Ngay cả khi học sinh đạt 80% trong một bài kiểm tra, lớp học thường chuyển sang chủ đề tiếp theo mà không giải quyết khoảng cách 20% mà đã được xác định trong bài kiểm tra trước. Quá trình này tiếp diễn trong nhiều năm, khiến học sinh tích lũy những khoảng trống trong kiến thức, và rồi chúng ta ngạc nhiên khi họ gặp khó khăn với đại số (algebra) hay giải tích (calculus). Dù ai đó có thông minh bẩm sinh hay làm việc chăm chỉ đến đâu, làm sao họ có thể thành thạo đại số nếu họ có những khoảng trống lớn trong, chẳng hạn như số thập phân (decimals), phân số (fractions) hoặc số mũ (exponents)? Trong học tập theo kiểu thành thạo (mastery learning), học sinh có thời gian để xác định và giải quyết những khoảng trống đó. Có không gian để phát triển một nền tảng vững chắc cũng giúp học sinh học nhanh hơn sau này. Để công bằng với hệ thống trường học truyền thống, mà không có sự hỗ trợ, thật khó để thực hiện điều này với một giáo viên và ba mươi học sinh, mỗi người có những khoảng trống và tốc độ học khác nhau. Bài viết về vấn đề mà Bloom mô tả là vấn đề hai-sigma (two-sigma problem) đã nêu rõ lợi ích của việc dạy kèm một kèm một trong bối cảnh học tập theo kiểu thành thạo. Trong bài viết này, Bloom đã viết rằng nếu một học sinh làm việc với một gia sư để thành thạo một chủ đề hoặc kỹ năng, học sinh sẽ đạt được sự cải thiện hai độ lệch chuẩn (two-standard-deviation improvement) – một sự nâng cấp lớn đưa ai đó từ phần trăm thứ 50 lên khoảng phần trăm thứ 96. Tuy nhiên, ông đã coi đây là một “vấn đề”, vì các hệ thống giáo dục hiện tại không thể mở rộng việc giảng dạy nhóm theo cách này, khiến sự gia tăng hai độ lệch chuẩn trở nên ngoài tầm với đối với hầu hết học sinh. Các gia đình trung lưu hoặc khá giả thường giải quyết vấn đề này bằng cách cung cấp cho con cái họ một hình thức dạy kèm cá nhân. Trong nhiều năm, tôi đã nói về sự cần thiết phải cung cấp quyền truy cập công bằng vào mức độ cá nhân hóa này cho các trường học, bất kể tình trạng kinh tế xã hội. Chúng tôi luôn có khát vọng tại Khan Academy rằng theo thời gian, chúng tôi có thể trở thành người gia sư cho mọi người. Và khi tôi nói đến gia sư, tôi đang nói về loại gia sư mà Aristotle đã từng là của Alexander Đại Đế. Nghĩa là, không chỉ là người giúp bạn với bài tập về nhà hoặc đẩy bạn một chút, mặc dù cả hai điều đó đều có giá trị. Loại trải nghiệm gia sư mà tôi muốn tạo ra là nơi mà học sinh có thể xây dựng lòng tin và hình thành mối quan hệ với một gia sư hiểu rõ những gì họ biết và những gì họ chưa biết. Gia sư của chúng tôi sẽ hiểu điều gì thúc đẩy học sinh và sử dụng điều đó để tinh chỉnh thật sự việc học của họ. Hơn nữa, một gia sư sẽ sử dụng những gì họ biết về học sinh để hỗ trợ giáo viên và phụ huynh. Những gia sư tốt nhất làm cho việc học thực sự tập trung vào học sinh, cả thông qua các tương tác trực tiếp với người học và bằng cách giúp giáo viên thúc đẩy sự cá nhân hóa hơn nữa. Nền tảng của chúng tôi đã có thể gần gũi với trải nghiệm đó theo nhiều cách khác nhau với các công cụ như video theo yêu cầu và bài tập cá nhân hóa cho phép học sinh làm việc qua các khái niệm theo thời gian và tốc độ của riêng họ, nhận phản hồi ngay lập tức và lấp đầy các khoảng trống trong việc học của họ. Tất cả những điều này đã được kết hợp với bảng điều khiển cho giáo viên và quản lý để các nhà giáo dục có thể hiểu được học sinh của họ đang ở đâu và những hỗ trợ nào họ có thể cung cấp để tối ưu hóa việc học và sự tham gia. Trong những năm trước AI, chúng tôi đã cố gắng cung cấp cho các nhà giáo dục một con đường dựa trên công nghệ từ các phương pháp truyền thống, cố định về tốc độ, không theo kiểu thành thạo đến các phương pháp cá nhân hóa và thành thạo hơn. Chúng tôi đã tiến rất xa. Hơn năm mươi nghiên cứu hiệu quả về công việc của chúng tôi đã cho thấy rằng học sinh dành từ ba mươi đến sáu mươi phút mỗi tuần cho việc thực hành cá nhân hóa trong việc học đã trải qua sự tăng tốc từ 20−60%. Tại các cơ sở như Khan Lab School và Khan World School, nơi cả hai đều tập trung vào học tập theo kiểu thành thạo, chúng tôi thấy học sinh đạt được từ một năm rưỡi đến ba năm học trong toán học mỗi năm. Tuy nhiên, mặc dù Khan Academy “truyền thống” có thể tạo ra một sự thay đổi cơ bản trong việc học, nền tảng này vẫn còn hạn chế về mức độ mà nó có thể phát triển. Nếu một học sinh muốn vượt ra ngoài các video và bài tập, họ có rất ít lựa chọn. Họ không thể đặt câu hỏi tiếp theo để hiểu rõ hơn về khái niệm hoặc cách nó liên quan đến cuộc sống của họ. Các bài kiểm tra của chúng tôi đã bị giới hạn ở việc nhập số, nhập phương trình và trắc nghiệm, mặc dù một số chủ đề thực sự có thể hưởng lợi từ các phản hồi mở hơn. Về lý thuyết, chúng tôi có thể và đã đưa vào một số tính năng đặt mục tiêu và theo dõi mục tiêu cơ bản trên trang web, nhưng nó vẫn không giống như một cuộc kiểm tra với một gia sư quan tâm. Rồi GPT-4 xuất hiện. Tôi nhanh chóng nhận ra rằng công nghệ này có thể cho phép chúng tôi giải quyết tất cả những thiếu sót này. Và, may mắn thay, tôi không đơn độc. Gần như tất cả các thành viên trong nhóm của chúng tôi đều thấy tiềm năng khi họ có quyền truy cập vào GPT-4. Nhưng càng chơi với nó, chúng tôi càng nhận ra rằng dù GPT-4 mạnh mẽ đến đâu, nó vẫn cần những rào cản và hỗ trợ được thiết kế cẩn thận để thực sự hiệu quả. Loại tương tác hợp tác này là một trong những lý do mà lãnh đạo OpenAI đã liên hệ với chúng tôi như một đối tác tiềm năng ngay từ đầu. Giờ đây, Greg Brockman tin rằng thế hệ mới nhất của các mô hình ngôn ngữ lớn (large language models) có tiềm năng mang lại lợi ích lớn nhất cho giáo dục mà chúng ta đã có trong lịch sử. “GPT đã tập hợp mọi người từ các lĩnh vực nghiên cứu và kỹ thuật để tạo ra một nỗ lực lớn của nhân loại nhằm có tác động tối đa ở đây,” ông nói. Theo ông, một trong những cách tốt nhất để làm điều đó là xây dựng một hệ thống AI có khả năng cung cấp cho mọi người học trên trái đất một gia sư cá nhân. Không chỉ là bất kỳ gia sư nào, mà là một loại “siêu” gia sư, một người mà lý thuyết có khả năng cung cấp sự gia tăng hai độ lệch chuẩn. Tôi đã học được trong cuộc sống rằng những cơ hội có thể thay đổi thế giới không xuất hiện mỗi ngày, nhưng khi bạn thấy mình ở vị trí để sử dụng một cơ hội, bạn nên cố gắng hết sức để làm điều đó. Với những tiến bộ như vậy trong AI sinh sinh (generative AI), tôi cảm thấy rằng chúng tôi đang rất gần với “chén thánh” của giáo dục – một AI mà, với các rào cản và giao diện đúng cách, có thể làm cho trải nghiệm học tập hiệu quả hơn đáng kể cho hàng triệu người học. Vài tháng sau khi xem trước GPT-4, Khan Academy đã quyết định đầu tư hoàn toàn vào công nghệ này. Mục tiêu của chúng tôi với Khanmigo là bằng cách thêm AI sinh sinh vào quy trình học hiện tại của chúng tôi, chúng tôi có thể giải quyết vấn đề hai-sigma của Bloom và sau đó cuối cùng mở rộng nó đến mọi lớp học, giáo viên và học sinh trên toàn cầu.
Giải thích ELI5:
– Khoảng trống trong kiến thức: Khi bạn không hiểu một phần nào đó trong bài học, giống như khi bạn không biết cách chơi một trò chơi vì bạn chưa học được các quy tắc cơ bản.
– Gia sư: Một người giúp bạn học, giống như một người bạn chỉ cho bạn cách làm bài tập về nhà.
– AI sinh sinh (generative AI): Công nghệ giúp tạo ra nội dung mới, giống như một người viết truyện nhưng là máy tính.
Giải thích thuật ngữ khó hiểu:
– Đại số (algebra): Một nhánh của toán học liên quan đến các ký hiệu và quy tắc để giải quyết các phương trình.
– Giải tích (calculus): Một nhánh của toán học liên quan đến sự thay đổi và chuyển động, thường được sử dụng để tính toán tốc độ và diện tích.
– Số thập phân (decimals): Một cách viết số có phần lẻ, ví dụ như 0.5 hay 3.14.
– Phân số (fractions): Một cách viết số thể hiện một phần của một cái gì đó, ví dụ như 1/2 hay 3/4.
– Số mũ (exponents): Một cách viết số cho biết số lần mà một số được nhân với chính nó, ví dụ như 2^3 có nghĩa là 2 nhân với 2 nhân với 2.
– Học tập theo kiểu thành thạo (mastery learning): Một phương pháp học mà học sinh cần hiểu rõ một chủ đề trước khi chuyển sang chủ đề tiếp theo.
– Vấn đề hai-sigma (two-sigma problem): Một khái niệm trong giáo dục cho thấy rằng học sinh có thể học tốt hơn nhiều khi được dạy kèm một kèm một.
– Mô hình ngôn ngữ lớn (large language models): Các chương trình máy tính được đào tạo để hiểu và tạo ra ngôn ngữ tự nhiên.
Chúng tôi đã ra mắt Khanmigo cùng với GPT-4, không chắc thế giới sẽ phản ứng như thế nào với nó. Ban đầu, ChatGPT nhận được phản ứng tiêu cực từ các nhà giáo dục, chủ yếu vì khả năng của nó có thể giúp gian lận. Hy vọng rằng nền tảng mới của chúng tôi – sử dụng một mô hình tiên tiến hơn và có chức năng đáng kể để ngăn chặn gian lận, cung cấp sự minh bạch cho giáo viên và giữ cho các tương tác của học sinh an toàn và hiệu quả – sẽ không bị đưa vào cùng một nhóm với ChatGPT. May mắn thay, vào thời điểm chúng tôi ra mắt, các nhà giáo dục đã bắt đầu nhận ra rằng, đúng là ChatGPT có những vấn đề thực sự đối với giáo dục, nhưng điều đó không có nghĩa là mọi người nên cấm công nghệ cơ bản. Điều này đặc biệt quan trọng vì học sinh sẽ cần làm việc với loại công nghệ này trong sự nghiệp tương lai của họ. Hơn nữa, chính các giáo viên cũng bắt đầu sử dụng công nghệ này trong việc lập kế hoạch bài học và nghiên cứu. Nếu có gì, đến tháng 3 năm 2023, có vẻ như các nhà giáo dục rất cần một công cụ sử dụng sức mạnh của công nghệ giống như ChatGPT cho giáo dục, được triển khai với mục tiêu hỗ trợ việc học và giáo viên. Khi chúng tôi cuối cùng công bố công khai Khanmigo, chúng tôi nhận được phản hồi ủng hộ mạnh mẽ từ cộng đồng giáo dục, bao gồm nhiều quận trường đã từng cấm ChatGPT. Họ rất vui khi thấy một tổ chức kết hợp trí tuệ nhân tạo (AI – artificial intelligence) của GPT-4 theo cách an toàn, hiệu quả, có suy nghĩ và hợp lý về mặt sư phạm.
Trong thực tế, điều này có nghĩa là khi học sinh gặp khó khăn, chẳng hạn như trong một câu hỏi toán, họ có thể đơn giản hỏi Khanmigo để được giúp đỡ bằng cách gõ vào một ô trò chuyện. Nhưng AI sẽ không chỉ đơn thuần cho họ câu trả lời. Thay vào đó, nó sẽ hướng dẫn họ qua vấn đề, giống như một gia sư tốt sẽ làm.
HỌC SINH: Tôi gặp khó khăn với đa thức. Bạn có thể giúp giải thích cách tìm bậc của đa thức này và hệ số hàng đầu trong câu hỏi này không? 3X² – 5X² + 2
KHANMIGO: Không vấn đề gì! Hãy cùng phân tích. Bậc của một đa thức là lũy thừa cao nhất của biến (trong trường hợp này là x) trong đa thức. Hệ số hàng đầu là số đứng trước hạng tử có bậc cao nhất. Nhìn vào đa thức của chúng ta, bạn có thể xác định hạng tử có lũy thừa cao nhất của x và số đứng trước nó không? Nếu học sinh trả lời sai bước tiếp theo, Khanmigo sẽ phản hồi, “Gần đúng, nhưng chưa chính xác! Hãy nhớ, chúng ta đang tìm lũy thừa cao nhất của x trong đa thức. Hãy thử lại cùng nhau.”
Khanmigo không chỉ làm điều này với toán học. Nó có thể làm việc với học sinh trong bất kỳ môn học nào, bao gồm lịch sử, hóa học, vật lý và nghệ thuật. Ngoài việc giúp học sinh trong các khóa học chuyên môn, nó có thể động viên người học, kiểm tra họ, tóm tắt video và điều chỉnh theo nhu cầu của họ trong thời gian thực. Trong suốt quá trình, nó cung cấp sự khuyến khích năng động và cụ thể cho học sinh, xây dựng sự thoải mái, mối quan hệ và lòng tin. Đồng thời, ngôn ngữ mà gia sư AI sử dụng với học sinh là tự nhiên và gần gũi. Nếu một học sinh cảm thấy không có động lực với công việc hiện tại, Khanmigo sẽ phản hồi với điều gì đó như “Này, bạn đang làm điều này khá tốt. Đừng lo nếu bạn gặp khó khăn lúc đầu. Nó có hơi nâng cao một chút. Tại sao chúng ta không thử cách tiếp cận mới này?”
Khác với ChatGPT, Khanmigo cũng nhớ các cuộc thảo luận trước đó, có nghĩa là trong một cuộc trò chuyện, bạn có thể tham chiếu đến các buổi học trước mà bạn đã có với gia sư AI. Nếu, chẳng hạn, học sinh đang học các phương trình cơ bản trong đại số cuối cùng hỏi Khanmigo, “Tại sao tôi phải quan tâm đến điều này?” thì gia sư AI có thể trả lời, “Vậy, bạn quan tâm đến điều gì?”
HỌC SINH: Không phải toán đâu! Tôi thích nói về bóng đá hơn!
KHANMIGO: Được rồi! Vậy, hãy giả sử bạn là một huấn luyện viên bóng đá, và bạn muốn mô hình hóa số bàn thắng mà đội của bạn ghi được dựa trên số giờ họ tập luyện mỗi tuần. Bạn đưa ra đa thức sau: 3X² – 5X² + 2. Bạn có thể xác định bậc của đa thức này và hệ số hàng đầu không?
Vài ngày sau, khi học sinh đó đang làm một dự án lịch sử với Khanmigo và cần giúp hiểu khái niệm liên bang, gia sư AI sẽ nhớ rằng học sinh quan tâm đến bóng đá.
KHANMIGO: Hãy tưởng tượng một giải bóng đá. Chúng ta hãy nghĩ về những cách khác nhau để quản lý nó. Đội có tự quản lý theo cách mà họ muốn không? Hay một cơ quan trung ương quản lý đội? Liên bang là một hệ thống chính phủ nơi quyền lực được chia sẻ giữa một cơ quan trung ương và các đơn vị chính trị nhỏ hơn, như các bang hoặc tỉnh.
AI ghi nhận bạn thích ngôn ngữ trang trọng hay phản hồi thân mật hơn; nó xem xét bạn thích câu trả lời ngắn hay dài; nó nhớ điều gì động viên bạn nhất và sử dụng điều đó để giữ bạn tham gia. Nói cách khác, AI luôn ghi chú về sở thích của bạn theo cách rất minh bạch. Bất cứ lúc nào, bạn có thể xem những gì nó đang học về bạn và bạn có thể điều chỉnh nó. Bộ nhớ này cũng có thể báo cáo tóm tắt về tiến trình của bạn cho cha mẹ và giáo viên.
Trong nhiều cách, khả năng của Khanmigo giống như những gì tôi sẽ làm để hỗ trợ học sinh tại Trường Khan Lab hoặc với các con của tôi. Trước khi có Khanmigo, khi học sinh của tôi cảm thấy bế tắc, tôi sẽ giúp họ suy nghĩ về câu hỏi đang hỏi. Đôi khi tôi sẽ đặt câu hỏi tiếp theo. Nếu họ đã xem một video hoặc đọc một bài viết, tôi sẽ cố gắng kiểm tra sự hiểu biết của họ. Đôi khi tôi sẽ giải thích cách mà một điều liên kết với điều khác. Nếu họ không biết nên làm gì tiếp theo, tôi sẽ chỉ ra những lĩnh vực cần cải thiện và gợi ý các bài tập để củng cố những khoảng trống này. Sự xuất hiện của gia sư AI có nghĩa là giờ đây mọi học sinh đều có thể nhận được loại cá nhân hóa này. Khanmigo hướng dẫn học sinh qua những câu hỏi khó khăn và đặt các câu hỏi tiếp theo. Ngày nay, học sinh có thể hỏi Khanmigo những gì họ cần làm, và dựa trên bộ nhớ liên tục của Khanmigo về tiến trình của họ, gia sư AI sẽ đưa ra gợi ý và tương tác với họ thông qua các cuộc trò chuyện, nội dung, kiểm tra và bài kiểm tra. Gia sư AI gặp học sinh ngay tại ranh giới học tập của họ, tại khu vực phát triển gần nhất của họ, ở mức độ mà họ được kéo dài nhưng không quá dễ, không quá khó, mà chính xác ở khu vực Goldilocks (khu vực vừa đủ).
Giải thích ELI5:
– Bậc của đa thức: Là số lớn nhất mà bạn thấy khi bạn có x, ví dụ như x² có bậc 2 vì 2 là số lớn nhất.
– Hệ số hàng đầu: Là số đứng trước x với bậc cao nhất, giống như số tiền bạn có trước khi bắt đầu mua sắm.
Giải thích thuật ngữ khó hiểu:
– Trí tuệ nhân tạo (AI – artificial intelligence): Là công nghệ giúp máy tính có thể học hỏi và làm việc giống như con người.
– Đa thức: Là một biểu thức toán học có nhiều hạng tử, ví dụ như 3X² – 5X² + 2.
– Bậc của đa thức: Là lũy thừa cao nhất của biến trong đa thức.
– Hệ số hàng đầu: Là số đứng trước hạng tử có bậc cao nhất trong đa thức.
– Khu vực Goldilocks: Là mức độ học tập mà không quá dễ cũng không quá khó, mà vừa đủ để học sinh có thể phát triển.
