mục tiêu phát triển trọng tâm của đất nước. Quyết định này xác định rõ mục tiêu chung: Tận dụng tiến bộ công nghệ để thúc đẩy đổi mới sáng tạo trong dạy và học, nâng cao chất lượng và cơ hội tiếp cận giáo dục, hiệu quả quản lí giáo dục; Xây dựng nền giáo dục mở thích ứng trên nền tảng số, góp phần phát triển Chính phủ số, Kinh tế số và Xã hội số. Đáng chú ý, đất nước đã đạt được những thành tựu đáng kể trong việc cải cách giáo dục trong những năm qua, ví dụ như tỉ lệ hoàn thành cao (98,3% ở cấp Tiểu học, 80,5% ở cấp Trung học cơ sở 2020 so với 95,9% và 71,3% vào năm 2016 tương ứng).

Trong bối cảnh giáo dục Việt Nam - một nền giáo dục đang phát triển, nhiều nhận định từ các cuộc thảo luận giáo dục cho rằng, AI là công cụ duy nhất có khả năng sẽ nhanh chóng rút ngắn khoảng cách về ưu thế cạnh tranh giữa giáo dục Việt Nam và các nước đang phát triển. Cuộc đua về chất lượng giáo dục với sự xuất hiện của những trợ thủ AI có thể bị thay đổi hoàn toàn. Quả thực, những tác động quá lớn của AI trong ít năm vừa qua, đặc biệt với sự xuất hiện của AI tạo sinh, dự kiến sẽ mang lại những đột phá lớn trong hệ thống giáo dục quốc dân, đối với ba lĩnh vực mấu chốt: Chương trình học, quá trình dạy và học, quá trình kiểm tra đánh giá, từ đó thay đổi cơ cấu ngành nghề và cấu trúc xã hội.

a. Tác động tới chương trình học trong hệ thống giáo dục quốc dân

Diễn đàn Kinh tế Thế giới (2023) đưa ra dự đoán xu hướng nghề nghiệp trong năm 2030 sẽ bao gồm các ngành như: Khoa học máy tính (Computer science), tiếp thị (Marketing), trí tuệ nhân tạo (AI), dữ liệu lớn (Big data) và sản xuất nội dung (Content creator). Đồng thời, 06 ngành nghề mà Diễn đàn dự đoán sẽ suy giảm đi trong 05 năm tới gồm: Giáo viên, chăm sóc khách hàng, bác sĩ và dược sĩ, kiểm toán và kế toán, bảo vệ và cảnh sát, chuyên gia. Đối với những dự báo này, dù chính xác hay chưa, việc AI có thể thay thế cho các bộ kĩ năng của con người là hoàn toàn có thể. Điều này thực tế đã được rất nhiều chuyên gia tại Việt Nam và toàn cầu khẳng định. Câu hỏi được đặt ra rằng: Nửa cuối thế kỉ XXI sẽ đòi hỏi những công dân tương lai với những bộ kĩ năng nào? Những ngành nghề nào sẽ tiếp tục phát triển, những bộ kĩ năng nào sẽ trở nên dư thừa khi điểm mạnh của con người không còn là kiến thức? Đáp lại những câu hỏi này, các tổ chức lớn trên thế giới như UNESCO và các trường đại học (Đại họcOxford, Dawson…) đã nhanh chóng phát triển các khung chương trình giảng dạy tích hợp AI và khung năng lực AI để các quốc gia cùng thảo luận, tham khảo (như kể trên). Đối với Chương trình Giáo dục phổ thông 2018, mặc dù đã tạo được sự linh động để giáo viên chủ động lựa chọn các lĩnh vực kiến thức cập nhật, phù hợp với xu thế mới, vẫn cần có sự nghiên cứu chuyên sâu để đảm bảo việc tích hợp các nội dung giảng dạy AI một cách phù hợp với từng nhóm đối tượng học sinh theo năng lực và điều kiện kinh tế - xã hội.

b. Tác động tới quá trình dạy và học trong hệ thống giáo dục quốc dân

Đối với nền giáo dục Việt Nam - một nền giáo dục còn nhiều yếu tố truyền thống, trong đó giáo viên đóng vai trò truyền đạt kiến thức, học sinh tiếp thu kiến thức và trải qua các kì kiểm tra để đánh giá năng lực, thì sự tác động lâu dài của AI hoàn toàn có thể tái cơ cấu cả hệ thống giáo dục. Trong thời đại số, học sinh chủ động tiếp cận kiến thức và giải đáp thắc mắc bất kì lúc nào với sự hỗ trợ của AI tạo sinh. Nói cách khác, việc phải ghi nhớ thông tin và kiến thức ngày càng trở nên kém cần thiết, việc phải thành thạo trong việc giải nhanh những bài tập về áp dụng công thức tính toán không gắn với thực tế và vấn đề cuộc sống cũng không còn nhiều ý nghĩa. Giáo viên sử dụng các công cụ AI để tự động hoá các hoạt động giảng dạy như soạn bài, nhận xét và chấm bài, thậm chí có thể cá nhân hoá nội dung học tập phù hợp năng lực cho từng học sinh. Với khả năng lưu trữ và phân tích số liệu chính xác, AI cũng có khả năng làm tốt hơn giáo viên trong các công việc đánh giá và dự báo kết quả học tập, từ đó đưa ra định hướng và lộ trình phù hợp có điều chỉnh cho từng cá nhân. Đối mặt với sự thay đổi này, những câu hỏi liên tục được đặt ra trong các buổi thảo luận và diễn đàn giáo dục trên cả nước: Một lớp học tích hợp AI hiệu quả sẽ được tổ chức như thế nào? Vai trò và mối quan hệ của của giáo viên và học sinh sẽ là gì dưới sự xâm nhập lâu dài của các công cụ AI? Nhiệm vụ của nhà trường và chính quyền các cấp là gì để đảm bảo được sự an toàn, đạo đức và trung thực trong kỉ nguyên AI? Theo Báo cáo của Hội đồng Giáo dục thuộc UNESCO khi thảo luận về “Giáo dục thế kỉ XXI”, giáo dục được tổ chức xoay quanh bốn trụ cột chính của kiến thức, bao gồm: 1) Học để biết; 2) Học để làm; 3) Học để cùng chung sống; 4) Học để làm người. Bốn trụ cột này cũng xoay quanh vai trò của giáo viên trong quá trình học tập của học sinh. Có thể thấy rằng, các công cụ AI có thể dễ dàng thay thế vai trò của giáo viên trong hai giai đoạn đầu tiên của kiến thức. Tuy nhiên, đối với hai loại kiến thức thứ ba và thứ tư thì giáo viên đóng vai trò không thể thay thế. Nếu biết cách vận dụng tốt được thế mạnh của AI thì giáo viên sẽ tối ưu được thời gian, năng lượng và nguồn lực để giúp học sinh đạt được đủ bốn trụ cột tri thức. Đây cũng là định hướng của Chương trình Giáo dục phổ thông 2018 tại Việt Nam - tập trung hình thành, phát triển năng lực và phẩm chất thay vì phát triển kiến thức.

c. Tác động tới quy trình kiểm tra, đánh giá trong hệ thống giáo dục quốc dân

Với sự thay đổi về cả chương trình học và quá trình dạy - học, không thể không kể đến những tác động mà AI sẽ mang lại cho quy trình kiểm tra, đánh giá trong hệ thống giáo dục quốc dân. Dù lợi ích của AI trong việc phân tích dữ liệu và đưa ra đánh giá dựa trên bằng chứng là không cần tranh cãi, việc tận dụng AI trong hệ thống kiểm tra, đánh giá như thế nào để đảm bảo tính minh bạch, chính xác, trung thực vẫn là một câu hỏi lớn. Bên cạnh đó, xu hướng thế giới trong lĩnh vực kiểm tra đánh giá đang hướng tới phát triển các bài kiểm tra thích ứng, trong đó AI sẽ tự thiết kế bài kiểm tra cho học sinh theo đúng năng lực và thích ứng các câu hỏi dựa theo câu trả lời của học sinh trong quá trình làm bài. Điều này thúc đẩy việc học tập và kiểm tra cá nhân hoá, đánh giá năng lực chính xác hơn các bài kiểm tra chuẩn hoá.  

AI đang phát triển nhanh chóng và từng bước khẳng định là công nghệ trụ cột mang tính cách mạng trong thế kỉ XXI - một công cụ hoàn toàn có thể tái cơ cấu các hệ thống giáo dục trên toàn thế giới. Đối với tầm quan trọng của AI, các tổ chức lớn trên thế giới và chính phủ các nước đang gấp rút đưa ra những đường lối chính sách, hướng dẫn cụ thể nhất nhằm tối ưu hoá lợi ích, chuẩn bị sẵn sàng để đối mặt với những thách thức và nguy cơ mà AI có thể mang lại. Đối với nền giáo dục đang phát triển như Việt Nam, AI chính là cơ hội để bứt phá, nhưng cũng là nguy cơ bị thụt lùi. Do đó, từ cấp độ quốc gia, Chính phủ và các Bộ ban ngành phối hợp cùng các tổ chức công nghệ giáo dục tư nhân và nhà trường cần khẩn trương xây dựng quy trình hợp tác chặt chẽ, đảm bảo tính hiệu quả, minh bạch trong quá trình tích hợp công nghệ, hướng tới xây dựng một nền giáo dục tích hợp AI hiệu quả, tối ưu, bền vững. Bộ Giáo dục và Đào tạo cần xây dựng chính sách sử dụng AI theo đặc điểm kinh tế - xã hội của Việt Nam và địa phương, từ đó hướng dẫn triển khai và ứng dụng AI hiệu quả trong giáo dục phổ thông và giáo dục đại học. Ngoài hợp tác trong nước, Chính phủ cần xây dựng hợp tác giữa các nước trong khu vực và các quốc gia trên thế giới nhằm chia sẻ tài nguyên trên các nền tảng công nghệ, tối ưu hoá nguồn lực và tài chính quốc gia. Từ cấp độ địa phương, Sở Giáo dục và Đào tạo phối hợp với nhà trường cần tổ chức đánh giá hiệu quả sử dụng AI một cách độc lập nhằm ngăn chặn những rủi ro phát sinh không cần thiết, đồng thời củng cố công tác đào tạo giáo viên và phát triển các chương trình tập huấn nâng cao năng lực, hành trang giáo viên về những kĩ năng cần thiết để làm việc năng suất trong các môi trường giáo dục giàu AI.