Dự án Nghiên cứu và xây dựng hệ thống hỗ trợ dạy và học Giáo dục địa phương tỉnh Cà Mau dựa trên AI và mô hình Retrieval Augmented Generation (RAG) của nhóm học sinh Trường THPT Võ Văn Kiệt (Phước Long, Cà Mau) vừa xuất sắc giành giải Nhất tại Ngày hội Giáo dục STEM khu vực ĐBSCL với chủ đề “Sáng tạo vì cộng đồng” do Báo Giáo dục và Thời đại phối hợp Trường Đại học Đồng Tháp tổ chức.

Trước đó, Dự án này đã đạt giải Nhì tại Cuộc thi Nghiên cứu khoa học kỹ thuật cấp tỉnh Cà Mau dành cho học sinh THCS và THPT, năm học 2025 - 2026.

Phát huy giá trị di sản văn hóa - lịch sử

Tỉnh Cà Mau có nhiều di sản văn hóa - lịch sử quan trọng, tuy nhiên học liệu Giáo dục địa phương hiện còn phân tán, chưa thống nhất, khó khai thác, nhất là kể từ khi hợp nhất 2 tỉnh: Cà Mau và Bạc Liêu.

Theo chia sẻ của một số học sinh đang học môn Giáo dục địa phương, các em còn gặp khó khăn trong việc tiếp cận tài liệu, ghi nhớ kiến thức và mức độ hứng thú khi chưa có hệ thống hỗ trợ phù hợp đối với môn học này.

Trong khi đó, các hệ thống AI phổ biến dựa trên mô hình ngôn ngữ lớn (LLM) có khả năng giao tiếp tự nhiên và hỗ trợ học tập tốt, nhưng khi gặp nội dung đặc thù, mang tính địa phương và không được cung cấp ngữ cảnh chuyên biệt, mô hình có thể trả lời không chính xác, ảnh hưởng đến khả năng tiếp thu kiến thức của học sinh.

Xuất phát từ thực tế trên, nhóm học sinh Trường THPT Võ Văn Kiệt gồm: Trần Thị Thanh Trúc (học sinh lớp 10A2); Trương Minh Khiêm (học sinh lớp 12A6), cùng sự hỗ trợ của thầy Lê Nguyễn Thế Bảo đã bắt tay thực hiện Dự án Nghiên cứu và xây dựng hệ thống hỗ trợ dạy và học Giáo dục địa phương tỉnh Cà Mau dựa trên AI và RAG.

“Để phát triển được ý tưởng này, trước tiên nhóm chúng em đi sâu tìm hiểu lịch sử văn hóa địa phương của 2 tỉnh Cà Mau và Bạc Liêu cũ, cập nhật, hợp nhất thông tin tài liệu giáo dục địa phương của 2 tỉnh cũ, đồng thời nghiên cứu thêm nhiều nguồn tài liệu có liên quan.

Nhóm xác định vấn đề cần tập trung nghiên cứu là phát triển hệ thống RAG để số hóa, lưu trữ và truy xuất tài liệu, học liệu nội bộ. Nâng cấp hệ thống RAG để không chỉ truy xuất chính xác thông tin mà còn linh động trong việc kiểm soát nguồn, tự đánh giá thông tin truy hồi và phân loại theo ngữ cảnh giáo dục. Triển khai hệ thống website để học sinh, giáo viên sử dụng, kết hợp các tính năng mới”, Trương Minh Khiêm - nhóm thực hiện Dự án, chia sẻ.

Điểm mới của đề tài này không chỉ nằm ở việc ứng dụng mô hình RAG vào giáo dục địa phương, mà còn ở việc đề xuất và hiện thực hóa một cơ chế RAG theo hướng Agent-like có kiểm soát sư phạm, trong đó hệ thống tự đánh giá mức độ phù hợp của ngữ cảnh truy xuất dựa trên ba tiêu chí: mức độ tương đồng ngữ nghĩa, tính phù hợp với cấp học và độ tin cậy của nguồn tài liệu.

“Khi một trong các tiêu chí không đạt ngưỡng tin cậy xác định trước, hệ thống sẽ tự động kích hoạt vòng lặp điều chỉnh truy vấn hoặc thay đổi chiến lược truy xuất, chỉ sinh câu trả lời khi ngữ cảnh đạt yêu cầu. Cách tiếp cận này giúp hạn chế hiện tượng 'trả lời đúng ngữ nghĩa nhưng sai sư phạm', vốn là hạn chế phổ biến của mô hình RAG truyền thống và các chatbot AI hiện nay trong giáo dục”, Trần Thị Thanh Trúc - thành viên nhóm nghiên cứu nhấn mạnh.

Mở rộng, nâng tầm dự án

Qua thử nghiệm, mô hình Agent-like RAG đạt tỷ lệ trả lời câu hỏi đúng và đầy đủ khoảng 92%, cao hơn đáng kể so với mô hình RAG truyền thống (khoảng 76%), đồng thời giảm đáng kể số câu trả lời thiếu nguồn hoặc không phù hợp cấp học.

Dự án hoàn thiện và đưa vào ứng dụng đã góp phần hỗ trợ hoạt động dạy và học môn giáo dục địa phương tại Trường THPT Võ Văn Kiệt hiệu quả hơn, cũng như lan tỏa giá trị di sản văn hóa lịch sử của tỉnh Cà Mau.

“Khi các em có ý tưởng, tôi đã hỗ trợ các em nghiên cứu xây dựng thành công hệ thống Website hỗ trợ dạy và học Giáo dục địa phương tỉnh Cà Mau.

Website là sự kết hợp giữa công nghệ AI và trực quan hóa những hình ảnh, di sản văn hóa, lịch sử, giúp học sinh thêm hứng thú tìm hiểu giá trị di sản văn hóa lịch sử, du lịch của địa phương. Đồng thời giúp giáo viên kiểm tra, đánh giá, hướng dẫn học sinh học tập và giáo dục tình yêu quê hương đất nước cho các em thông qua mỗi tiết dạy giáo dục địa phương”, thầy Lê Nguyễn Thế Bảo chia sẻ.

Ông Trần Quang Điện, Hiệu trưởng Trường THPT Võ Văn Kiệt, cho hay thời gian qua, nhà trường luôn quan tâm, tạo điều kiện khơi dậy đam mê, phát triển kỹ năng, nghiên cứu khoa học kỹ thuật cho học sinh. Khi các em có ý tưởng, Ban Giám hiệu nhà trường sẽ phân công giáo viên hỗ trợ các em thực hiện dự án.

“Trường THPT Võ Văn Kiệt cũng được đầu tư phòng học STEM đạt tiêu chuẩn quốc tế, đây được xem là điều kiện thuận lợi cho học sinh trong nghiên cứu khoa học kỹ thuật. Mỗi dự án của học sinh trường đạt giải đều là niềm vinh dự, tự hào và là động lực để thầy và trò nhà trường phấn đấu hơn nhằm nâng cao chất lượng dạy và học”, Hiệu trưởng nhà trường thông tin.