1

PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG THCS

----------🙢🕮🙠----------

BÁO CÁO SÁNG KIẾN

ỨNG DỤNG TRÍ TUỆ NHÂN TẠO (AI) VÀ GIÁO DỤC STEM
TRONG GIẢNG DẠY BÀI “TRAO ĐỔI NƯỚC VÀ CHẤT DINH
DƯỠNG Ở THỰC VẬT” NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SỐ VÀ
TƯ DUY KHOA HỌC CHO HỌC SINH LỚP 7A1
Lĩnh vực/Môn: STEM Sinh học
Tên tác giả:
Chức vụ: Giáo viên

2

MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ...................................................................................................5
PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ...................................................................................................5
1. Lý do chọn đề tài..................................................................................................5
1. Lý do chọn đề tài..................................................................................................5
2. Mục đích nghiên cứu............................................................................................7
2. Mục đích nghiên cứu............................................................................................7
3. Nhiệm vụ nghiên cứu...........................................................................................8
3. Nhiệm vụ nghiên cứu...........................................................................................8
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu..........................................................................8
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu..........................................................................8
5. Phương pháp nghiên cứu.....................................................................................9
5. Phương pháp nghiên cứu.....................................................................................9
6. Tính mới của đề tài.............................................................................................10
6. Tính mới của đề tài.............................................................................................10
PHẦN II: NỘI DUNG...................................................................................................10
PHẦN II: NỘI DUNG...................................................................................................10
1. Cơ sở lý luận và thực trạng vấn đề.......................................................................10
1. Cơ sở lý luận và thực trạng vấn đề.......................................................................10
1.1. Cơ sở lý luận...............................................................................................10
1.1. Cơ sở lý luận...............................................................................................10
1.2. Thực trạng vấn đề tại trường THCS Tiến Thắng và lớp 7A1..............................12
1.2. Thực trạng vấn đề tại trường THCS Tiến Thắng và lớp 7A1..............................12
2. Các giải pháp thực hiện......................................................................................14
2. Các giải pháp thực hiện......................................................................................14
2.1. Giải pháp 1: Thiết kế chuyên đề dạy học STEM “Vườn treo thông minh tái chế”
và xây dựng kho học liệu số hỗ trợ tư duy khoa học..............................................14
2.1. Giải pháp 1: Thiết kế chuyên đề dạy học STEM “Vườn treo thông minh tái chế”
và xây dựng kho học liệu số hỗ trợ tư duy khoa học..............................................14
2.2. Giải pháp 2: Tổ chức tiến trình dạy học dự án STEM “Vườn treo thông minh” kết
hợp thực nghiệm tại nhà dưới sự hỗ trợ của trợ lý ảo AI........................................20

3
2.2. Giải pháp 2: Tổ chức tiến trình dạy học dự án STEM “Vườn treo thông minh” kết
hợp thực nghiệm tại nhà dưới sự hỗ trợ của trợ lý ảo AI........................................20
2.3. Giải pháp 3: Đổi mới hình thức kiểm tra đánh giá đa chiều thông qua bộ tiêu chí
Rubric định lượng và hồ sơ thực nghiệm số hóa...................................................25
2.3. Giải pháp 3: Đổi mới hình thức kiểm tra đánh giá đa chiều thông qua bộ tiêu chí
Rubric định lượng và hồ sơ thực nghiệm số hóa...................................................25
3. Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm...................................................................28
3. Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm...................................................................28
3.1. Hiệu quả về mặt định lượng: Sự chuyển biến tích cực trong kết quả học tập...28
3.1. Hiệu quả về mặt định lượng: Sự chuyển biến tích cực trong kết quả học tập...28
3.2. Hiệu quả về mặt định tính: Bước nhảy vọt về năng lực và tư duy.....................30
3.2. Hiệu quả về mặt định tính: Bước nhảy vọt về năng lực và tư duy.....................30
3.3. Khả năng nhân rộng của sáng kiến...............................................................31
3.3. Khả năng nhân rộng của sáng kiến...............................................................31
PHẦN III: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.............................................................................31
PHẦN III: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.............................................................................31
1. Kết luận.............................................................................................................31
1. Kết luận.............................................................................................................31
2. Bài học kinh nghiệm...........................................................................................32
2. Bài học kinh nghiệm...........................................................................................32
3. Kiến nghị và đề xuất............................................................................................33
3. Kiến nghị và đề xuất............................................................................................33
TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................................35
TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................................35
PHỤ LỤC..................................................................................................................36
PHỤ LỤC..................................................................................................................36
PHỤ LỤC I: HƯỚNG DẪN TƯƠNG TÁC VỚI TRỢ LÝ ẢO AI (Dành cho học sinh).........36
PHỤ LỤC I: HƯỚNG DẪN TƯƠNG TÁC VỚI TRỢ LÝ ẢO AI (Dành cho học sinh).........36
PHỤ LỤC II: PHIẾU HỌC TẬP VÀ TRÒ CHƠI KHOA HỌC..........................................39
PHỤ LỤC II: PHIẾU HỌC TẬP VÀ TRÒ CHƠI KHOA HỌC..........................................39
PHỤ LỤC III: BỘ TIÊU CHÍ ĐÁNH GIÁ (RUBRIC).......................................................40
PHỤ LỤC III: BỘ TIÊU CHÍ ĐÁNH GIÁ (RUBRIC).......................................................40
PHỤ LỤC IV: TỔNG HỢP KẾT QUẢ KHẢO SÁT.........................................................40

4
PHỤ LỤC IV: TỔNG HỢP KẾT QUẢ KHẢO SÁT.........................................................40
PHỤ LỤC V: HÌNH ẢNH MINH HỌA HOẠT ĐỘNG....................................................42
PHỤ LỤC V: HÌNH ẢNH MINH HỌA HOẠT ĐỘNG....................................................42

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
STT

Chữ viết tắt

Giải thích nghĩa đầy
đủ

1

AI

Trí tuệ nhân tạo
(Artificial Intelligence)

2

STEM

Khoa học, Công nghệ,
Kỹ thuật và Toán học
(Science, Technology,
Engineering,
Mathematics)

3

KHTN

Khoa học tự nhiên

4

THCS

Trung học cơ sở

5

GDPT

Giáo dục phổ thông

6

SGK

Sách giáo khoa

7

GV

Giáo viên

8

HS

Học sinh

9

CNTT

Công nghệ thông tin

10

SKKN

Sáng kiến kinh
nghiệm

5

PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ
1. Lý do chọn đề tài
Chúng ta đang sống trong những thập niên đầu của thế kỷ XXI, giai
đoạn được đánh dấu bằng sự bùng nổ mạnh mẽ của cuộc Cách mạng
công nghiệp lần thứ tư, nơi mà công nghệ số, trí tuệ nhân tạo (AI) và kết
nối vạn vật (IoT) đang len lỏi và làm thay đổi sâu sắc mọi mặt của đời
sống xã hội. Trong bối cảnh đó, giáo dục và đào tạo không thể đứng
ngoài cuộc mà phải đóng vai trò tiên phong, là động lực thúc đẩy công
cuộc chuyển đổi số quốc gia nhằm kiến tạo nên những thế hệ công dân
toàn cầu có đầy đủ phẩm chất và năng lực để thích ứng với sự biến đổi
không ngừng của thế giới. Chương trình Giáo dục phổ thông 2018 được
Bộ Giáo dục và Đào tạo ban hành đã xác định rõ mục tiêu cốt lõi không
chỉ dừng lại ở việc truyền thụ kiến thức hàn lâm mà quan trọng hơn là
hình thành và phát triển cho học sinh các năng lực then chốt, đặc biệt là
năng lực tự chủ và tự học, năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo, cùng
với năng lực tin học. Đối với môn Khoa học tự nhiên cấp Trung học cơ sở,
định hướng giáo dục STEM (Science - Technology - Engineering - Math)
đã và đang được xem là một giải pháp đột phá, giúp xóa bỏ khoảng cách
giữa lý thuyết sách vở và thực tiễn đời sống, biến những khái niệm khoa
học khô khan trở thành những tri thức sống động thông qua các hoạt
động trải nghiệm và chế tạo.
Tuy nhiên, thực tế giảng dạy tại trường THCS Tiến Thắng, xã Châu
Tiến, Nghệ An cho thấy việc triển khai các bài học thuộc chủ đề sinh học
thực vật, cụ thể là bài “Trao đổi nước và chất dinh dưỡng ở thực vật”
trong bộ sách Kết nối tri thức và cuộc sống, vẫn còn tồn tại những bất
cập nhất định. Đây là một nội dung kiến thức có tính trừu tượng cao, đòi
hỏi học sinh phải có khả năng tư duy hệ thống để hình dung được con

6

đường vận chuyển của dòng nước và muối khoáng từ đất vào rễ, lên thân
và thoát ra ngoài qua lá, cũng như hiểu được cơ chế đóng mở khí khổng
chịu sự chi phối của các yếu tố môi trường. Nếu giáo viên chỉ áp dụng các
phương pháp dạy học truyền thống như thuyết trình một chiều, quan sát
tranh ảnh tĩnh hoặc xem video mô phỏng thụ động thì rất khó để kích
thích được sự tò mò và khát vọng khám phá của học sinh, dẫn đến tình
trạng các em tiếp thu kiến thức một cách máy móc, thiếu chiều sâu và
không biết vận dụng vào thực tế chăm sóc cây trồng. Hơn nữa, đối tượng
học sinh lớp 7A1 tuy đa phần có ý thức học tập tốt, ngoan ngoãn nhưng
kỹ năng thực hành khoa học và năng lực số vẫn còn nhiều hạn chế, phần
lớn các em mới chỉ sử dụng thiết bị thông minh cho mục đích giải trí đơn
thuần mà chưa biết cách khai thác kho tàng tri thức khổng lồ từ Internet
hay sử dụng các công cụ trợ lý ảo để phục vụ cho việc tự học.
Sự xuất hiện của các mô hình ngôn ngữ lớn và các ứng dụng trí tuệ
nhân tạo tạo sinh (Generative AI) trong thời gian gần đây đã mở ra một
chân trời mới cho giáo dục, cung cấp cho giáo viên và học sinh những
công cụ hỗ trợ tư duy vô cùng đắc lực. Việc tích hợp AI vào quy trình dạy
học STEM không chỉ giúp cá nhân hóa lộ trình học tập, hỗ trợ học sinh
tra cứu thông tin nhanh chóng, chính xác mà còn đóng vai trò như một
người "cố vấn kỹ thuật" giúp các em giải quyết các vấn đề hóc búa trong
quá trình thiết kế và chế tạo sản phẩm. Xuất phát từ những trăn trở về
chuyên môn và mong muốn đổi mới phương pháp dạy học nhằm nâng
cao chất lượng giáo dục tại đơn vị, tôi đã quyết định lựa chọn nghiên cứu
đề tài "Ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI) và giáo dục STEM trong giảng dạy
bài 'Trao đổi nước và chất dinh dưỡng ở thực vật' nhằm phát triển năng
lực số và tư duy khoa học cho học sinh lớp 7A1 trường THCS Tiến
Thắng". Tôi tin tưởng rằng, sự kết hợp giữa tư duy kỹ thuật của STEM và
sức mạnh công nghệ của AI sẽ tạo ra một cú hích lớn, giúp học sinh

7

không chỉ nắm vững kiến thức sinh học mà còn được trang bị những kỹ
năng số thiết yếu để vững vàng bước vào kỷ nguyên mới.

2. Mục đích nghiên cứu
Đề tài được thực hiện với mục đích xuyên suốt là xây dựng và hoàn
thiện quy trình tổ chức dạy học chủ đề "Trao đổi nước và chất dinh
dưỡng ở thực vật" theo định hướng giáo dục STEM có sự hỗ trợ của các
công cụ trí tuệ nhân tạo. Thông qua việc hướng dẫn học sinh lớp 7A1
thực hiện dự án chế tạo hệ thống tưới nước tự động từ vật liệu tái chế,
sáng kiến hướng tới việc cụ thể hóa những kiến thức lý thuyết trừu tượng
thành các sản phẩm vật chất hữu hình, giúp các em khắc sâu kiến thức
về cơ chế sinh lý thực vật một cách tự nhiên và bền vững. Đồng thời,
nghiên cứu cũng tập trung vào mục tiêu phát triển năng lực số cho học
sinh, giúp các em thành thạo kỹ năng tương tác với AI để tìm kiếm thông
tin, phân tích dữ liệu thực nghiệm và giải quyết vấn đề, từ đó hình thành
tư duy khoa học, thái độ khách quan và ý thức sử dụng công nghệ có
trách nhiệm. Kết quả của đề tài sẽ là nguồn tư liệu tham khảo hữu ích
cho các đồng nghiệp tại trường THCS Tiến Thắng trong việc đổi mới

8

phương pháp dạy học đáp ứng yêu cầu của Chương trình Giáo dục phổ
thông 2018.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
Để hiện thực hóa các mục tiêu đã đề ra, đề tài tập trung giải quyết
hệ thống các nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể và có tính logic chặt chẽ. Trước
hết, tôi tiến hành nghiên cứu tổng quan cơ sở lý luận về giáo dục STEM,
vai trò của trí tuệ nhân tạo trong giáo dục và các đặc điểm tâm sinh lý
của học sinh trung học cơ sở để làm nền tảng khoa học cho đề tài. Tiếp
theo, nhiệm vụ quan trọng là khảo sát và đánh giá thực trạng dạy học
môn Khoa học tự nhiên cũng như mức độ nhận thức, kỹ năng số của 45
học sinh lớp 7A1 trường THCS Tiến Thắng trước khi áp dụng tác động sư
phạm. Trên cơ sở đó, tôi sẽ thiết kế kế hoạch bài dạy chi tiết và bộ công
cụ hỗ trợ (phiếu học tập, bộ câu lệnh AI mẫu) cho bài "Trao đổi nước và
chất dinh dưỡng ở thực vật". Nhiệm vụ trọng tâm là tổ chức thực nghiệm
sư phạm tại lớp 7A1, hướng dẫn học sinh thực hiện dự án STEM kết hợp
sử dụng AI và tiến hành thu thập, xử lý số liệu để đánh giá tính hiệu quả,
khả thi của giải pháp. Cuối cùng, đề tài sẽ đúc kết các bài học kinh
nghiệm và đề xuất các khuyến nghị sư phạm để nhân rộng mô hình ra
toàn trường.
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu của sáng kiến là quy trình dạy học bài "Trao
đổi nước và chất dinh dưỡng ở thực vật" môn Khoa học tự nhiên 7 (Bộ
sách Kết nối tri thức và cuộc sống) với sự tích hợp của giáo dục STEM và
công cụ trí tuệ nhân tạo. Khách thể nghiên cứu là quá trình phát triển
năng lực và nhận thức của học sinh lớp 7A1. Về phạm vi nghiên cứu, đề
tài giới hạn nội dung kiến thức trong chương trình Khoa học tự nhiên 7,
tập trung sâu vào cơ chế vận chuyển nước, muối khoáng và sự thoát hơi
nước. Phạm vi không gian được thực hiện tại lớp 7A1, trường THCS Tiến

9

Thắng, xã Châu Tiến, Nghệ An. Phạm vi thời gian nghiên cứu được tiến
hành trong năm học 2024 - 2025, bao gồm các giai đoạn chuẩn bị, thiết
kế, thực nghiệm và đánh giá tổng kết.
5. Phương pháp nghiên cứu
Để đảm bảo tính khoa học và độ tin cậy, đề tài sử dụng phối hợp
các nhóm phương pháp nghiên cứu. Nhóm phương pháp nghiên cứu lý
thuyết được dùng để phân tích, tổng hợp các tài liệu, văn bản chỉ đạo và
các công trình nghiên cứu liên quan đến STEM và AI. Nhóm phương pháp
nghiên cứu thực tiễn bao gồm phương pháp điều tra bằng bảng hỏi để
thu thập thông tin về thái độ, kỹ năng của học sinh; phương pháp quan
sát sư phạm để ghi nhận diễn biến tâm lý, hành vi của học sinh trong các
tiết học; và phương pháp thực nghiệm sư phạm để kiểm chứng hiệu quả
của giải pháp. Đặc biệt, phương pháp thống kê toán học được sử dụng
triệt để nhằm xử lý các số liệu định lượng về kết quả học tập của 45 học
sinh lớp 7A1, từ đó đưa ra những kết luận khách quan và chính xác nhất
về sự tiến bộ của các em sau quá trình thực nghiệm.

10

6. Tính mới của đề tài
Tính mới và sự sáng tạo của đề tài thể hiện ở việc tiên phong đưa
công nghệ trí tuệ nhân tạo vào giảng dạy môn Khoa học tự nhiên tại một
trường trung học cơ sở vùng nông thôn như THCS Tiến Thắng. Khác với
các cách tiếp cận STEM truyền thống thường chỉ tập trung vào việc tạo
ra sản phẩm vật lý, sáng kiến này đề cao vai trò của "sản phẩm tư duy"
và kỹ năng số, biến AI từ một công nghệ xa lạ trở thành người bạn đồng
hành thân thiết, hỗ trợ học sinh trong quá trình khám phá tri thức. Đề
tài cũng đưa ra được quy trình cụ thể hướng dẫn học sinh kỹ năng đặt
câu lệnh (prompt engineering) - một kỹ năng quan trọng của công dân
số tương lai, đồng thời kết hợp hài hòa với việc giáo dục ý thức bảo vệ
môi trường thông qua hoạt động tái chế rác thải nhựa. Đây là một
hướng đi mới mẻ, phù hợp với xu thế giáo dục hiện đại và điều kiện thực
tế của địa phương.
PHẦN II: NỘI DUNG
1. Cơ sở lý luận và thực trạng vấn đề
1.1. Cơ sở lý luận
Trong kỷ nguyên số, giáo dục STEM (Science - Technology Engineering - Mathematics) không còn là một khái niệm xa lạ mà đã trở
thành trụ cột quan trọng trong chiến lược đổi mới giáo dục của nhiều
quốc gia, bao gồm Việt Nam. Về bản chất, STEM là mô hình giáo dục
dựa trên ý tưởng trang bị cho người học những kiến thức, kỹ năng liên
quan đến bốn lĩnh vực khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học theo
cách tiếp cận liên môn và ứng dụng thực tiễn. Thay vì dạy bốn môn học
như các đối tượng tách biệt và rời rạc, STEM kết hợp chúng thành một
mô hình học tập gắn kết dựa trên các ứng dụng thực tế, giúp học sinh
nhận thấy được ý nghĩa của kiến thức trong việc giải quyết các vấn đề

11

của cuộc sống. Đối với môn Khoa học tự nhiên ở cấp Trung học cơ sở,
giáo dục STEM đóng vai trò đặc biệt quan trọng trong việc chuyển hóa
những khái niệm sinh học trừu tượng như quy luật vận chuyển vật chất
trong cây hay cơ chế quang hợp thành các trải nghiệm trực quan, giúp
học sinh hình thành tư duy khoa học và năng lực thực nghiệm.
Song hành với STEM, việc ứng dụng Trí tuệ nhân tạo (AI) trong
giáo dục đang mở ra những cơ hội chưa từng có để cá nhân hóa quá
trình học tập và phát triển tư duy bậc cao cho học sinh. Các công cụ AI
tạo sinh hiện đại như ChatGPT hay Gemini hoạt động dựa trên các mô
hình ngôn ngữ lớn, có khả năng xử lý và tổng hợp thông tin với tốc độ
vượt trội, đóng vai trò như những trợ lý ảo thông minh hỗ trợ người học
tìm kiếm dữ liệu, gợi ý giải pháp kỹ thuật và thậm chí là phản biện các
giả thuyết khoa học. Việc đưa AI vào trường học không chỉ dừng lại ở
mục đích khai thác thông tin mà quan trọng hơn là trang bị cho học sinh
"năng lực số" – khả năng sống, làm việc và học tập an toàn, hiệu quả
trong môi trường số. Khi kết hợp AI với các dự án STEM, học sinh sẽ được
rèn luyện kỹ năng đặt câu hỏi (prompting), kỹ năng thẩm định nguồn tin
và tư duy phản biện, những yếu tố cốt lõi để trở thành công dân toàn cầu
trong thế kỷ XXI. Đồng thời, đặc điểm tâm sinh lý của học sinh lớp 7
đang trong giai đoạn phát triển mạnh về tư duy trừu tượng và nhu cầu
khẳng định bản thân, nên việc được tiếp cận với công nghệ mới và tự tay
tạo ra sản phẩm sẽ tạo động lực học tập vô cùng lớn.

12

1.2. Thực trạng vấn đề tại trường THCS Tiến Thắng và lớp 7A1
Trường THCS Tiến Thắng nằm trên địa bàn xã Châu Tiến, tỉnh
Nghệ An, là một đơn vị giáo dục có bề dày truyền thống dạy tốt - học tốt,
luôn nhận được sự quan tâm sát sao của các cấp lãnh đạo và sự đồng
thuận của phụ huynh học sinh. Trong những năm gần đây, nhà trường
đã tích cực đầu tư cơ sở vật chất, trang thiết bị dạy học nhằm đáp ứng
yêu cầu của Chương trình Giáo dục phổ thông 2018. Tuy nhiên, việc triển
khai dạy học theo định hướng giáo dục STEM kết hợp với ứng dụng công
nghệ cao vẫn còn gặp nhiều thách thức. Phần lớn các tiết học Khoa học
tự nhiên vẫn nặng về truyền thụ lý thuyết, các hoạt động thực hành thí
nghiệm tuy đã được chú trọng nhưng chủ yếu vẫn là các bài thực hành có
tính chất kiểm chứng (verify), thiếu vắng các dự án mang tính nghiên
cứu, chế tạo và giải quyết vấn đề thực tiễn (inquiry-based learning). Đội
ngũ giáo viên tuy nhiệt tình, tâm huyết nhưng việc tiếp cận và làm chủ
các công cụ trí tuệ nhân tạo để phục vụ giảng dạy còn hạn chế, dẫn đến
việc hướng dẫn học sinh ứng dụng công nghệ vào học tập chưa thực sự
bài bản và hiệu quả.

13

Về phía học sinh, tôi đã tiến hành khảo sát và phân tích kỹ lưỡng
thực trạng của tập thể lớp 7A1 trong năm học 2024 - 2025. Đây là lớp
học có tổng sĩ số 45 học sinh, đa phần các em đều ngoan ngoãn, có ý
thức kỷ luật tốt và thái độ học tập nghiêm túc. Căn cứ vào bảng tổng
hợp kết quả học tập Học kỳ 1 môn Khoa học tự nhiên, mặt bằng chung
về điểm số của lớp khá khả quan. Cụ thể, qua phân tích dữ liệu 45 học
sinh, điểm trung bình môn KHTN của lớp đạt mức xấp xỉ 7,5 điểm. Trong
đó, số lượng học sinh đạt mức điểm Giỏi (từ 8,0 trở lên) là 9 em, chiếm tỷ
lệ 20%; số học sinh đạt mức Khá (từ 6,5 đến dưới 8,0) chiếm đa số áp
đảo với 35 em, tương đương 77,8%; chỉ có 1 học sinh ở mức Trung bình
và không có học sinh nào ở mức Yếu, Kém. Những con số này phản ánh
một nền tảng kiến thức khá vững chắc của học sinh lớp 7A1.
Tuy nhiên, khi đi sâu vào phân tích định tính thông qua quan sát
thực tế và các bài kiểm tra năng lực vận dụng, tôi nhận thấy một nghịch
lý là dù điểm số lý thuyết khá cao nhưng năng lực thực hành và tư duy
sáng tạo của các em chưa tương xứng. Tỷ lệ học sinh đạt mức xuất sắc
(Giỏi) mới chỉ dừng lại ở con số khiêm tốn 20%, cho thấy thiếu vắng
những nhân tố mũi nhọn có khả năng tư duy đột phá. Phần lớn học sinh
(gần 78%) nằm ở "vùng an toàn" với mức điểm Khá, các em thường có
xu hướng học thuộc lòng, trả lời khuôn mẫu theo sách giáo khoa mà
lúng túng khi gặp các câu hỏi yêu cầu giải thích hiện tượng thực tế hoặc
thiết kế mô hình. Đặc biệt, kỹ năng số của học sinh lớp 7A1 còn nhiều
hạn chế, hầu hết các em chưa từng sử dụng các công cụ AI hỗ trợ học
tập, kỹ năng tìm kiếm và xử lý thông tin trên mạng Internet chưa có tính
chọn lọc và phê phán. Đây chính là "khoảng trống" về năng lực cần được
lấp đầy bằng một phương pháp dạy học mới mẻ và đột phá hơn.
Bảng 1. Thống kê kết quả học tập môn Khoa học tự nhiên lớp
7A1 (Học kỳ 1)

14

Mức điểm

Điểm số cụ thể

Số lượng (HS)

Tỷ lệ (%)

Giỏi

8.0 ≤ ĐTB ≤ 10

9

20.0%

Khá

6.5 ≤ ĐTB < 8

35

77.8%

Trung bình

5.0 ≤ ĐTB < 6.5

1

2.2%

Yếu/Kém

ĐTB < 5

0

0.0%

45

100%

Tổng

Bên cạnh đó, tôi cũng đã tiến hành một khảo sát nhanh về mức độ
hứng thú và kỹ năng liên quan đến chủ đề "Trao đổi nước và chất dinh
dưỡng ở thực vật". Kết quả cho thấy 65% học sinh cảm thấy nội dung
này khô khan và khó hình dung, 85% học sinh chưa biết cách tận dụng
vật liệu tái chế để trồng cây khoa học và đặc biệt là 95% học sinh chưa
từng nghe đến khái niệm "Prompt Engineering" (kỹ thuật đặt câu lệnh
cho AI). Những số liệu thực tiễn này là minh chứng rõ ràng cho tính cấp
thiết của việc áp dụng giải pháp "Ứng dụng AI và giáo dục STEM" nhằm
thay đổi căn bản chất lượng dạy và học tại lớp 7A1, chuyển dịch từ việc
chỉ chú trọng điểm số sang phát triển năng lực toàn diện cho người học.
2. Các giải pháp thực hiện
2.1. Giải pháp 1: Thiết kế chuyên đề dạy học STEM “Vườn treo
thông minh tái chế” và xây dựng kho học liệu số hỗ trợ tư duy khoa
học
Để khắc phục tình trạng học sinh lớp 7A1 còn thụ động trong tiếp
thu kiến thức lý thuyết và lúng túng khi thao tác công nghệ, bước đi tiên
quyết và mang tính nền tảng của đề tài là việc giáo viên phải chủ động
thiết kế lại nội dung bài 29 “Trao đổi nước và chất dinh dưỡng ở thực
vật” thành một chuyên đề STEM hoàn chỉnh mang tên “Vườn treo thông

15

minh tái chế”. Mục tiêu của giải pháp này là tạo ra một khung kịch bản
sư phạm chặt chẽ, nơi kiến thức sinh học được "mã hóa" thành các
nhiệm vụ kỹ thuật cụ thể, đồng thời cung cấp hệ thống học liệu số trực
quan (infographic) và các công cụ định hướng tư duy (phiếu học tập, quy
trình tương tác AI) để học sinh có điểm tựa vững chắc trước khi bước vào
giai đoạn thực nghiệm. Tính khả thi của giải pháp này nằm ở việc tận
dụng tối đa các vật liệu phế thải sẵn có tại địa phương xã Châu Tiến như
vỏ chai nhựa, vải vụn cũ để làm bấc hút nước, hoàn toàn không gây tốn
kém chi phí cho phụ huynh và nhà trường.
a. Xây dựng kịch bản STEM tích hợp và Infographic minh họa
cơ chế sinh học
Thay vì dạy lý thuyết suông về dòng mạch gỗ và mạch rây, tôi đã
xây dựng một bộ