Keyword: Augmented Reality (AR); educational innovation; digital transformation, inclusive education; open education system.
Abstract: In the context of the Fourth Industrial Revolution and the national agenda for digital transformation, Augmented Reality (AR) emerges as a strategic technological solution to foster fundamental and comprehensive reform in education and training. This paper affirms the significance of augmented reality (AR) technology and proposes its integration as a strategic approach to innovating teaching and learning methods in the context of ongoing digital transformation in education. By synthesizing interdisciplinary research findings, the study highlights AR's capacity to enhance interactivity, personalization, and learning outcomes—particularly in STEM subjects and History education. AR is positioned not merely as an advanced technological tool but as a pedagogical enabler that supports the development of an open, inclusive, and learner-centered education system. Based on these insights, the paper offers practical recommendations for effectively and sustainably incorporating AR into Vietnam's broader strategies for educational reform and digital development.
1. Mở đầu
Những năm gần đây, với sự phát triển vượt bậc của khoa học, công nghệ đã tạo ra những bước tiến quan trọng, ảnh hưởng sâu rộng đến mọi lĩnh vực trong cuộc sống, từ kinh tế, giáo dục, y tế đến công nghiệp sản xuất và giải trí. Tác động Cuộc cách mạng công nghiệp, công nghệ lần thứ tư (Industry 4.0) thông qua các công nghệ đột phá như trí tuệ nhân tạo (AI), Internet vạn vật (IoT), dữ liệu lớn (Big Data), công nghệ thực tế ảo (Virtual Reality-VR), công nghệ thực tế tăng cường (AR), tự động hóa và rô-bốt… đã, đang thúc đẩy, thay đổi mạnh mẽ cách con người tiếp cận tri thức và tương tác với thế giới xung quanh. Giáo dục thế kỷ 21 đang được hiện thực hóa sang giáo dục suốt đời đặt dưới những thay đổi liên tục của kinh tế tri thức, khoa học, công nghệ thông tin, chuyển đổi số và áp dụng mạnh mẽ các công nghệ giáo dục hiện đại,…hướng đến xây dựng nền giáo dục mở và mềm, tạo ra các môi trường học tập, phương thức học tập đa dạng, linh hoạt, để không chỉ cung cấp cho thầy và trò những công cụ hiệu nghiệm hơn mà còn thúc đẩy họ phải tự chủ động thay đổi, thích ứng với các phương pháp giảng dạy và học tập mới.
Việt Nam, trong bối cảnh khoa học, công nghệ phát triển mạnh mẽ theo Tổng Bí thư Tô Lâm, phát triển khoa học, công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số là lựa chọn bắt buộc, là con đường duy nhất để đưa đất nước phát triển và nâng cao đời sống cho nhân dân. Và tới đây, phải triển khai thật mạnh để đạt hai mục tiêu cao nhất là quản trị xã hội tốt hơn và phải đi vào sản xuất, tăng năng suất lao động.
Đặc biệt, ngày 22/12/2024, Bộ Chính trị ban hành Nghị quyết số 57-NQ/TW "về đột phá phát triển khoa học, công nghệ, đổi mới sáng taoh và chuyển đổi số" đã xác định phát triển khoa học, công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số đang là yếu tố quyết định phát triển của các quốc gia, là những đột phá quan trọng hàng đầu, đóng vai trò động lực chính cho sự phát triển kinh tế - xã hội của Việt Nam trong kỉ nguyên mới. Trong đó, Nghị quyết nhấn mạnh đối với lĩnh vực giáo dục, tập trung việc triển khai, phổ cập, nâng cao kiến thức khoa học, công nghệ, cho học viên và người dạy nhằm khơi dậy tinh thần tự chủ, sáng tạo và phát huy trí tuệ Việt Nam.
Bởi vậy, việc ưu tiên đầu tư, nghiên cứu, ứng dụng, áp dụng công nghệ mới, đột phá phát triển các giải pháp về công nghệ giáo dục không chỉ là xu hướng mà còn là nhu cầu tất yếu để nâng cao chất lượng giáo dục và đào tạo; chất lượng dạy và học; nâng cao hiệu quả việc ứng dụng các phương pháp nghiên cứu khoa học mới nhằm tạo ra nhiều cơ hội học tập hơn cho học sinh, sinh viên, nhà giáo, đáp ứng yêu cầu đổi mới hệ thống giáo dục, đào tạo trong thời đại số.
Bên cạnh các công nghệ khá phổ biến đang ứng dụng trong giáo dục như trực tuyến (E-learning), trí tuệ nhân tạo (AI), STEM, bảng tương tác thông minh (Interactive Whiteboards) và thực tế ảo (Virtual Reality-VR),…công nghệ thực tế tăng cường (Augmented reality-AR) được cho là một xu hướng công nghệ mới, công nghệ cao được phát triển trên nền tảng công nghệ thực tế ảo (VR). Công nghệ thực tế tăng cường không đòi hỏi người dùng phải "nhập vai/đóng vai" hoàn toàn vào thế giới kỹ thuật số như thực tế ảo (VR), mà công nghệ này cho phép người dùng tương tác trực tiếp với thế giới vật lý xung quanh để tạo ra những mô phỏng hoạt cảnh, hoạt động trong môi trường ảo.
Cùng với đó, phát triển khoa học, công nghệ và chuyển đổi số đang được triển khai toàn diện trên các lĩnh vực, yêu cầu cấp thiết đặt ra cần tiếp tục đẩy mạnh thực hiện chuyển đổi số, áp dụng công nghệ hiện đại trong giáo dục, đào tạo. Công nghệ thực tế tăng cường (AR) ngày càng khẳng định được vai trò quan trọng, mang lại hiệu quả dạy và học tốt hơn trong xu thế đổi mới giáo dục hiện nay. Việc nghiên cứu về ứng dụng công nghệ thực tế tăng cường (AR) trong giáo dục, đào tạo thông qua đổi mới phương pháp học tập của học sinh, sinh viên, đội ngũ nhà giáo, cán bộ quản lý giáo dục các cấp học theo chúng tôi cần được nhìn nhận là giải pháp trọng tâm, đột phá và cần được quan tâm, phát triển. Trong phạm vi bài viết dưới đây, nhóm tác giả đưa ra một số vấn đề về ứng dụng công nghệ thực tế tăng cường (AR) trong lĩnh vực giáo dục, đào tạo, từ đó đề xuất một số khuyến nghị ứng dụng công nghệ thực tế tăng cường (AR) vào đổi mới phương pháp giáo dục, đào tạo nói chung và đổi mới phương pháp dạy và học, phát triển kỹ năng học tập, học tập suốt đời của người học, người dạy.
2. Ứng dụng công nghệ thực tế tăng cường
2.1. Một số vấn đề chung
Ý tưởng về thực tế ảo có thể được xem như xuất hiện lần đầu vào đầu thế kỷ 19, đó là khoảng thời gian nhà vật lý Charles Wheatstone người Anh phát minh ra stereoscope, một thiết bị tạo ra ảo ảnh 3D từ hình ảnh 2D. Ngày nay, nhờ vào sự phát triển của công nghệ phần mềm và phần cứng hỗ trợ, công nghệ thực tế ảo (VR) tiếp tục phát triển và được ứng dụng, sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp khác nhau như trò chơi, chăm sóc sức khỏe, giáo dục, đào tạo và quân sự. Theo tổ chức nghiên cứu thị trường toàn cầu Gartner đánh giá, hiện nay VR đã trở thành một ngành công nghiệp, tăng trưởng hàng năm trung bình khoảng 21% và đứng vào tốp 10 công nghệ chiến lược (Kamińska và các cộng sự, 2019).
Công nghệ thực tế tăng cường (AR) là một xu hướng công nghệ mới được phát triển dựa trên nền tảng công nghệ thực tế ảo (VR) và có hỗ trợ thêm thành phần kỹ thuật số tương tác, giúp chúng ta có thể kích hoạt camera trên smartphone, xem thế giới thực xung quanh trên màn hình và tương tác với vật thể 3D. Công nghệ này đem tới cho mọi người một thế giới khác, tại đây không đòi hỏi người dùng phải "nhập vai/đóng vai" hoàn toàn vào thế giới kỹ thuật số như công nghệ thực tế ảo (VR). Ngoài ra, sự hòa trộn, kết hợp giữa công nghệ thực tế ảo (VR) và công nghệ thực tế tăng cường (AR) theo công thức MR=VR+AR để tạo ra một công nghệ mở rộng mới, một môi trường mới, trong đó các vật thể vật lý và vật thể ảo cùng tồn tại, tương tác lẫn nhau trên thời gian thực hoặc kết nối tất cả các công nghệ ảo đã nêu trên (Ibáñez và Delgado-Kloos, 2018). Cụ thể hơn:
- Công nghệ thực tế ảo (VR) là một mô phỏng được tạo ra bởi máy tính của một môi trường ba chiều có thể được tương tác thông qua phần cứng chuyên dụng, như mũ đeo đầu thực tế ảo hoặc bộ áo cảm giác. Bằng cách đưa người dùng vào một thế giới số mô phỏng môi trường vật lý, VR có thể cung cấp cho người sử dụng một trải nghiệm rất chân thực và sâu sắc trong các lĩnh vực truyền thông, giải trí, giáo dục và đào tạo, chăm sóc sức khỏe và nhiều lĩnh vực khác nữa (du lịch, tiếp thị, thiết kế…).
- Công nghệ thực tế tăng cường (AR) là công nghệ trong đó các đối tượng ảo hoặc thông tin được thêm vào thế giới thực, tăng cường khả năng nhận thức và tương tác của người sử dụng với môi trường xung quanh. Hệ thống AR sử dụng các cảm biến khác nhau như máy ảnh, gia tốc kế và định vị (GPS) để phát hiện vị trí và chuyển động của người dùng và sau đó chèn thêm đồ họa được tạo bởi máy tính, âm thanh lên thế giới thực (Akçayır & Akçayır, 2016).
Khi so sánh giữa công nghệ thực tế ảo (VR) và công nghệ thực tế tăng cường (AR), cho thấy cả hai công nghệ đều cung cấp các khả năng thú vị để nâng cao trải nghiệm của người dùng. Công nghệ VR, sẽ tạo ra một môi trường kỹ thuật số hoàn toàn đắm chìm, còn với công nghệ AR các yếu tố kỹ thuật số được thêm vào thế giới thực, đã cho phép người dùng tương tác với cả hai môi trường thực và ảo cùng một lúc và tự nhiên hơn. Công nghệ VR thường được sử dụng trong các trò chơi game, mô phỏng và chi phí có thể cao, trong khi công nghệ AR được sử dụng trong nhiều lĩnh vực hơn như giáo dục và đào tạo, chăm sóc sức khỏe, tiếp thị và giải trí với chi phí phải chăng thông qua các thiết bị phổ biến như smartphone và máy tính bảng.
- Phương pháp dạy học, học tập là phương thức, cách thức được xây dựng, thiết kế trong quá trình học tập theo một quy trình, lộ trình cụ thể, từ đó giúp cho người học đạt được mục tiêu, mục đích, yêu cầu về học hiểu và nắm được nội dung chính, nội dung cốt lõi của bài học, vấn đề nghiên cứu. Mỗi cá nhân người học, người dạy khi xác định cho mình phương pháp học tập đúng đắn, hiệu quả sẽ giúp cho công tác dạy và học được hiệu quả, người học dễ dàng tiếp thu, học tập nhanh hơn, trau dồi kiến thức và thúc đẩy bản thân ngày càng phát triển hơn.
- Đổi mới phương pháp dạy học, học tập là nhiệm vụ quan trọng của đổi mới giáo dục và đào tạo theo hướng hiện đại, tập trung vào đổi mới cách dạy, đổi mới cách học, cách nghĩ, phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo và vận dụng kiến thức được học, được tiếp cận để giúp người học hình thành kỹ năng thường xuyên cập nhật, đổi mới tri thức, phát triển năng lực tự học, học tập suốt đời của bản thân.
- Ứng dụng công nghệ thực tế tăng cường (AR) trong đổi mới phương pháp học tập được hiểu như một tiến trình tích hợp có chủ đích các yếu tố của công nghệ thực tế tăng cường (AR) vào thiết kế sư phạm và tổ chức hoạt động dạy học với mục tiêu thúc đẩy những thay đổi căn bản trong cách thức triển khai, điều hành và đánh giá quá trình giảng dạy, học tập. Khác với cách tiếp cận công nghệ thuần túy mang tính hỗ trợ, ứng dụng công nghệ thực tế tăng cường (AR) trong nghiên cứu này là sự can thiệp có chiều sâu vào cấu trúc phương pháp dạy và học, nơi mà vai trò của người dạy, hình thức tương tác, cách tổ chức lớp học và vị thế của người học đều được kiến tạo, tổ chức theo hướng khuyến khích chủ động, phát huy tư duy sáng tạo và tăng cường khả năng tự định hướng.
Dưới góc độ phương pháp luận, quan niệm này thể hiện sự giao thoa giữa việc ứng dụng công nghệ số vào cải tiến sư phạm, trong đó công nghệ thực tế tăng cường (AR) được sử dụng không chỉ như một công cụ kỹ thuật mà như một thành tố cấu trúc góp phần định hình phương pháp giảng dạy lấy người học làm trung tâm. Việc áp dụng công nghệ thực tế tăng cường (AR) dự báo đưa đến triển vọng tạo điều kiện để triển khai hiệu quả các phương pháp học tập tích cực như học theo dự án, học thông qua trải nghiệm, học theo mô phỏng và học thông qua giải quyết vấn đề. Vì thế, ứng dụng công nghệ thực tế tang cường (AR) không đơn thuần là một xu hướng công nghệ mới, mà được nhận diện là biểu hiện cụ thể của đổi mới mạnh mẽ tư duy giáo dục trong bối cảnh đẩy mạnh thực hiện đổi mới căn bản và toàn diện, phù hợp với định hướng giáo dục, đào tạo trong kỷ nguyên số.
2.2. Ứng dụng công nghệ thực tế tăng cường trong lĩnh vực giáo dục và đào tạo
a. Công nghệ công nghệ thực tế ảo (VR)
Tổng hợp từ nhiều nguồn tư liệu cho thấy, có rất nhiều lợi ích đã được chứng minh khi ứng dụng, sử dụng công nghệ VR trong giáo dục và đào tạo. Trong đó, Kamińska và các cộng sự vào năm 2019 đã khẳng định công nghệ VR cung cấp hình ảnh trực quan vượt trội khi triển khai tổ chức lớp học, hoạt động giáo dục mở, điều mà lớp học truyền thống không thể có được. Công nghệ VR tạo ra một thế giới mà người học cảm thấy thoải mái, dễ hòa nhập, làm tăng sự tương tác, kích thích sự hợp tác và tham gia giữa mọi người và cho phép mọi người ở mọi nơi, bất kể hoàn cảnh đều có thể tham gia vào quá trình giáo dục, đào tạo. Công nghệ VR cho phép người dùng truy cập hầu như không giới hạn vào các nguồn tài nguyên như thông tin, tài liệu, sách hoặc bài báo… góp phần thúc đẩy quá trình học tập đạt hiệu quả cao hơn, khuyến khích việc tự học và theo đuổi kiến thức của mỗi cá nhân. Cụ thể như:
- Sử dụng công nghệ VR trong các lớp học về hoạt động trải nghiệm sẽ giúp cho người học có thể du hành tới mọi nơi trên thế giới, hiểu hơn về lịch sử, văn hóa và kinh nghiệm sinh tồn thông qua khả năng tái hiện lại những sự kiện lịch sử, những trải nghiệm thực tế để người học theo dõi, kết nối mọi người, mọi văn hóa trên thế giới ngày càng dễ dàng mà không cần phải tổ chức hoạt động trải nghiệm trực tiếp.
- Sử dụng công nghệ VR trong các lớp học từ xa, trực tuyến sẽ giúp cho người học, người dạy tăng cường sự tương tác, trải nghiệm, mở rộng việc học tập mọi nơi, mọi lúc với kiến thức bằng hình ảnh, âm thanh, hiện tượng nhưng cảm giác không khác gì trong lớp học trực tiếp. Điều này đã được áp dụng khá hiệu quả trong thời gian dịch bệnh Covid-19 vừa qua.
- Sử dụng công nghệ VR trong các hoạt động thực tập, thực hành thông qua việc mô phỏng các mô hình thí nghiệm, các thiết bị chân thực, hấp dẫn từ thực tiễn để giúp cho người dạy, người học được tiếp cận với các thiết bị tiên tiến, những mô hình kỹ thuật cao cấp, không có sẵn và có thể có thể tự khám phá, thực hiện mọi thí nghiệm mà vẫn bảo đảm an toàn trong điều kiện cơ sở vật chất, độ phức tạp của các thí nghiệm vẫn còn khá hạn chế trong các nhà trường hiện nay.
- Sử dụng công nghệ VR để tạo dựng các trò chơi, phát triển tư duy, xóa bỏ rào cản của giáo dục truyền thống nghe, đọc, nói thông thường. Một trong những điểm yếu lớn nhất của giáo dục truyền thống thường hạn chế sự đổi mới, nhàm chán do nội dung từ chương trình, sách giáo khoa, người học thường có xu hướng phân tâm và ít tập trung trong bài giảng. Việc áp dụng công nghệ VR vào một số nội dung dạy học thông qua trò chơi tương tác được mô tả bằng hình ảnh, âm thanh sinh động để kích thích sự hứng thú, tập trung, sáng tạo của người học sinh, giúp cho người dạy truyền đạt kiến thức một cách dễ dàng hơn.
- Sử dụng công nghệ VR để đồng bộ hóa các chương trình giáo dục, đào tạo để truyền tải kiến thức tới mọi người học, kể cả các trường hợp đặc biệt. Học sinh khuyết tật hoặc bị yếu về chức năng nghe, đọc thường gặp nhiều khó khăn trong phương pháp dạy học truyền thống, song việc ứng dụng công nghệ thực tế ảo, những hình ảnh, âm thanh 3D sẽ khơi dậy trí tưởng tượng, giúp cho người học khám phá, tương tác với kiến thức sẽ trở nên dễ dàng.
b. Công nghệ thực tế tăng cường (AR)
- Ứng dụng công nghệ thực tế tăng cường (AR) đối với các môn học thuộc lĩnh vực STEM bao gồm vật lý, sinh học, toán học và khoa học trái đất. Nghiên cứu cho thấy công nghệ AR không chỉ cung cấp trải nghiệm học tập trực quan và sinh động, mà còn góp phần đổi mới hình thức tổ chức hoạt động học tập, gia tăng khả năng ghi nhớ và phát triển tư duy khái niệm cho người học (trong điều kiện phòng học truyền thống người học không dễ dàng tiếp cận, giảm tải nhận thức bằng cách trực quan hóa các khái niệm trừu tượng và cung cấp thông tin ngay trong ngữ cảnh học tập), góp phần nâng cao kết quả học tập, gia tăng động lực, sự hứng thú và mức độ hài lòng của người học khi được nhập vai tương tác với môi trường học tập đa phương tiện (Ibáñez và Delgado-Kloos, 2018). Tuy nhiên, ghi nhận quá trình ứng dụng công nghệ thực tế tăng cường (AR) trong thực tiễn giảng dạy cũng gặp phải không ít thách thức. Một trong những khó khăn phổ biến là giao diện người dùng chưa thân thiện, gây cản trở cho người học trong quá trình thao tác và tương tác với hệ thống, đặc biệt là các em học sinh nhỏ tuổi. Đồng thời, các sự cố kỹ thuật như lỗi định vị GPS, độ trễ trong hiển thị hình ảnh hoặc trục trặc phần mềm có thể làm gián đoạn trải nghiệm học tập, ảnh hưởng đến sự liền mạch của hoạt động dạy và học. Mặt khác, việc làm quen và thích ứng với công nghệ mới cũng đòi hỏi thời gian, tạo áp lực không nhỏ đối với cả người dạy và người học (Akçayır & Akçayır, 2016).
- Ứng dụng công nghệ thực tế tăng cường (AR) trong cải thiện chất lượng dạy và học thông qua phương pháp đánh giá dựa trên một số tiêu chí về ngành chuyên môn, nhóm đối tượng học tập hay mục tiêu sư phạm. Phần lớn các nghiên cứu tập trung vào khối ngành khoa học tự nhiên (chiếm tỷ lệ 40,6%), là nhóm lĩnh vực có tính trừu tượng cao, đòi hỏi khả năng trực quan hóa và mô phỏng cao. Khi ứng dụng công nghệ AR cho phép có thể đáp ứng hiệu quả thông qua việc lồng ghép các mô hình 3D và hình ảnh động vào môi trường học tập thực tế. Ngoài ra, khoảng 15,6% nghiên cứu được triển khai trong lĩnh vực giáo dục kỹ thuật và công nghiệp, ở đó công nghệ AR được sử dụng để mô phỏng quy trình sản xuất, thao tác máy móc hoặc hướng dẫn vận hành thiết bị để giải thích các khái niệm phức tạp, tăng cường thông tin nền hoặc triển khai dưới dạng trò chơi học tập có yếu tố tương tác. Kết quả các nghiên cứu đều ghi nhận sự cải thiện đáng kể về kết quả học tập khi người học được tiếp cận nội dung thông qua môi trường học tập tăng cường, mức độ động lực học tập của người học được cải thiện rõ rệt, đặc biệt là khi các yếu tố thị giác, âm thanh, tương tác được tích hợp mạch lạc và nhất quán trong thiết kế bài học, góp phần từng bước khẳng định tiềm năng thực tiễn của công nghệ này trong cải thiện chất lượng dạy học. Tuy nhiên, đối với nhóm đối tượng cần giáo dục hòa nhập, yêu cầu cá nhân hóa việc học tập thì việc hỗ trợ công nghệ này chưa được quan tâm khi khai thác các lợi ích toàn diện hơn của công nghệ AR để thiết kế các mô hình sư phạm thích ứng, mang tính bao trùm, thúc đẩy công bằng và nâng cao chất lượng giáo dục (Bacca và các cộng sự, 2014).
- Ứng dụng công nghệ thực tế tăng cường (AR) trong thực hành các bài thí nghiệm khoa học (hóa học, vật lý, sinh học, công nghệ…) để đánh giá thái độ của người học đối với việc học trong môi trường thực tế tăng cường (AR) thông qua hệ thống ARIES, một nền tảng cho phép giáo viên tạo lập và triển khai các kịch bản học tập dựa trên công nghệ AR với sự hỗ trợ từ mô hình AR-Classes và AR-Objects. Kết quả phân tích thống kê cho thấy đối với học sinh cấp trung học cơ sở, các yếu tố mức độ hữu ích cảm nhận được (PU) và mức độ thích thú cảm nhận được (PE) có ảnh hưởng tương đương đến thái độ sử dụng hệ thống (ATU), trong đó PE là yếu tố quyết định chính đến ý định tiếp tục sử dụng hệ thống (ITU). Mặt khác, phong cách giao diện (interface style) có ảnh hưởng mạnh đến mức độ dễ sử dụng cảm nhận được (PEU), nhưng ít tác động trực tiếp đến mức độ thích thú. Như vậy, giao diện trực quan bằng thẻ vật lý, mặc dù ban đầu cần thời gian làm quen đã không gây cản trở đáng kể đến trải nghiệm của học sinh. Các học sinh đánh giá cao khả năng được thao tác, khám phá nội dung học thông qua hành động "chơi mà học" (learning by doing). Ngoài ra, công nghệ AR có thể tái tạo lại môi trường học tập phức tạp với chi phí thấp và độ an toàn cao; các thiết bị, vật liệu đắt tiền và nguy hiểm trong phòng thí nghiệm được thay thế bằng các bản sao ảo, cho phép học sinh thực hành các tình huống có rủi ro mà không gây tổn thất thực tế, tạo điều kiện để học sinh thực hành theo nhóm nhỏ, cá nhân hóa nội dung học tập. Song cần lưu ý để duy trì động lực học tập lâu dài, việc thiết kế nội dung học tập hấp dẫn, phù hợp chương trình và an toàn sư phạm là điều kiện bắt buộc (Wojciechowski và Cellary, 2013).
- Không chỉ dừng lại ở các môn khoa học tự nhiên hay kỹ thuật, việc ứng dụng công nghệ thực tế tăng cường (AR) trong giáo dục đã từng bước được mở rộng sang các môn học thuộc khối khoa học xã hội, điển hình là môn Lịch sử ở cấp trung học phổ thông. Trong nghiên cứu của Nguyễn Văn Ninh và cộng sự (2024), công nghệ AR được vận dụng như một công cụ hỗ trợ đổi mới phương pháp kiểm tra, đánh giá, đặc biệt thông qua việc tái hiện các di sản văn hóa Việt Nam dưới dạng mô hình 3D trong môi trường học tập tương tác. Học sinh có thể trực tiếp quan sát, thao tác và thuyết trình với các mô hình hiện vật lịch sử được tái tạo bằng công nghệ thực tế tăng cường, từ đó không chỉ nâng cao khả năng ghi nhớ và hiểu sâu nội dung bài học, mà còn phát triển năng lực tư duy phản biện và hứng thú học tập. Quá trình đánh giá được triển khai dưới nhiều hình thức linh hoạt như bài tập dự án, câu hỏi trắc nghiệm hình ảnh, và thuyết trình tương tác, góp phần tạo điều kiện cá nhân hóa và nâng cao hiệu quả đánh giá năng lực học sinh trong môn học vốn thường gặp nhiều khó khăn về mặt trực quan và cảm xúc học tập.
Nhìn chung, các nghiên cứu ứng dụng công nghệ thực tăng cường (AR) trong lĩnh vực giáo dục, đào tạo đã được triển khai, góp phần làm rõ bức tranh hai chiều về những lợi ích cũng như chỉ ra một số yếu tố kỹ thuật và sư phạm cần tiếp tục khai thác toàn diện, đại trà hơn nữa của công nghệ thực tế tăng cường (AR). Đây cũng là hướng đi mới trong việc nghiên cứu, ứng dụng sâu hơn công nghệ thực tế tăng cường (AR) vào nâng cao chất lượng giáo dục, đào tạo; trải nghiệm học tập tích cực ở các nhà trường và phát triển, thiết kết các mô hình học tập mới dựa trên nền tảng ứng dụng công nghệ thực tế tăng cường (AR) một cách hiệu quả, bền vững, phù hợp với nhu cầu mục tiêu, đặc điểm, năng lực của mọi đối tượng người học, người dạy.
3. Kết luận và khuyến nghị
Việt Nam trước những cơ hội, thách thức của cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ tư, yêu cầu cấp thiết phát triển đột phá giáo dục, đào tạo, khoa học, công nghệ và chuyển đổi số quốc gia, việc ứng dụng công nghệ thực tế tăng cường (AR) trong đổi mới phương pháp học tập không chỉ là xu thế tất yếu, mà còn là giải pháp chiến lược góp phần hiện thực hóa các chủ trương lớn của Đảng và Nhà nước về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo, hoàn thiện hệ thống giáo dục mở, phát triển các mô hình học tập, xây dựng xã hội học tập trong giai đoạn mới.
Để xóa bỏ các rào cản và nâng cao mức độ tiếp cận, sự phong phú và tính cá nhân hóa cho mọi người, cung cấp nhiều cách dạy và học, xây dựng và chia sẻ kiến thức…thì giáo dục và đào tạo cần được thực hiện giáo dục gắn với công nghệ mới, công nghệ số. Điều này được khẳng định thông qua việc ứng dụng công nghệ thực tế tăng cường (AR) sẽ đem lại những khả năng vượt trội trong tổ chức hoạt động học tập nhập vai, tương tác, linh hoạt và cá nhân hóa việc dạy và học, những yếu tố cốt lõi của một môi trường giáo dục mở. Công nghệ AR cho phép mở rộng không gian học tập, phá vỡ giới hạn của lớp học truyền thống, đồng thời thúc đẩy sự phát triển tư duy phản biện, khả năng giải quyết vấn đề, sáng tạo và tự chủ của người học, những phẩm chất thiết yếu của công dân kỹ thuật số thế kỷ 21. Việc triển khai ứng dụng công nghệ thực tế tăng cường (AR) không chỉ góp phần tạo ra những trải nghiệm học tập đa dạng và hấp dẫn mà còn hỗ trợ chuyển giao tri thức, xây dựng văn hóa học tập hợp tác và bền vững.
Đặc biệt, công nghệ AR không chỉ là công cụ công nghệ đơn thuần, mà còn là một thành tố sư phạm tích cực, có khả năng định hình lại cấu trúc quá trình dạy học – từ thiết kế bài giảng, tổ chức lớp học đến phương thức đánh giá. Các hoạt động học theo dự án, học qua mô phỏng, học theo hướng giải quyết vấn đề có thể được hiện thực hóa sinh động hơn nhờ các đối tượng ảo tích hợp trong ngữ cảnh thực tế. Ngoài ra, công nghệ AR còn mở ra khả năng hỗ trợ người học có nhu cầu đặc biệt, học sinh khuyết tật hoặc các nhóm thiệt thòi, nhờ tính trực quan, linh hoạt và dễ cá nhân hóa, từ đó góp phần thực hiện công bằng trong giáo dục.
Từ những phân tích đó, nhóm tác giả đề xuất một số khuyến nghị về ứng dụng dụng công nghệ thực tế tăng cường (AR) trong đổi mới phương pháp dạy học và học tập như sau:
Thứ nhất, về thiết kế chính sách và quản lý giáo dục và đào tạo: Nhận thức về tầm quan trọng của chuyển đổi số, ứng dụng công nghệ mới, công nghệ số là điều kiện tiên quyết phát triển, nâng cao chất lượng giáo dục. Do đó, cần lồng ghép nội dung công nghệ thực tế tăng cường (VR, AR) trong xây dựng chính sách chiến lược phát triển giáo dục và đào tạo, đặc biệt cụ thể trong kế hoạch chuyển đổi số ngành giáo dục. Tăng cường đầu tư nghiên cứu, phát triển nội dung, khuyến khích các mô hình, phương pháp dạy học tích hợp công nghệ thực tế tăng cường (VR, AR) phù hợp với điều kiện của từng địa phương, cấp học và đối tượng người học, người dạy, nhà quản lý.
Thứ hai, các nhà trường và đội ngũ nhà giáo các cấp học: Cần chủ động tiếp cận, thử nghiệm và triển khai các kịch bản dạy học ứng dụng công nghệ thực tế tăng cường (AR) phù hợp với chương trình, nội dung môn học, ngành đào tạo. Đồng thời, thường xuyên tổ chức tập huấn, bồi dưỡng nâng cao năng lực thiết kế, xây dựng bài giảng đa dạng và vận hành trên môi trường số, chú trọng xây dựng các cộng đồng học tập chuyên môn về công nghệ giáo dục cho giáo viên, giảng viên để chuyển giao tri thức, xây dựng văn hóa học tập hợp tác và bền vững. Gắn kết giữa nhà trường và doanh nghiệp công nghệ để khai thác, hỗ trợ ứng dụng, chuyển giao công nghệ mới trong giáo dục, đào tạo.
Thứ ba, bản thân người học cần được định hướng trở thành công dân số với những năng lực số thích nghi và phát triển trong bối cảnh kinh tế số, xã hội số. Bởi vậy, cần phải trang bị kỹ năng học tập số, năng lực tương tác với môi trường học tập ứng dụng công nghệ thực tế tăng cường (AR) để giúp bản thân phát triển tư duy phản biện, tự học, tự điều chỉnh quá trình học tập của mình.
Khẳng định rằng, việc ứng dụng công nghệ thực tế tăng cường (AR) trong đổi mới phương pháp dạy học và học tập là minh chứng rõ nét cho đổi mới tư duy giáo dục theo hướng con người là trung tâm, là động lực và là mục tiêu của phát triển. Mục tiêu của nền giáo dục trong kỷ nguyên mới chính là xây dựng hệ sinh thái giáo dục mở, ở đó người học phải học tập thường xuyên, học tập suốt đời, lớp học không chỉ giới hạn trong môi trường truyền thống mà mở rộng sang các môi trường học tập ảo, học tập kết hợp, nhằm phát triển toàn diện con người Việt Nam có "Tâm lực, Trí lực, Thể lực, Tài lực". Đồng thời, điều này cũng đặt ra yêu cầu cấp thiết đối với mỗi cá nhân trong việc chủ động tham gia vào quá trình kiến tạo tri thức, thích ứng linh hoạt với những thay đổi của thời đại, qua đó hiện thực hóa tinh thần và định hướng đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo, xây dựng nền giáo dục mở, học tập suốt đời và phát triển xã hội học tập bền vững.
Tài liệu tham khảo
1. Akçayır, M., & Akçayır, G. (2016). Advantages and challenges associated with augmented reality for education: A systematic review. Educational Research Review, 20, 1–11. https://doi.org/10.1016/j.edurev.2016.11.002
2. Bacca, J., Baldiris, S., Fabregat, R., Graf, S., & Kinshuk. (2014). Augmented reality trends in education: A systematic review of research and applications. Educational Technology & Society, 17(4), 133–149.
3. Ibáñez, M. B., & Delgado-Kloos, C. (2018). Augmented reality for STEM learning: A systematic review. Computers & Education, 123, 109–123. https://doi.org/10.1016/j.compedu.2018.05.002
4. Kamińska, D., Sapiński, T., Wiak, S., Tikk, T., Haamer, R. E., Avots, E., ... & Anbarjafari, G. (2019). Virtual reality and its applications in education: Survey. Information, 10(10), 318. https://doi.org/10.3390/info10100318
5. Lê Thị Mai Hoa (2019). Xây dựng nền giáo dục theo hướng mở ở Việt Nam theo tinh thần Nghị quyết số 29-NQ/TW về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo.
6. Nguyễn Văn Ninh, Nguyễn Mạnh Hưởng, Nguyễn Phan Minh Hiển, Phạm Hoàng Anh Phương, Lưu Thị Minh Châu, Nguyễn Minh Phương, & Lâm Minh Nguyệt. (2024). Sử dụng thực tế ảo tăng cường (AR) về di sản văn hóa Việt Nam để kiểm tra, đánh giá kết quả học tập của học sinh trong dạy học lịch sử dân tộc ở trường trung học phổ thông. Tạp chí Giáo dục, 24(Số đặc biệt 7), 79–83.
7. Wojciechowski, R., & Cellary, W. (2013). Evaluation of learners' attitude toward learning in ARIES augmented reality environments. Computers & Education, 68, 570–585. https://doi.org/10.1016/j.compedu.2013.02.014
8. Ban Chấp hành Trung ương Đảng. (2024). Kết luận số 91-KL/TW ngày 28/12/2024 về tiếp tục thực hiện Nghị quyết số 29-NQ/TW về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo.
9. Bộ Chính trị. (2024). Nghị quyết số 57-NQ/TW ngày 22/12/2024 về đột phá phát triển khoa học, công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số quốc gia.
10. Cao Văn Phường (2016). Xây dựng nền giáo dục mở với mục tiêu: Mở để học – Học để mở – Để trở thành công dân có trách nhiệm trong thế giới mới. Tạp chí Giáo dục và Xã hội, (9), 3–7.
Nguyễn Đình Lê Duy - Hội sinh viên Việt Nam tại Hungari, Đại học Kinh tế quốc dân
Nguyễn Quang Anh, Nguyễn Ngọc Khôi Nguyên - Trường Đại học Thủ đô Hà Nội