SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TỈNH _____

TRƯỜNG THPT_______
Mã số:_________

SÁNG KIẾN KINH
NGHIỆM

ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ AI TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ 11 –
ĐÔI MỚI PHƯƠNG PHÁP VỚI CHỦ ĐỀ ĐIỆN TRƯỜNG
Lĩnh vực/ Môn: Vật Lý 11
Cấp học: Trung học phổ thông
Tên tác giả: ______
Đơn vị công tác: THPT_____
Chức vụ: Giáo viên

NĂM HỌC 20.. - 20..
MỤC LỤC
I. ĐẶT VẤN ĐỀ............................................................................................................................................................5
I. ĐẶT VẤN ĐỀ............................................................................................................................................................5
1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI..................................................................................................................................................5
1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI..................................................................................................................................................5
2. MỤC ĐÍCH CỦA SÁNG KIẾN........................................................................................................................................6
2. MỤC ĐÍCH CỦA SÁNG KIẾN........................................................................................................................................6
3. TÍNH MỚI VÀ KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC CỦA SÁNG KIẾN.........................................................................................................7
3. TÍNH MỚI VÀ KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC CỦA SÁNG KIẾN.........................................................................................................7
4. ĐỐI TƯỢNG, THỜI GIAN VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU CỦA SÁNG KIẾN...................................................................................8
4. ĐỐI TƯỢNG, THỜI GIAN VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU CỦA SÁNG KIẾN...................................................................................8
II. NỘI DUNG.............................................................................................................................................................10
II. NỘI DUNG.............................................................................................................................................................10
1. CƠ SỞ LÝ LUẬN.....................................................................................................................................................10
1. CƠ SỞ LÝ LUẬN.....................................................................................................................................................10
1.1 Tổng quan về công nghệ số trong giáo dục (AI)..........................................................................................10
1.1 Tổng quan về công nghệ số trong giáo dục (AI)..........................................................................................10
1.2 Đặc điểm môn Vật lý 11 - Tầm quan trọng chủ đề "Điện trường"..............................................................10
1.2 Đặc điểm môn Vật lý 11 - Tầm quan trọng chủ đề "Điện trường"..............................................................10
1.3 Các nghiên cứu trên thế giới và Việt Nam...................................................................................................11
1.3 Các nghiên cứu trên thế giới và Việt Nam...................................................................................................11
2. CƠ SỞ THỰC TIỄN..................................................................................................................................................11
2. CƠ SỞ THỰC TIỄN..................................................................................................................................................11
2.1 Thực trạng dạy và học môn Vật lý 11 - chủ đề "Điện trường"....................................................................11
2.1 Thực trạng dạy và học môn Vật lý 11 - chủ đề "Điện trường"....................................................................11
2.2 Khó khăn thách thức trong việc dạy chủ đề "Điện trường"........................................................................12
2.2 Khó khăn thách thức trong việc dạy chủ đề "Điện trường"........................................................................12
2.3 Nhu cầu đổi mới...........................................................................................................................................12
2.3 Nhu cầu đổi mới...........................................................................................................................................12
2.4 Điều kiện ứng dụng AI..................................................................................................................................12
2.4 Điều kiện ứng dụng AI..................................................................................................................................12
3. NỘI DUNG CÁC GIẢI PHÁP.......................................................................................................................................13
3. NỘI DUNG CÁC GIẢI PHÁP.......................................................................................................................................13
3.1 Mô phỏng hóa hiện tượng vật lý với công cụ AI..........................................................................................13
3.1 Mô phỏng hóa hiện tượng vật lý với công cụ AI..........................................................................................13
3.2 Xây dựng kho học liệu số và tài nguyên AI hỗ trợ tự học............................................................................22
3.2 Xây dựng kho học liệu số và tài nguyên AI hỗ trợ tự học............................................................................22
3.2.1 Sử dụng AI để tạo và tổ chức kho hình ảnh, video minh họa..............................................................................22
3.2.1 Sử dụng AI để tạo và tổ chức kho hình ảnh, video minh họa..............................................................................22
3.2.2 Phát triển tài liệu tương tác................................................................................................................................25
3.2.2 Phát triển tài liệu tương tác................................................................................................................................25
3.2.3 Xây dựng bộ câu hỏi, bài tập, trò chơi học tập tích hợp kiến thức đa dạng theo chủ đề....................................31
3.2.3 Xây dựng bộ câu hỏi, bài tập, trò chơi học tập tích hợp kiến thức đa dạng theo chủ đề....................................31

3.3 Tự động hoá nội dung học tập.....................................................................................................................34
3.3 Tự động hoá nội dung học tập.....................................................................................................................34
3.3.1 Phân tích mục tiêu và nội dung bài học...............................................................................................................34
3.3.1 Phân tích mục tiêu và nội dung bài học...............................................................................................................34
3.3.2 Thiết kế các hoạt động học tập...........................................................................................................................36

3.3.2 Thiết kế các hoạt động học tập...........................................................................................................................36
3.3.3. Sử dụng trong giải bài tập..................................................................................................................................38
3.3.3. Sử dụng trong giải bài tập..................................................................................................................................38

3.4 Ứng dụng AI trong kiểm tra và đánh giá......................................................................................................42
3.4 Ứng dụng AI trong kiểm tra và đánh giá......................................................................................................42
3.5 Tích hợp AI trong các dự án học tập nhóm.................................................................................................45
3.5 Tích hợp AI trong các dự án học tập nhóm.................................................................................................45
PHẦN III. HIỆU QUẢ KHI ÁP DỤNG BIỆN PHÁP.............................................................................................47
PHẦN III. HIỆU QUẢ KHI ÁP DỤNG BIỆN PHÁP.............................................................................................47
1. HIỆU QUẢ KINH TẾ.................................................................................................................................................47
1. HIỆU QUẢ KINH TẾ.................................................................................................................................................47
2. HIỆU QUẢ XÃ HỘI..................................................................................................................................................47
2. HIỆU QUẢ XÃ HỘI..................................................................................................................................................47
3. KẾT QUẢ CỤ THỂ................................................................................................................................................... 48
3. KẾT QUẢ CỤ THỂ................................................................................................................................................... 48
PHẦN IV. BÀI HỌC KINH NGHIỆM VÀ KIẾN NGHỊ.......................................................................................52
PHẦN IV. BÀI HỌC KINH NGHIỆM VÀ KIẾN NGHỊ.......................................................................................52
1. BÀI HỌC KINH NGHIỆM...........................................................................................................................................52
1. BÀI HỌC KINH NGHIỆM...........................................................................................................................................52
2. KIẾN NGHỊ............................................................................................................................................................52
2. KIẾN NGHỊ............................................................................................................................................................52
TÀI LIỆU THAM KHẢO..........................................................................................................................................54
TÀI LIỆU THAM KHẢO..........................................................................................................................................54
PHỤ LỤC.....................................................................................................................................................................55
PHỤ LỤC.....................................................................................................................................................................55

DANH MỤC VIẾT TẮT
STT

Từ viết tắt

Ý nghĩa

1

VL

Vật lí

2

THPT

Trung học Phổ Thông

3

HS

Học sinh

4

GV

Giáo viên

I. ĐẶT VẤN ĐỀ
1. Lý do chọn đề tài
Trong thời kỳ nguyên chuyển đổi số đang diễn ra mạnh mẽ, giáo dục giáo dục
trước cơ hội và công thức lớn để thích ứng với làn sóng công nghệ. Đối với môn Vật lý
11, chủ đề "Điện trường" với các khái niệm vật tượng tượng như điện tích, đường sức
điện, điện thế - vốn khó hình dung thông qua phương pháp giảng dạy truyền thống - đang
cần một làn gió mới để trở nên gần gũi và cuốn hút hơn với học sinh thời đại số. Những
bức tranh tĩnh trong sách giáo khoa hay những mô hình đơn giản khó có thể diễn tả đầy
đủ bản chất của điện trường, cùng những tác phẩm tương tác phức tạp trong không gian
ba chiều mà học sinh cần có sức hiểu biết.
Trí tuệ nhân tạo (AI) xuất hiện như một giải pháp đột phá, mở ra không gian học
tập đa chiều cho chủ đề này. Với khả năng tạo mô phỏng cuộc sống 3D, AI có thể thực
hiện hóa các hiện tượng điện từ vô hình thành những hình ảnh trực tiếp: đường sức mạnh
giữa các điện tích, biến thiên điện thế trong không gian, hay chuyển động của các hạt
mang điện dưới tác động của năng lượng điện. Học sinh không cần phải tưởng tượng
được trực tiếp khảo sát, thậm chí tương tác với các mô phỏng, thử nghiệm các giả thuyết
và kiểm tra các nguyên lý vật lý trong môi trường ảo an toàn.
Thách thức của công việc giảng dạy "Điện trường" không chỉ nằm ở tính vật vật
thể mà còn có khả năng kết nối kiến thức lý thuyết với ứng dụng thực tiễn - nơi mà
phương pháp truyền thống thường bộc lộ giới hạn. Trong khi đó, AI có thể mở rộng
không gian học tập ra ngoài lớp học vật lý, đưa học sinh đến với những ứng dụng thực tế
của điện trường trong công nghệ hiện đại: từ nguyên lý hoạt động của màn hình cảm ứng,
máy gia hạt, đến công nghệ lọc không khí điện hay máy laser. Những ứng dụng này, khi
được mô phỏng cuộc sống qua công nghệ AI, không chỉ giúp học sinh hiểu sâu hơn về lý
thuyết mà còn khơi dậy đam mê mê khoa học công nghệ - một yếu tố quan trọng trong
việc nuôi dưỡng tài năng cho thế hệ kỹ sư, nhà khoa học tương lai.
Hơn thế nữa, AI còn đóng vai trò như người hướng dẫn cá nhân, phân tích được
điểm mạnh, điểm yếu của từng học sinh thông qua dữ liệu học tập, từ đó đề xuất trình bày
chương trình học tập phù hợp với năng lực và phong cách học riêng biệt. Những khó
khăn thường gặp khi tiếp cận các khái niệm như điện trường, điện thế có thể được AI
nhận diện sớm, giúp giáo viên có thể đáp ứng kịp thời và điều chỉnh phương pháp giảng
dạy một cách linh hoạt. Đặc biệt, với khả năng phân tích dữ liệu lớn, AI có thể chỉ ra
những mô hình sai lầm phổ biến (quan niệm sai lầm) mà học sinh thường gặp phải khi
học về điện trường, từ đó mẹo giải pháp dạy học hiệu quả để giải quyết những vấn đề
hiểu biết này.
Trong bối cảnh chương trình giáo dục phổ thông mới đang hướng tới phát triển
năng lực và sản phẩm chất, ứng dụng AI vào giảng dạy "Điện trường" nhưng mở ra cơ
hội phát triển toàn diện cho học sinh: năng lực tư duy khoa học được rèn luyện rèn luyện
khả năng phân tích, dự đoán và kiểm tra các chứng chỉ điện từ trong môi trường mô
phỏng; năng lực giải quyết vấn đề có thể xảy ra thông qua các vấn đề thực tế về ứng dụng
của điện trường; năng lực công nghệ thông tin được phát triển khi học sinh làm việc với
các công cụ AI và dữ liệu.

Đối với giáo viên, AI không chỉ là công cụ hỗ trợ mà còn là đồng nghiệp, giảm tải
công việc chấm bài, theo dõi tiến trình học sinh, đồng thời mở rộng kho tài nguyên giảng
dạy với các nội dung đa phương tiện được cá nhân hóa. Những phân tích dữ liệu mà AI
cung cấp còn giúp giáo viên có cái nhìn sâu sắc hơn về quá trình học tập của học sinh, từ
đó đưa ra các quyết định của giáo sư dựa trên bằng chứng (quyết định sư phạm dựa trên
bằng chứng). Cách tiếp cận này vừa cung cấp tính chất chủ yếu trong học tập của sinh
viên, vừa phóng to thời gian cho giáo viên tập trung vào những hoạt động sáng tạo và
tương tác sâu hơn trong lớp học.
Tuy nhiên, việc ứng dụng AI vào dạy học cũng đặt ra những câu hỏi về cơ sở hạ
tầng, kỹ năng số của đội ngũ giáo viên, cũng như khoảng cách công nghệ giữa các miền.
Thêm vào đó, những lo lắng về quyền riêng tư dữ liệu học sinh và sự phụ thuộc quá trình
vào công nghệ cũng cần được xem xét béo túc trong quá trình phát triển khai báo. Những
công thức này đòi hỏi một chiến lược tích hợp công nghệ cân bằng, nơi AI đóng vai trò
hỗ trợ cho giáo sư phạm, chứ không thay thế hoàn toàn vai trò trò chơi của người thầy.
Xuất phát từ thực tiễn đó, sáng kiến trúc "Ứng dụng AI trong dạy học Vật lý 11 –
Đổi mới phương pháp với chủ đề Điện trường" được đề xuất không chỉ tiến hóa hiện đại
hóa phương pháp giảng dạy mà còn hướng dẫn việc xây dựng một môi trường học tập
tương tác, sáng tạo, nơi học sinh được khám phá và kiến tạo tri thức một cách chủ động,
chuẩn mực hành động chắc chắn cho công dân toàn cầu trong số nguyên. Sáng kiến này
không chỉ đáp ứng yêu cầu đổi mới phương pháp dạy học môn Vật lý mà còn góp phần
thực hiện mục tiêu chuyển đổi số trong giáo dục giáo dục, đào tạo thế hệ công dân số
thông minh, sáng tạo và có khả năng thích ứng với những thay đổi không ngừng của công
nghệ và xã hội.
2. Mục đích của sáng kiến
Sáng kiến "Ứng dụng công nghệ AI vào dạy học Vật lý 11 - Chủ đề điện trường"
được xây dựng với những mục tiêu cốt lõi nhằm nâng cao chất lượng giáo dục trong bối
cảnh chuyển đổi số toàn cầu.
Tối ưu hóa quá trình giảng dạy và học tập, sáng kiến đặt mục tiêu ứng dụng AI
như một công cụ hỗ trợ mạnh mẽ cho GV trong việc thiết kế và triển khai bài giảng. Với
sự trợ giúp của AI, GV có thể tạo ra các bài học chất lượng cao, bám sát nội dung chương
trình và đáp ứng tốt đặc thù của môn Vật lý. Các công cụ AI giúp giảm bớt thời gian
chuẩn bị, đồng thời đảm bảo bài giảng được trình bày một cách trực quan, sinh động, dễ
hiểu và hấp dẫn.
Khơi dậy hứng thú học tập và phát triển tư duy khoa học của HS, sáng kiến hướng
tới việc xây dựng các hoạt động học tập sáng tạo, từ các mô phỏng 3D, thí nghiệm ảo đến
các bài tập tương tác thông minh. Nhờ AI, HS có thể dễ dàng tiếp cận và trải nghiệm trực
tiếp các khái niệm động lực học như lực, chuyển động, và gia tốc. Các hoạt động này
không chỉ giúp HS nắm vững kiến thức mà còn nuôi dưỡng niềm đam mê khám phá khoa
học, phát triển tư duy logic và khả năng giải quyết vấn đề.
Nâng cao năng lực số cho đội ngũ GV, trong bối cảnh giáo dục 4.0, việc nâng cao
năng lực công nghệ của GV là một yêu cầu tất yếu. Sáng kiến giúp GV tiếp cận và làm
quen với các công nghệ tiên tiến như AI, thực tế ảo (VR) và thực tế tăng cường (AR).

Qua đó, GV không chỉ cải thiện kỹ năng sử dụng công nghệ mà còn nâng cao khả năng
sáng tạo trong việc thiết kế và triển khai các bài học tích hợp công nghệ.
Xây dựng kho học liệu số chất lượng cao, một trong những mục tiêu quan trọng
của sáng kiến là xây dựng một hệ thống học liệu số phong phú, bao gồm các video, hình
ảnh, bài tập, và mô phỏng liên quan đến chủ đề "Điện trường". Hệ thống học liệu này sẽ
hỗ trợ cả GV và HS trong quá trình dạy và học, tạo điều kiện để HS tự học hiệu quả, phát
triển năng lực học tập suốt đời.
Cải thiện phương pháp kiểm tra, đánh giá HS, thông qua AI GV có thể thiết kế các
bài kiểm tra và đánh giá thông minh, đảm bảo tính khách quan và khoa học. Các công cụ
phân tích dữ liệu học tập sẽ giúp GV nhận diện chính xác những điểm mạnh, điểm yếu
của HS, từ đó điều chỉnh phương pháp giảng dạy và hỗ trợ các em đạt được kết quả học
tập tốt hơn.
Cuối cùng, sáng kiến không chỉ dừng lại ở phạm vi môn Vật lý lớp 11 mà còn mở
ra tiềm năng nhân rộng ra các môn học khác và cấp học khác. Đây là một bước tiến quan
trọng, góp phần thúc đẩy đổi mới giáo dục, xây dựng một môi trường học tập hiện đại,
thông minh, đáp ứng yêu cầu phát triển của xã hội trong thời đại số.
Bằng cách thực hiện các mục tiêu trên, sáng kiến kỳ vọng sẽ tạo ra những thay đổi
tích cực, từ việc cải thiện chất lượng dạy và học đến thúc đẩy việc tích hợp công nghệ
vào giáo dục, chuẩn bị hành trang cho HS bước vào kỷ nguyên công nghệ
3. Tính mới và kết quả đạt được của sáng kiến
3.1 Tính mới của sáng kiến
Sáng kiến này thể hiện nhiều điểm mới đột phá trong việc ứng dụng công nghệ AI
vào dạy và học môn Vật lý 11, đặc biệt trong chủ đề "Điện trường ". Sáng kiến đã phát
triển một hệ thống AI tích hợp, giúp tự động hóa nhiều công đoạn như soạn bài giảng, tạo
bài tập, mô phỏng thí nghiệm và cá nhân hóa học tập cho từng HS, từ đó tiết kiệm thời
gian cho GV và tối ưu hóa hiệu quả giảng dạy.
Một điểm mới quan trọng là việc áp dụng phương pháp giảng dạy tích hợp AI,
giúp GV dễ dàng tạo ra các bài giảng sinh động, bao gồm các mô phỏng điện trường,
hình ảnh 3D và các tình huống học tập thực tế ảo. Phương pháp này không chỉ giúp
truyền đạt kiến thức một cách hiệu quả mà còn kích thích tư duy sáng tạo và khám phá
của HS, tạo hứng thú học tập.
Hệ thống đánh giá thông minh sử dụng AI là một cải tiến đáng kể, tự động ra đề,
chấm bài và phân tích dữ liệu học tập của HS, đưa ra gợi ý cải thiện phù hợp. Điều này
giúp GV điều chỉnh phương pháp giảng dạy hiệu quả, đáp ứng nhu cầu học tập của từng
nhóm HS, từ HS yếu đến HS giỏi.
Ngoài ra, sáng kiến còn xây dựng một kho học liệu số phong phú, bao gồm bài
giảng, tài liệu tham khảo, video, mô phỏng thí nghiệm và các công cụ hỗ trợ học tập
khác, được quản lý và phát triển thông qua AI, giúp HS tự học và phát triển kỹ năng học
tập suốt đời.
3.2 Kết quả đạt được dự kiến của sáng kiến
Việc thực hiện sáng kiến đã mang lại nhiều hiệu quả tích cực và rõ rệt trong quá
trình giảng dạy và học tập. Trước hết, GV tiết kiệm đáng kể thời gian trong việc chuẩn bị
bài giảng nhờ vào sự hỗ trợ của các công cụ công nghệ số hiện đại. Thay vì dành quá

nhiều thời gian cho việc soạn bài, GV có thể tập trung hơn vào việc hướng dẫn và hỗ trợ
cá nhân cho từng HS, từ đó nâng cao chất lượng giảng dạy.
Bên cạnh đó, các bài giảng sinh động, tích hợp mô phỏng 3D, thí nghiệm ảo và
các hoạt động tương tác sáng tạo đã tạo nên một môi trường học tập hấp dẫn và hiệu quả.
HS không chỉ tiếp thu kiến thức một cách dễ dàng mà còn phát triển khả năng tư duy
logic, sáng tạo và niềm yêu thích đối với môn học. Hứng thú học tập của HS tăng cao,
đặc biệt là trong những nội dung vốn khó hiểu hoặc trừu tượng.
Hệ thống đánh giá thông minh tích hợp công nghệ AI hỗ trợ đắc lực trong việc
phân loại HS và cá nhân hóa quá trình học tập. GV dễ dàng nhận diện những khó khăn
mà HS yếu gặp phải để có kế hoạch bổ trợ kiến thức kịp thời, đồng thời tạo điều kiện cho
HS giỏi được thử thách và phát huy tối đa năng lực. Điều này không chỉ giúp nâng cao
kết quả học tập của HS mà còn khẳng định hiệu quả của phương pháp dạy học ứng dụng
công nghệ số.
Không dừng lại ở lợi ích trước mắt, sáng kiến còn góp phần thúc đẩy mạnh mẽ quá
trình chuyển đổi số trong giáo dục. GV được nâng cao năng lực số, tiếp cận và sử dụng
thành thạo các công cụ công nghệ hiện đại, từ đó tự tin đổi mới phương pháp giảng dạy.
HS cũng được trang bị kỹ năng sử dụng công nghệ, chuẩn bị tốt hơn cho tương lai trong
thời đại số hóa.
Đặc biệt, sáng kiến đã tạo nên tiền đề quan trọng để mở rộng mô hình ra nhiều chủ
đề khác trong môn Khoa học tự nhiên, không chỉ dừng lại ở phân môn Vật lí mà còn áp
dụng cho Sinh học, Hóa học và các môn học khác. Sáng kiến đã chứng minh khả năng
nhân rộng và tính linh hoạt, phù hợp với nhiều cấp học và nội dung giảng dạy khác nhau.
Tóm lại, sáng kiến không chỉ mang lại những thay đổi tích cực trong chất lượng
dạy và học mà còn góp phần xây dựng nền giáo dục thông minh, hiện đại và hội nhập
quốc tế. Đây chính là một bước tiến vững chắc trong việc đổi mới giáo dục, đáp ứng yêu
cầu của thời kỳ chuyển đổi số và đặt nền móng cho những mô hình giáo dục tiên tiến hơn
trong tương lai.
4. Đối tượng, thời gian và phạm vi nghiên cứu của sáng kiến
4.1 Đối tượng nghiên cứu:
Đối tượng trực tiếp: Quy trình và phương pháp ứng dụng trí tuệ nhân tạo AI trong
dạy học môn Vật lý 11, chủ đề "Điện trường".
Đối tượng khảo sát:
- GV trực tiếp giảng dạy môn Vật lý 11 tại trường THPT ___________.
- HS khối 11 đang theo học môn Vật lý tại trường THPT ___________.
- Các công cụ AI hỗ trợ soạn giảng như Claude, PHET và các ứng dụng AI chuyên dụng
trong giáo dục.
- Chương trình, sách giáo khoa, tài liệu hướng dẫn dạy môn Vật lý 11
4.2 Thời gian nghiên cứu:
Thực hiện trong năm học 2023 - 2024 (từ tháng 8/2023 đến tháng 5/2024), bao gồm
các giai đoạn nghiên cứu, thực nghiệm và tổng kết.
4.3 Phạm vi nghiên cứu:
- Không gian: 03 lớp 11 (120 HS) và 05 GV dạy lý tại trường THPT_____
- Ứng dụng: Môn Vật lý 11, ưu tiên chủ đề "Điện trường".

- Giới hạn: Chỉ sử dụng AI như công cụ hỗ trợ, không thay thế vai trò GV

II. NỘI DUNG
1. Cơ sở lý luận
1.1 Tổng quan về công nghệ số trong giáo dục (AI)
Công nghệ số trong giáo dục là việc áp dụng các công nghệ hiện đại như máy
tính, máy tính bảng, phần mềm giảng dạy, nền tảng học trực tuyến và công cụ tương tác
số vào quá trình dạy học và quản lý giáo dục. Điều này giúp nâng cao chất lượng truyền
đạt kiến thức, tạo môi trường học tập linh hoạt và hiệu quả.
Công nghệ số không chỉ hỗ trợ giảng dạy mà còn đổi mới phương pháp, như học
trực tuyến (e-learning), học di động (m-learning) và hệ thống quản lý học tập (LMS),
giúp tổ chức và cá nhân hóa quá trình học tập. Học sinh có thể tiếp cận tài