Học sinh trường THCS Lê Hồng Phong nghiên cứu dự án
Adaptivemath – ứng dụng công nghệ số cá nhân hóa việc học toán
Lan tỏa tinh thần sáng tạo, ứng dụng công nghệ số trong học tập
Trong bối cảnh chuyển đổi số giáo dục đang được đẩy mạnh, việc ứng dụng công nghệ thông tin vào dạy học, đổi mới phương pháp học tập và phát triển năng lực tự học cho học sinh ngày càng trở nên cần thiết. Với tinh thần chủ động, sáng tạo và niềm say mê khám phá khoa học, học sinh Trường THCS Lê Hồng Phong đã nghiên cứu, xây dựng dự án “AdaptiveMath – Hệ thống học Toán thích ứng ứng dụng lý thuyết ứng đáp câu hỏi (IRT) và truy vết tri thức Bayes (BKT) cá nhân hóa lộ trình ôn luyện cho học sinh trung học cơ sở”, thuộc lĩnh vực Phần mềm hệ thống, tham gia Cuộc thi Khoa học kỹ thuật cấp thành phố dành cho học sinh trung học năm học 2026–2027.
1. Xuất phát từ thực tiễn học tập của học sinh
Trong quá trình học tập môn Toán, mỗi học sinh có năng lực, tốc độ tiếp thu và những khó khăn riêng. Tuy nhiên, việc ôn luyện theo hình thức sử dụng chung một hệ thống bài tập cho cả lớp đôi khi chưa giúp học sinh xác định rõ những kiến thức còn hạn chế, chưa đáp ứng đầy đủ nhu cầu học tập theo năng lực cá nhân.
Xuất phát từ thực tế đó, dự án AdaptiveMath hướng tới xây dựng một hệ thống học Toán trực tuyến có khả năng phân tích kết quả làm bài, nhận diện những chủ đề học sinh chưa nắm vững và đề xuất lộ trình ôn luyện phù hợp. Qua đó, mỗi học sinh có thể chủ động xác định nội dung cần học, lựa chọn thời gian ôn tập và theo dõi sự tiến bộ của bản thân.
2. Điểm nổi bật và tính sáng tạo của dự án
AdaptiveMath được thiết kế dành cho học sinh từ lớp 6 đến lớp 9, bám sát Chương trình giáo dục phổ thông 2018 và bộ sách giáo khoa Kết nối tri thức với cuộc sống. Theo báo cáo dự án, hệ thống được xây dựng với 1.472 câu hỏi thuộc 92 chủ đề Toán học, 92 mục lý thuyết và ví dụ mẫu, cùng 9 nhiệm vụ phát triển năng lực số.
Điểm nổi bật của dự án là sự kết hợp các mô hình và thuật toán nhằm cá nhân hóa quá trình học tập:
Kiểm tra thích ứng: Hệ thống tổ chức câu hỏi theo các mức Nhận biết, Thông hiểu, Vận dụng và Vận dụng cao, giúp học sinh từng bước xác định mức độ hiểu bài và những nội dung cần củng cố.
Đánh giá năng lực theo chủ đề: Ứng dụng xây dựng hồ sơ năng lực, theo dõi kết quả học tập của từng học sinh thay vì chỉ dựa vào điểm số tổng quát.
Cá nhân hóa lộ trình ôn luyện: Dựa trên kết quả làm bài và mục tiêu học tập, hệ thống đề xuất nội dung cần học, điều chỉnh độ khó và sắp xếp nhiệm vụ theo ngày.
Tăng cường khả năng ghi nhớ: Cơ chế ôn tập ngắt quãng giúp học sinh được nhắc lại kiến thức theo lịch, góp phần củng cố những nội dung đã học.
Hỗ trợ giáo viên: Không gian quản lý lớp học cho phép giáo viên theo dõi tiến độ học tập và tiếp nhận yêu cầu hỗ trợ từ học sinh.
Việc ứng dụng lý thuyết ứng đáp câu hỏi (IRT), truy vết tri thức Bayes (BKT) cùng các cơ chế điều chỉnh độ khó và ôn tập ngắt quãng là điểm nhấn về mặt kỹ thuật của dự án. Sự kết hợp này hướng tới hình thành một chu trình học tập liên tục: kiểm tra – phân tích – xây dựng lộ trình – luyện tập – đánh giá – củng cố kiến thức.
3. Kết quả nghiên cứu và kiểm chứng bước đầu
Theo báo cáo, nhóm nghiên cứu đã xây dựng ứng dụng web với các chức năng phục vụ học sinh, giáo viên và quản trị hệ thống; đồng thời tiến hành mô phỏng thuật toán trên 1.500 học sinh ảo để đánh giá khả năng ước lượng năng lực và lựa chọn câu hỏi.
Kết quả mô phỏng cho thấy, sau 20 câu hỏi, sai số RMSE của cấu hình AdaptiveMath kết hợp bộ chọn câu hỏi theo bậc thang và phương pháp MAP đạt 0,58; hệ số tương quan giữa năng lực ước lượng và năng lực thực đạt 0,87 sau 24 câu hỏi. Cơ chế kiểm tra theo bậc thang cũng bảo đảm học sinh bắt đầu từ mức Nhận biết trước khi chuyển dần lên các mức cao hơn.
Những kết quả này là cơ sở bước đầu để đánh giá tính khả thi của các thuật toán được lựa chọn. Dự án đồng thời xác định những nội dung cần tiếp tục hoàn thiện, như hiệu chỉnh tham số bằng dữ liệu học tập thực tế, mở rộng dạng bài tự luận và phát triển thêm các chức năng hỗ trợ giáo viên.
4. Ý nghĩa giáo dục và định hướng phát triển
Không chỉ hướng tới xây dựng một phần mềm hỗ trợ học Toán, AdaptiveMath còn thể hiện nỗ lực vận dụng kiến thức toán học, tư duy thuật toán và công nghệ số để giải quyết một vấn đề thực tiễn trong giáo dục.
Dự án góp phần khuyến khích học sinh phát triển năng lực tự học, tư duy logic, khả năng giải quyết vấn đề và kỹ năng nghiên cứu khoa học. Đồng thời, sản phẩm mở ra hướng tiếp cận việc dạy học theo hướng phân hóa, quan tâm đến sự tiến bộ của từng học sinh, phù hợp với yêu cầu đổi mới giáo dục và chuyển đổi số trong nhà trường.
Trong thời gian tới, nhóm nghiên cứu định hướng tiếp tục hoàn thiện hệ thống, nâng cao độ chính xác của các mô hình, bổ sung chức năng hỗ trợ giải bài từng bước và phát triển công cụ cung cấp thông tin về những nội dung học sinh còn hạn chế để giáo viên có thêm căn cứ tổ chức hoạt động dạy học.
5. Khẳng định tinh thần sáng tạo của học sinh Trường THCS Lê Hồng Phong
Quá trình nghiên cứu và phát triển AdaptiveMath là minh chứng cho tinh thần chủ động học hỏi, niềm say mê khám phá khoa học và khát vọng ứng dụng công nghệ vào thực tiễn của học sinh Trường THCS Lê Hồng Phong.
Thông qua dự án, nhà trường tiếp tục khuyến khích học sinh mạnh dạn đề xuất ý tưởng, vận dụng kiến thức đã học để giải quyết các vấn đề thực tế, từng bước hình thành năng lực nghiên cứu khoa học, năng lực số và tư duy sáng tạo.
Với định hướng lấy người học làm trung tâm, AdaptiveMath không chỉ mang ý nghĩa của một sản phẩm công nghệ giáo dục mà còn thể hiện tinh thần đổi mới, sáng tạo và quyết tâm nâng cao chất lượng giáo dục của thầy và trò Trường THCS Lê Hồng Phong trong thời kỳ chuyển đổi số.
Trường THCS Lê Hồng Phong – Khơi dậy đam mê nghiên cứu khoa học, phát huy năng lực số, nuôi dưỡng tinh thần sáng tạo trong mỗi học sinh.
Tiếng Việt
English
中文
Français
日本語
한국어
Español
Русский
Deutsch
ไทย
ລາວ
हिन्दी
Português