- Tác giả
- Ban Biên tập IESDTD biên dịch từ Hamilton và cộng sự (2021)
- Lĩnh vực
- Trí tuệ nhân tạo, Khoa học dữ liệu & Công nghệ số
- Từ khóa
- thực tế ảo, thực tế tăng cường, VR, AR, STEM, hiệu ứng mới lạ
Tóm tắt
Lược dịch tổng quan hệ thống của Hamilton và cộng sự (2021) về kính thực tế ảo trong giáo dục, đối chiếu với phân tích gộp về thực tế tăng cường ở phổ thông và tổng quan về VR/AR trong học STEM: hiệu quả ở đâu, "hiệu ứng mới lạ" là gì và nhà trường cần lưu ý gì.
Phần chính lược dịch từ: Hamilton, D., McKechnie, J., Edgerton, E. & Wilson, C. (2021). Immersive virtual reality as a pedagogical tool in education: a systematic literature review of quantitative learning outcomes and experimental design. Journal of Computers in Education, 8, 1–32 (giấy phép CC BY 4.0). Các mục về thực tế tăng cường, học STEM ở phổ thông và gợi ý cuối bài do Ban Biên tập tổng hợp thêm từ các nguồn có giấy phép CC BY ghi ở cuối bài.
Kính thực tế ảo đội đầu (head-mounted display – HMD) ngày càng rẻ, đồ họa ngày càng chân thực, cho phép học sinh "bước vào" bên trong tế bào, đứng giữa hệ Mặt Trời hay quan sát một phản ứng hóa học từ mọi góc. Câu hỏi với nhà trường là: những trải nghiệm ấn tượng đó có thật sự giúp học tốt hơn so với cách dạy thông thường, và trong điều kiện nào?
Thực tế ảo, thực tế tăng cường: phân biệt hai khái niệm
- Thực tế ảo nhập vai (immersive virtual reality – I-VR): người dùng đeo kính, toàn bộ tầm nhìn được thay bằng môi trường do máy tính tạo ra.
- Thực tế tăng cường (augmented reality – AR): vật thể ảo (chữ, hình, mô hình 3D, âm thanh…) được chồng lên hình ảnh thế giới thật theo thời gian thực, thường qua camera điện thoại hoặc máy tính bảng. AR không thay thế thế giới thật mà bổ sung cho nó.
Tổng quan của Hamilton và cộng sự (2021): kính thực tế ảo có giúp học tốt hơn?
Phạm vi và phương pháp
Nhóm tác giả (Scotland, Vương quốc Anh) tổng hợp các nghiên cứu thực nghiệm công bố từ năm 2013, trong đó kết quả học tập định lượng khi dùng kính thực tế ảo được so sánh với các phương pháp ít nhập vai hơn như máy tính để bàn hoặc trình chiếu. 29 công bố đủ điều kiện. Chất lượng phương pháp của từng nghiên cứu được chấm bằng công cụ MERSQI (vốn dùng trong nghiên cứu giáo dục y khoa).
Kết quả
- Đa số nghiên cứu thấy lợi thế của thực tế ảo nhập vai, một số ít hơn không thấy khác biệt, chỉ hai nghiên cứu thấy tác động bất lợi rõ ràng.
- Lợi thế thể hiện rõ hơn khi nội dung trừu tượng, mang tính khái niệm, đòi hỏi hình dung không gian, hoặc khi dạy kỹ năng quy trình (ba trong bốn nghiên cứu về kỹ năng quy trình cho kết quả tích cực có ý nghĩa).
- Khoảng 83% nghiên cứu nhắm vào kiến thức và kỹ năng nhận thức; khoảng một nửa trong số đó thấy tác động tích cực, phần lớn số còn lại không thấy khác biệt.
Những hạn chế lớn của bằng chứng
- Phạm vi môn học hẹp: gần 70% nghiên cứu thuộc khoa học tự nhiên hoặc kỹ thuật; nghệ thuật, nhân văn, khoa học xã hội rất ít được nghiên cứu – một lý do là thiếu nội dung thực tế ảo phù hợp, trong khi tự làm nội dung vẫn đòi hỏi kỹ năng cao.
- Can thiệp quá ngắn: phần lớn là một lần trải nghiệm duy nhất, kéo dài khoảng 6–30 phút.
- Đánh giá nông: chủ yếu dùng câu hỏi trắc nghiệm, làm ngay sau trải nghiệm, nên có thể chỉ đo trí nhớ ngắn hạn và kiến thức bậc thấp; hầu hết không kiểm tra khả năng ghi nhớ lâu dài.
- Thiếu nền tảng lý thuyết: ít nghiên cứu nêu rõ lý thuyết học tập làm căn cứ thiết kế hoạt động.
Hiệu ứng mới lạ và học kết hợp
Theo các tác giả, sự mới lạ của công nghệ có thể cản trở việc học, nhất là với người lần đầu dùng kính. Họ dẫn một nghiên cứu trong đó ở các buổi đầu, nhóm học bằng thực tế ảo đạt kết quả trung bình thấp hơn nhóm học truyền thống; chỉ đến buổi thứ năm, khi đã quen công nghệ, nhóm thực tế ảo mới vượt lên. Các nghiên cứu cho tiếp xúc lâu hơn (tự do khám phá, nhiều buổi lặp lại) thường thấy lợi thế của thực tế ảo. Đáng chú ý, các nghiên cứu kết hợp thực tế ảo với học trên lớp (bài giảng, giáo trình điện tử) có xu hướng cho kết quả tốt, gợi ý rằng thực tế ảo phát huy tốt nhất như một thành phần của học tập kết hợp, bổ trợ chứ không thay thế giờ học.
Các tác giả cũng nhắc lại cảnh báo kinh điển về "nghiên cứu so sánh phương tiện": đặt một công nghệ lạ cạnh một phương pháp quen thuộc như sách giáo khoa hay bài giảng là phép so sánh "táo với cam", vì vậy cần tính đến mức độ quen thuộc với công nghệ khi đánh giá.
Giảm hiệu ứng mới lạ bằng phần hướng dẫn làm quen
Một thực nghiệm của Miguel-Alonso và cộng sự (tạp chí Virtual Reality, 2024, giấy phép CC BY) với 86 sinh viên năm nhất học lắp ráp máy tính trong thực tế ảo đã kiểm tra giải pháp phổ biến nhất: thêm phần hướng dẫn làm quen (tutorial) trước bài học. Nhóm có hướng dẫn hài lòng hơn, mất ít thời gian học thao tác hơn và hiểu bài tốt hơn; phần hướng dẫn đặc biệt có lợi cho sinh viên ít kiến thức nền. Tuy vậy, vẫn có một số ít sinh viên đạt điểm thấp sau trải nghiệm.
Thực tế tăng cường ở trường phổ thông: phân tích gộp 20 năm
Zhang và cộng sự (tạp chí Sustainability, 2022, giấy phép CC BY) tổng quan 129 bài báo về AR trong giáo dục phổ thông và mầm non giai đoạn 2000–2020; trong đó 28 bài (38 nghiên cứu) đủ số liệu để phân tích gộp.
- Tác động chung lên kết quả học tập lớn: g = 0,919, nhưng mức khác biệt giữa các nghiên cứu rất cao (I² ≈ 92%).
- Cấp học không tạo khác biệt có ý nghĩa (trung học cơ sở cao nhất, g = 1,103; mầm non thấp nhất, g = 0,493).
- Môn học là yếu tố điều tiết có ý nghĩa: tác động lớn ở khoa học cơ bản, ngôn ngữ, sức khỏe – y học; không có ý nghĩa ở kỹ thuật (tác giả cho rằng AR có thể gây phân tán và tăng tải nhận thức).
- Loại thiết bị không tạo khác biệt có ý nghĩa; điện thoại di động cho tác động thấp nhất (g = 0,666), máy tính để bàn/xách tay cao nhất (g = 1,185). Tác giả dẫn lời Spector: tiến bộ công nghệ không bảo đảm việc học tốt hơn, "trọng tâm phải là việc học, không phải công nghệ".
- AR dùng cho luyện tập ít phổ biến nhưng cho hiệu quả tốt nhất.
Ban Biên tập lưu ý: con số tác động lớn trong các phân tích gộp về công nghệ mới thường đi kèm nhiều nghiên cứu nhỏ, ngắn hạn, so với nhóm đối chứng yếu; cần đọc như tín hiệu tích cực chứ không phải bảo đảm.
VR/AR trong học STEM ở phổ thông: lợi ích và thách thức
Tổng quan hệ thống của Jiang và cộng sự (tạp chí Education and Information Technologies, 2025, giấy phép CC BY) phân tích 117 bài báo giai đoạn 2010–2022. AR trên điện thoại/máy tính bảng là công nghệ được dùng nhiều nhất; phần lớn nghiên cứu ở tiểu học, rất ít ở trung học phổ thông. Bên cạnh tác động tích cực đến người học và quá trình dạy – học, tổng quan liệt kê các thách thức:
| Đối tượng | Thách thức |
|---|---|
| Học sinh | Dễ phân tán; giảm hiệu suất và hiệu quả; giảm tìm tòi và trí tưởng tượng; khó thao tác; khó chịu cơ thể |
| Giáo viên | Khó quản lý lớp; khó thiết kế hoạt động; cần năng lực kỹ thuật; phải thích nghi với vai trò người hỗ trợ học tập lấy học sinh làm trung tâm |
| Nhà trường | Chi phí cao; hạ tầng chưa đủ; thiếu không gian riêng để dùng thiết bị; lo ngại về quyền riêng tư |
Gợi ý cho nhà trường Việt Nam
- Chọn đúng nội dung: ưu tiên những gì khó quan sát hoặc nguy hiểm trong thực tế, cần hình dung không gian (cấu trúc phân tử, cơ thể người, thiên văn, địa lý) hoặc cần luyện quy trình an toàn.
- Bắt đầu với AR trên thiết bị sẵn có trước khi đầu tư kính thực tế ảo đắt tiền; bằng chứng không cho thấy thiết bị đắt hơn tất yếu hiệu quả hơn.
- Cho học sinh làm quen trước với thiết bị và thao tác để giảm hiệu ứng mới lạ; không đánh giá hiệu quả chỉ qua một buổi trải nghiệm.
- Lồng vào bài học, không tách rời: chuẩn bị trước, trải nghiệm có nhiệm vụ cụ thể, rồi thảo luận và luyện tập sau trên lớp.
- Đánh giá cả hiểu biết sâu và ghi nhớ lâu dài, không chỉ trắc nghiệm ngay sau giờ học.
- Lưu ý sức khỏe và an toàn: giới hạn thời lượng, theo dõi biểu hiện khó chịu, tuân thủ khuyến cáo độ tuổi của nhà sản xuất thiết bị và quy định bảo vệ dữ liệu khi ứng dụng thu thập thông tin học sinh.
Nguồn tham khảo
- Hamilton, D., McKechnie, J., Edgerton, E. & Wilson, C. (2021). Immersive virtual reality as a pedagogical tool in education: a systematic literature review of quantitative learning outcomes and experimental design. Journal of Computers in Education, 8, 1–32 (giấy phép CC BY 4.0). https://doi.org/10.1007/s40692-020-00169-2
- Miguel-Alonso, I., Checa, D., Guillen-Sanz, H. & Bustillo, A. (2024). Evaluation of the novelty effect in immersive Virtual Reality learning experiences. Virtual Reality, 28, 27 (giấy phép CC BY 4.0). https://doi.org/10.1007/s10055-023-00926-5
- Zhang, J., Li, G., Huang, Q., Feng, Q. & Luo, H. (2022). Augmented Reality in K–12 Education: A Systematic Review and Meta-Analysis of the Literature from 2000 to 2020. Sustainability, 14(15), 9725 (giấy phép CC BY). https://doi.org/10.3390/su14159725
- Jiang, H., Zhu, D., Chugh, R., Turnbull, D. & Jin, W. (2025). Virtual reality and augmented reality-supported K-12 STEM learning: trends, advantages and challenges. Education and Information Technologies, 30, 12827–12863 (giấy phép CC BY 4.0). https://doi.org/10.1007/s10639-024-13210-z
Trích dẫn bài viết
Ban Biên tập IESDTD biên dịch từ Hamilton và cộng sự (2021) (2026). Thực tế ảo và thực tế tăng cường trong dạy học: bằng chứng từ các tổng quan hệ thống và phân tích gộp. Viện Khoa học giáo dục và phát triển Công nghệ số. https://iesdtd.edu.vn/nghien-cuu/thuc-te-ao-thuc-te-tang-cuong-trong-day-hoc