SỞ GD&ĐT TỈNH ............................
TRƯỜNG THPT ...........................................

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
PHÁT TRIỂN HỌC LIỆU MÔ PHỎNG THÍ NGHIỆM ẢO
BẰNG AI NHẰM NÂNG CAO HỨNG THÚ HỌC TẬP MÔN
HÓA HỌC 12

Lĩnh vực/môn: Hóa học
Cấp học: Trung học phổ thông
Tên tác giả: ..........................
Đơn vị công tác: Trường THPT ................
Chức vụ: Giáo viên

MỤC LỤC

PHẦN 1: MỞ ĐẦU...................................................................................................3
I. Bối cảnh của đề tài.............................................................................................3
II. Lí do chọn đề tài...............................................................................................4
III. Phạm vi và đối tượng nghiên cứu....................................................................5
1. Đối tượng nghiên cứu....................................................................................5
2. Phạm vi nghiên cứu.......................................................................................5
IV. Mục đích nghiên cứu.......................................................................................5
V. Phương pháp nghiên cứu...................................................................................6
VI. Điểm mới trong kết quả nghiên cứu................................................................8
PHẦN 2: NỘI DUNG................................................................................................9
I. TỔNG QUAN VỀ CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN..................................9
1.1. Cơ sở lý luận...............................................................................................9
1.3. Thuận lợi, khó khăn khi phát triển và sử dụng HLTN ảo AI....................25
II. THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG HỌC LIỆU MÔ PHỎNG THÍ NGHIỆM ẢO
BẰNG AI TRONG DẠY HỌC HÓA HỌC 12...................................................27
II.1. Nguyên tắc và quy trình chung thiết kế HLTN ảo AI..............................28
II.2. Thiết kế một số HLTN ảo AI tiêu biểu.....................................................32

PHẦN 1: MỞ ĐẦU
I. Bối cảnh của đề tài
Trong bối cảnh đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo, Chương trình Giáo
dục phổ thông 2018 đặt ra yêu cầu rõ ràng về việc chuyển từ dạy học truyền thụ
kiến thức sang phát triển phẩm chất và năng lực cho học sinh. Cùng với đó, chuyển
đổi số trong giáo dục đang diễn ra mạnh mẽ, đòi hỏi giáo viên không chỉ nắm vững
chuyên môn mà còn cần có năng lực ứng dụng công nghệ để thiết kế, tổ chức các
hoạt động học tập đa dạng, linh hoạt, phù hợp với đặc trưng từng môn học. Việc
xây dựng và khai thác hệ thống học liệu số, thí nghiệm ảo, môi trường học tập trực
tuyến trở thành một trong những nhiệm vụ quan trọng nhằm hiện thực hoá mục
tiêu của chương trình mới.
Song song với xu thế đó là sự bùng nổ của công nghệ trí tuệ nhân tạo (AI) và các
dạng mô phỏng số hiện đại. AI ngày càng được tích hợp sâu vào các nền tảng thiết
kế bài giảng, xây dựng học liệu, hỗ trợ mô phỏng hiện tượng, thí nghiệm trong các
môn khoa học tự nhiên. Các công nghệ mô phỏng, trực quan hoá, vốn trước đây
đòi hỏi kĩ thuật lập trình và hạ tầng phức tạp, nay có thể được tạo ra nhanh chóng
nhờ các công cụ AI thân thiện với người dùng. Điều này mở ra cơ hội để giáo viên
phổ thông chủ động sáng tạo học liệu mô phỏng thí nghiệm ảo, góp phần tăng
cường trải nghiệm học tập cho học sinh.
Đối với môn Hóa học 12, đặc trưng của môn học là tính chất khoa học thực
nghiệm, nhiều nội dung gắn chặt với thí nghiệm hóa học, các phản ứng xảy ra
trong điều kiện đặc biệt, có tính nguy hiểm hoặc đòi hỏi thiết bị, hoá chất khó đảm
bảo đầy đủ ở trường phổ thông. Trong thực tế dạy học, không phải bài nào giáo
viên cũng có điều kiện tiến hành thí nghiệm trực tiếp; nhiều giờ học vẫn nặng về
thuyết giảng, minh họa qua tranh ảnh, video có sẵn hoặc mô tả bằng lời. Điều này
khiến học sinh đôi khi khó hình dung bản chất hiện tượng, khó kết nối giữa lí
thuyết và thực hành, từ đó ảnh hưởng đến hứng thú và hiệu quả học tập.
Thêm vào đó, một bộ phận học sinh có tâm lí “ngại” môn Hóa vì cho rằng kiến
thức trừu tượng, nhiều công thức và phương trình, trong khi cơ hội được “trải
nghiệm như trong phòng thí nghiệm thật” còn hạn chế. Việc tăng cường thí nghiệm
trực quan, tạo môi trường để học sinh được quan sát, dự đoán, kiểm chứng và
khám phá là hết sức cần thiết, nhưng lại bị ràng buộc bởi điều kiện cơ sở vật chất,
an toàn hóa chất và quỹ thời gian trên lớp.

Trong bối cảnh đó, sự xuất hiện và ngày càng hoàn thiện của các công cụ AI như
Canva AI, Gemini, Google AI Studio đã mang lại những khả năng mới cho giáo
viên Hóa học. Giáo viên có thể sử dụng Canva AI để thiết kế các kịch bản trực
quan, slide và hình ảnh động mô phỏng thí nghiệm; khai thác Gemini để sinh nội
dung, kịch bản thí nghiệm ảo tương tác; ứng dụng Google AI Studio để tạo các mô
phỏng chạy trực tiếp trên nền tảng web. Nhờ đó, việc phát triển học liệu mô phỏng
thí nghiệm ảo trở nên khả thi hơn, vừa an toàn, sinh động, vừa phù hợp với điều
kiện dạy học tại trường THPT. Đây chính là bối cảnh thúc đẩy việc nghiên cứu,
thiết kế và triển khai đề tài “Phát triển học liệu mô phỏng thí nghiệm ảo bằng
AI nhằm nâng cao hứng thú học tập môn Hóa học 12”.
II. Lí do chọn đề tài
Trước hết, xuất phát từ thực trạng dạy học Hóa học 12 tại trường THPT, có thể
thấy rằng việc tổ chức thí nghiệm trực tiếp còn gặp rất nhiều hạn chế. Nhiều thí
nghiệm trong chương trình đòi hỏi hóa chất độc hại, thiết bị chuyên dụng hoặc điều
kiện an toàn nghiêm ngặt nên giáo viên khó có thể triển khai thường xuyên trên
lớp. Bên cạnh đó, cơ sở vật chất ở một số nhà trường chưa đủ đầy đủ để tổ chức hệ
thống thí nghiệm theo đúng yêu cầu, quỹ thời gian cho mỗi tiết học cũng hạn chế,
dẫn đến tình trạng “giảng nhiều – thí nghiệm ít”. Học sinh vì vậy chủ yếu tiếp cận
kiến thức qua sách giáo khoa, lời giảng và hình ảnh minh họa, ít có cơ hội quan sát,
trải nghiệm quá trình phản ứng một cách trực quan. Điều này khiến các hiện tượng
ở mức độ vi mô trở nên khó hình dung; học sinh dễ rơi vào tâm lí “học thuộc công
thức, phương trình” mà chưa thực sự hiểu bản chất, từ đó hứng thú học tập không
cao và kết quả chưa tương xứng với tiềm năng.
Từ thực trạng đó, việc đổi mới phương pháp dạy học theo hướng tăng trải nghiệm,
trực quan hóa kiến thức, phát triển năng lực khoa học của học sinh trở nên hết sức
cấp thiết. Giáo viên cần có những phương án tổ chức hoạt động học, trong đó học
sinh được “thực hành” quan sát, dự đoán, giải thích và rút ra kết luận giống như
trong phòng thí nghiệm thực, dù ở điều kiện lớp học thông thường. Công nghệ trí
tuệ nhân tạo mở ra một lựa chọn phù hợp: AI cho phép mô phỏng lại những thí
nghiệm khó, nguy hiểm, tốn kém hoặc khó triển khai trên thực tế bằng các mô hình
ảo, video tương tác, hình ảnh động… mà vẫn bảo đảm an toàn cho học sinh và giáo
viên. Nhờ đó, thí nghiệm hóa học có thể “bước vào” mỗi giờ học dưới dạng thí
nghiệm ảo, giúp học sinh tiếp cận kiến thức một cách trực quan, sinh động hơn.

Bên cạnh các lý do mang tính hệ thống, đề tài còn xuất phát từ nhu cầu và trải
nghiệm thực tế ở đơn vị. Trong quá trình giảng dạy, giáo viên đã có những thử
nghiệm ban đầu với việc sử dụng thí nghiệm ảo được hỗ trợ bởi các công cụ AI và
nhận thấy rõ sự thay đổi tích cực: học sinh chủ động quan sát, đặt câu hỏi, thảo
luận sôi nổi hơn, mức độ tập trung và hứng thú trong giờ học được nâng lên. Tuy
nhiên, các hoạt động này mới dừng ở mức rời lẻ, chưa được hệ thống hóa thành
một bộ học liệu hoàn chỉnh và chưa có quy trình sư phạm bài bản để các giáo viên
khác trong tổ có thể dễ dàng áp dụng.
Chính vì vậy, giáo viên mong muốn xây dựng một bộ học liệu mô phỏng thí
nghiệm ảo bằng AI kèm theo quy trình thiết kế và sử dụng trong dạy học Hóa 12.
Bộ học liệu này vừa giúp chuẩn hóa những kinh nghiệm đã có, vừa tạo cơ sở để
chia sẻ, nhân rộng mô hình trong tổ Hóa học 12 và trong nhà trường. Đó là lý do đề
tài “Phát triển học liệu mô phỏng thí nghiệm ảo bằng AI nhằm nâng cao hứng thú
học tập môn Hóa học 12” được lựa chọn nghiên cứu và triển khai.
III. Phạm vi và đối tượng nghiên cứu
1. Đối tượng nghiên cứu
- Học liệu mô phỏng thí nghiệm ảo bằng AI (gọi tắt là: HLTN ảo
AI)dùng trong dạy học Hóa học 12.
-

Hoạt động học tập của học sinh lớp 12 khi sử dụng HLTN ảo AI.

2. Phạm vi nghiên cứu
- Nội dung kiến thức: một số thí nghiệm tiêu biểu trong chương trình
Hóa 12 (hữu cơ & vô cơ), ưu tiên thí nghiệm:
+ Nguy hiểm, độc hại (kim loại kiềm với nước/Cl₂/O₂; anilin với
Br₂; điện phân NaCl…).
+ Cần thiết bị tinh vi hoặc khó tổ chức (chuẩn độ KMnO₄, ăn
mòn điện hóa, điện phân CuSO₄…).
-

Không gian nghiên cứu: 1–2 trường THPT cụ thể; 2 lớp (1 TN, 1
ĐC) hoặc nhiều lớp trong cùng khối 12.

-

Thời gian: 1 năm học (hoặc thời gian cụ thể).

IV. Mục đích nghiên cứu
Trên cơ sở bối cảnh và lý do chọn đề tài đã trình bày, đề tài hướng tới các mục đích
chủ yếu sau:

1. Xây dựng quy trình sư phạm phát triển học liệu thí nghiệm ảo bằng AI
trong dạy học Hóa học 12: Quy trình này giúp giáo viên có “bộ khung” rõ
ràng từ khâu lựa chọn nội dung, xác định mục tiêu, thiết kế kịch bản thí
nghiệm ảo, tổ chức hoạt động học tập, đến kiểm tra – đánh giá, bảo đảm tính
khoa học, sư phạm và tính khả thi trong điều kiện trường THPT.
2. Thiết kế một số học liệu thí nghiệm ảo AI mẫu cho các bài/nhóm bài
Hóa 12: Trên nền quy trình đã xây dựng, đề tài lựa chọn một số bài học
hoặc cụm nội dung trọng tâm, khó tổ chức thí nghiệm thật, để thiết kế các
HLTN ảo AI mẫu. Đây sẽ là minh chứng cụ thể cho tính khả thi của quy
trình, đồng thời là nguồn học liệu dùng trực tiếp trong dạy học.
3. Tổ chức thực nghiệm sư phạm nhằm đánh giá hiệu quả sư phạm của
việc sử dụng HLTN ảo AI:
-

Đánh giá mức độ hứng thú học tập của học sinh khi tham gia các tiết
học có sử dụng thí nghiệm ảo AI, thông qua phiếu khảo sát, phỏng
vấn, quan sát giờ học.

-

Đánh giá mức độ hiểu bài, nắm vững bản chất thí nghiệm và năng lực
vận dụng kiến thức của học sinh, thông qua bài kiểm tra, bài tập vận
dụng và sản phẩm học tập.

4. Đề xuất các giải pháp và khuyến nghị để nhân rộng mô hình: Từ kết quả
nghiên cứu và thực nghiệm, đề tài đề xuất một số giải pháp, kiến nghị đối
với nhà trường, tổ chuyên môn và giáo viên nhằm mở rộng phạm vi ứng
dụng, hoàn thiện bộ học liệu và quy trình triển khai HLTN ảo AI trong dạy
học Hóa học 12.
V. Phương pháp nghiên cứu
Để đạt được các mục đích trên, đề tài sử dụng phối hợp một số phương pháp
nghiên cứu chủ yếu sau:
1. Nghiên cứu lý luận
-

Nghiên cứu các tài liệu về dạy học Hóa học ở trường THPT, đặc biệt
là định hướng phát triển phẩm chất, năng lực theo Chương trình
GDPT 2018.

-

Tìm hiểu cơ sở lý luận về học liệu số, thí nghiệm ảo, mô phỏng trong
dạy học khoa học tự nhiên.

-

Thu thập, phân tích các tài liệu liên quan đến ứng dụng trí tuệ nhân
tạo trong giáo dục, đặc biệt là các công cụ hỗ trợ thiết kế học liệu như
Canva AI, Gemini, Google AI Studio.

2. Khảo sát thực tiễn
-

Xây dựng và sử dụng phiếu khảo sát giáo viên Hóa học về thực trạng
dạy – học Hóa 12, mức độ sử dụng thí nghiệm thật/ảo, mức độ tiếp
cận và nhu cầu ứng dụng AI trong thiết kế học liệu.

-

Xây dựng và sử dụng phiếu khảo sát học sinh về mức độ hứng thú với
môn Hóa, kinh nghiệm học tập qua thí nghiệm thật/ảo, mong muốn
đổi mới cách tổ chức giờ học Hóa 12.

3. Thiết kế – phát triển học liệu thí nghiệm ảo AI
-

Căn cứ kết quả nghiên cứu lý luận và khảo sát thực tiễn, lựa chọn nội
dung Hóa 12 phù hợp để xây dựng HLTN ảo AI.

-

Sử dụng các công cụ Canva AI, Gemini, Google AI Studio để:

-



Viết prompt, kịch bản mô phỏng thí nghiệm.



Tạo hình ảnh, hoạt hình, mô phỏng trực quan về quá trình thí
nghiệm.



Thiết kế giao diện, nội dung tương tác và câu hỏi kèm theo.

Hoàn thiện, đóng gói các học liệu thành những HLTN ảo AI mẫu có
thể sử dụng ngay trong dạy học.

4. Thực nghiệm sư phạm
-

Lựa chọn lớp thực nghiệm và lớp đối chứng trong cùng khối 12.

-

Tổ chức dạy thực nghiệm một số bài Hóa 12 có tích hợp HLTN ảo AI
ở lớp thực nghiệm; lớp đối chứng học theo phương pháp truyền thống
(không hoặc ít sử dụng thí nghiệm ảo).

-

Quan sát, ghi nhận biểu hiện tham gia hoạt động học tập của học sinh;
tổ chức kiểm tra, đánh giá sau bài học để so sánh kết quả giữa hai
nhóm.

5. Thống kê toán học
-

Mã hóa và xử lý số liệu khảo sát giáo viên, học sinh; phân tích sự thay
đổi về mức độ hứng thú, thái độ học tập trước và sau khi áp dụng
HLTN ảo AI.

-

Xử lý số liệu điểm kiểm tra, bài đánh giá của học sinh lớp thực
nghiệm và lớp đối chứng, so sánh để rút ra kết luận về hiệu quả của
việc sử dụng học liệu thí nghiệm ảo bằng AI trong dạy học Hóa 12.

VI. Điểm mới trong kết quả nghiên cứu
Đề tài không chỉ dừng lại ở việc khai thác các học liệu số sẵn có mà tập trung xây
dựng một khái niệm và cấu trúc học liệu thí nghiệm ảo bằng AI (HLTN ảo AI)
chuyên biệt cho môn Hóa học 12. HLTN ảo AI được xác định rõ là loại học liệu
mô phỏng các thí nghiệm hóa học đặc trưng của chương trình Hóa 12, có tích hợp
kịch bản sư phạm, nhiệm vụ học tập và công cụ đánh giá đi kèm, chứ không chỉ là
video hay hình ảnh minh họa đơn lẻ. Từ đó, đề tài đề xuất được các thành phần cấu
trúc cơ bản của một HLTN ảo AI (phần mô phỏng, phần nhiệm vụ học tập, phần
tương tác, phần đánh giá – phản hồi) để giáo viên có thể dựa vào và thiết kế một
cách có hệ thống.
Trên cơ sở khái niệm và cấu trúc đó, đề tài đề xuất một quy trình thiết kế HLTN ảo
AI khả thi với giáo viên phổ thông, không đòi hỏi kĩ năng lập trình phức tạp mà
chủ yếu tận dụng các công cụ AI phổ biến, giao diện thân thiện như Canva AI,
Gemini, Google AI Studio. Quy trình này được trình bày theo các bước rõ ràng: lựa
chọn nội dung thí nghiệm; xác định mục tiêu năng lực và mức độ hứng thú; viết
prompt và kịch bản cho AI; chỉnh sửa, hoàn thiện mô phỏng; thiết kế phiếu học tập
và câu hỏi đánh giá; thử nghiệm và tinh chỉnh. Đây là điểm mới mang tính thực
tiễn, giúp giáo viên có thể chủ động tạo ra HLTN ảo AI riêng, phù hợp điều kiện
dạy học tại đơn vị.
Một đóng góp quan trọng khác của đề tài là phát triển được một bộ học liệu mẫu
(các thí nghiệm ảo) gắn với những bài Hóa 12 khó tổ chức thí nghiệm thật hoặc
tiềm ẩn nguy hiểm, như: các phản ứng với kim loại hoạt động mạnh, điện phân

dung dịch, một số thí nghiệm hữu cơ đòi hỏi hóa chất độc hại hoặc thiết bị chuyên
dụng… Các HLTN ảo AI này vừa minh họa trực quan, vừa được tích hợp nhiệm vụ
học tập và câu hỏi vận dụng, có thể sử dụng trực tiếp trong giờ dạy hoặc giao cho
học sinh tự học ở nhà.
Cuối cùng, đề tài xây dựng được một bộ công cụ đánh giá hứng thú và năng lực
của học sinh khi học với thí nghiệm ảo AI, bao gồm: phiếu khảo sát hứng thú học
tập, thang đo thái độ và mức độ tham gia hoạt động, bộ câu hỏi/bài kiểm tra đánh
giá mức độ hiểu bản chất thí nghiệm và khả năng vận dụng kiến thức. Việc kết hợp
đánh giá định tính (quan sát, nhận xét) và định lượng (phiếu khảo sát, điểm kiểm
tra) giúp làm rõ hơn tác động của HLTN ảo AI đối với cả hứng thú lẫn kết quả học
tập của học sinh, tạo cơ sở khoa học cho việc khẳng định tính hiệu quả và khả năng
nhân rộng của mô hình.
PHẦN 2: NỘI DUNG
I. TỔNG QUAN VỀ CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN
1.1. Cơ sở lý luận
1.1.1. Khái niệm và đặc điểm học liệu mô phỏng thí nghiệm ảo bằng AI
a) Khái niệm
Trong khuôn khổ đề tài này, học liệu mô phỏng thí nghiệm ảo bằng AI được hiểu là
một loại học liệu số được thiết kế nhằm tái hiện quá trình tiến hành thí nghiệm hóa
học trong môi trường ảo, với sự hỗ trợ của các công cụ trí tuệ nhân tạo (AI) trong
việc sinh nội dung, tạo mô phỏng, xây dựng kịch bản tương tác và câu hỏi học tập
đi kèm.
HLTN ảo AI không chỉ đơn thuần là một đoạn video minh họa hay bộ hình ảnh tĩnh
về thí nghiệm, mà là một “gói học liệu” có cấu trúc gồm: phần mô phỏng diễn biến
thí nghiệm, phần hướng dẫn – nhiệm vụ học tập cho học sinh trước, trong và sau
khi quan sát mô phỏng, cùng với hệ thống câu hỏi, bài tập giúp học sinh phân tích
hiện tượng, giải thích cơ chế và vận dụng kiến thức. Các công cụ AI (như Canva
AI, Gemini, Google AI Studio…) được sử dụng để hỗ trợ giáo viên tạo ra mô
phỏng, hình ảnh, kịch bản và tương tác một cách nhanh chóng, linh hoạt và phù
hợp với đối tượng học sinh THPT.
b) Đặc điểm của HLTN ảo AI
HLTN ảo AI có một số đặc điểm nổi bật sau:

-

Tái hiện quy trình thí nghiệm, hiện tượng và sản phẩm phản ứng:
HLTN ảo AI cho phép mô phỏng tương đối đầy đủ các bước cơ bản của một
thí nghiệm hóa học: chuẩn bị dụng cụ – hóa chất, tiến hành thao tác, quan sát
hiện tượng, thu được sản phẩm và rút ra kết luận. Nhờ mô phỏng trực quan,
học sinh có thể “theo dõi” tiến trình thí nghiệm từ đầu đến cuối, nhìn thấy rõ
các biến đổi về màu sắc, kết tủa, khí sinh ra… ngay cả với những thí nghiệm
khó tổ chức trong điều kiện phòng học thông thường.

-

Cho phép học sinh tương tác với thí nghiệm ảo: Khác với video minh họa
tĩnh, HLTN ảo AI có thể tích hợp các yếu tố tương tác, cho phép học sinh
chủ động lựa chọn hóa chất, điều chỉnh các thông số như nồng độ, thể tích,
nhiệt độ, thời gian… để quan sát sự thay đổi của hiện tượng và kết quả thí
nghiệm. Nhờ đó, học sinh không chỉ “xem” mà còn “tham gia” vào quá trình
khám phá, thử nghiệm, từ đó hình thành tư duy khoa học và năng lực thử
nghiệm – kiểm chứng giả thuyết.

-

Tích hợp hướng dẫn, câu hỏi gợi mở và bài tập kèm theo: Một HLTN ảo
AI không tách rời khỏi kịch bản sư phạm. Trong học liệu, giáo viên có thể
lồng ghép:
+ Phần hướng dẫn trước khi quan sát thí nghiệm (gợi ý ôn lại kiến thức
cũ, yêu cầu dự đoán hiện tượng…).
+ Các câu hỏi gợi mở trong khi thí nghiệm ảo diễn ra (hỏi về hiện
tượng, so sánh các điều kiện khác nhau…).
+ Hệ thống câu hỏi và bài tập sau thí nghiệm (giải thích cơ chế, viết
phương trình hóa học, vận dụng vào thực tiễn…).

Sự kết hợp giữa mô phỏng trực quan, yếu tố tương tác và hệ thống nhiệm vụ học
tập khiến HLTN ảo AI trở thành một công cụ hữu hiệu để tổ chức hoạt động học
tập tích cực, phát huy vai trò chủ thể của học sinh, đồng thời hỗ trợ giáo viên trong
việc đổi mới phương pháp dạy học Hóa học 12 theo định hướng phát triển năng
lực.
1.1.2. Cấu trúc của một học liệu thí nghiệm ảo bằng AI
Một HLTN ảo AI dùng trong dạy học Hóa học 12 không phải là một đối tượng đơn
lẻ mà là một “gói học liệu” hoàn chỉnh, được thiết kế có cấu trúc rõ ràng, đảm

bảo vừa trực quan về mặt nội dung, vừa có tính sư phạm, đáp ứng mục tiêu phát
triển năng lực cho học sinh. Về cơ bản, cấu trúc của một HLTN ảo AI có thể được
tổ chức theo các thành phần sau:
a) Phần mô phỏng hình ảnh/3D/thí nghiệm ảo
Đây là “trung tâm” của HLTN ảo AI, nơi tái hiện quá trình tiến hành thí nghiệm
hóa học trong môi trường ảo. Tùy theo công cụ và mục tiêu bài học, phần mô
phỏng có thể là:


Chuỗi hình ảnh động, infographic hoặc clip mô phỏng do Canva AI hỗ trợ
thiết kế;



Giao diện thí nghiệm ảo có tương tác, do Gemini hoặc Google AI Studio
sinh mã và xây dựng;



Các khung cảnh ảo cho phép quan sát sự biến đổi của chất, sự hình thành kết
tủa, giải phóng khí, thay đổi màu sắc…

Phần này cần thể hiện rõ: dụng cụ, hóa chất, cách tiến hành từng bước, hiện tượng
quan sát được và sản phẩm của phản ứng. Hình ảnh và chuyển động càng trực
quan, mạch lạc thì việc tiếp nhận kiến thức của học sinh càng thuận lợi.
b) Phần kịch bản học tập (mục tiêu – nhiệm vụ – câu hỏi trước – trong – sau
thí nghiệm)
Bên cạnh phần mô phỏng, HLTN ảo AI phải gắn với một kịch bản học tập rõ
ràng, gắn chặt với mục tiêu của bài học và yêu cầu cần đạt về năng lực. Phần này
thường bao gồm:
-

Mục tiêu học tập: nêu cụ thể học sinh cần đạt được gì sau khi làm việc với
thí nghiệm ảo (nhận biết hiện tượng, giải thích cơ chế, vận dụng giải bài tập,
liên hệ thực tiễn…).

-

Nhiệm vụ học tập: hướng dẫn học sinh phải làm gì trước khi xem thí
nghiệm (ôn lại kiến thức, dự đoán hiện tượng), trong khi xem (quan sát, ghi
chép, so sánh các trường hợp) và sau khi xem (trả lời câu hỏi, hoàn thành
phiếu học tập, giải bài tập vận dụng).

-

Hệ thống câu hỏi trước – trong – sau thí nghiệm:

+ Câu hỏi trước thí nghiệm: gợi nhớ kiến thức cũ, yêu cầu dự đoán hiện
tượng, dự đoán sản phẩm.
+ Câu hỏi trong thí nghiệm: yêu cầu học sinh chú ý đến các dấu hiệu
quan trọng (màu sắc, kết tủa, khí, nhiệt độ…), so sánh các điều kiện
khác nhau.
+ Câu hỏi sau thí nghiệm: yêu cầu giải thích hiện tượng, viết phương
trình hóa học, rút ra kết luận và vận dụng vào tình huống mới.
Nhờ phần kịch bản học tập, HLTN ảo AI không chỉ là một đoạn mô phỏng “để
xem”, mà trở thành nhiệm vụ học tập có định hướng, giúp học sinh hoạt động một
cách chủ động và có mục tiêu.
c) Phần tương tác (nút bấm, lựa chọn tham số, câu hỏi trắc nghiệm/kéo–thả)
Đặc điểm nổi bật của HLTN ảo AI là tính tương tác. Thay vì xem mô phỏng một
chiều, học sinh có thể “tác động” lên thí nghiệm ảo thông qua:
-

Các nút bấm (start, pause, reset…) để tự điều khiển tốc độ, thứ tự quan sát;

-

Các lựa chọn tham số (chọn hóa chất, nồng độ, thể tích, nhiệt độ, thời gian
phản ứng…) để xem sự khác biệt giữa các điều kiện thí nghiệm;

-

Các câu hỏi trắc nghiệm/kéo–thả được tích hợp trực tiếp vào giao diện, yêu
cầu học sinh chọn đúng hiện tượng, sắp xếp đúng thứ tự các bước tiến hành,
ghép hiện tượng với giải thích hoặc phương trình tương ứng.

Phần tương tác giúp học sinh không chỉ “tiếp nhận” mà còn thử nghiệm và trải
nghiệm, từ đó rèn luyện tư duy thử–sai, hình thành kỹ năng đặt giả thuyết và kiểm
chứng giả thuyết trên môi trường ảo.
d) Phần đánh giá và phản hồi (rubric, thang điểm, phản hồi tự động)
Để HLTN ảo AI thực sự hỗ trợ đánh giá quá trình học tập, học liệu cần có:
-

Tiêu chí và thang điểm (rubric): mô tả rõ các mức độ đạt được về kiến
thức, kỹ năng và thái độ khi học sinh làm việc với thí nghiệm ảo (mức độ
quan sát chính xác, khả năng giải thích hiện tượng, mức độ tích cực tham
gia, sản phẩm bài tập…).

-

Công cụ đánh giá: câu hỏi trắc nghiệm, bài tập tự luận ngắn, bài tập vận
dụng… gắn trực tiếp với nội dung thí nghiệm.

-

Phản hồi tự động (khi có điều kiện): lời giải gợi ý, đáp án, hoặc thông báo
đúng/sai cùng với giải thích ngắn gọn, được cài đặt sẵn trong học liệu hoặc
trong nền tảng mà học liệu được nhúng vào.

Phần đánh giá và phản hồi giúp giáo viên theo dõi tiến trình học tập, đồng thời
giúp học sinh tự đánh giá và điều chỉnh cách học, góp phần phát triển năng lực tự
học và tự điều chỉnh.
1.1.3. So sánh HLTN ảo AI với thí nghiệm thật và học liệu truyền thống
Khi xét vai trò trong dạy học Hóa học 12, có thể so sánh HLTN ảo AI, thí nghiệm
thật và học liệu truyền thống (sách giáo khoa, tranh ảnh, video sẵn có…) trên một
số phương diện cơ bản như sau:
-

Tính trực quan
+ Thí nghiệm thật cho học sinh trải nghiệm trực tiếp, rất sinh động, tạo
ấn tượng mạnh.
+ Học liệu truyền thống (hình vẽ, sơ đồ, mô tả bằng lời) thường kém
trực quan hơn, nhất là với các hiện tượng nhanh hoặc vi mô.
+ HLTN ảo AI có thể phóng to, làm chậm, nhấn mạnh những chi tiết
quan trọng, kết hợp hình ảnh, chuyển động, chú thích → tính trực
quan cao, dễ quan sát các biến đổi và mối liên hệ gi