نقش هوش مصنوعی در بازطراحی روش‌های تدریس شیمی: فرصت‌ها و چالش‌ها

آموزش شیمی به دلیل ماهیت انتزاعی و چندلایه مفاهیمش، همواره برای دانش‌آموزان چالشی بوده است. این پژوهش با هدف بررسی ظرفیت‌ها و موانع به‌کارگیری هوش مصنوعی در آموزش شیمی و ارائه چارچوبی کاربردی برای بهبود فرآیند یاددهی-یادگیری انجام شد. روش مطالعه مروری و تحلیلی با رویکرد کیفی بود و جست‌وجویی ساختارمند در پایگاه‌های داخلی و خارجی انجام شد تا منابع مرتبط استخراج و تحلیل شوند. یافته‌ها نشان دادند که هوش مصنوعی فرصت‌های متنوعی برای آموزش شیمی فراهم می‌کند؛ از جمله، شبیه‌سازی مفاهیم میکروسکوپی و مولکولی، آزمایشگاه‌های مجازی و سیستم‌های یادگیری تطبیقی که یادگیری مفاهیم انتزاعی را ملموس‌تر و جذاب‌تر می‌سازند. علاوه بر این، الگوریتم‌های هوش مصنوعی امکان شخصی‌سازی مسیر یادگیری، ارائه بازخورد فوری و ارتقای انگیزه و مشارکت دانش‌آموزان را فراهم می‌آورند. هوش مصنوعی همچنین توانمندسازی معلمان را تسهیل می‌کند و زمان بیشتری برای فعالیت‌های تعاملی و خلاقانه فراهم می‌کند. با این حال، محدودیت‌های زیرساختی، نابرابری دسترسی، کمبود مهارت‌های فناوری معلمان و مسائل اخلاقی و حفظ حریم خصوصی، مهم‌ترین چالش‌های استفاده موثر از این فناوری هستند. نتایج پژوهش تاکید می‌کند که بهره‌گیری پایدار از هوش مصنوعی مستلزم طراحی پداگوژیک دقیق، توانمندسازی معلمان، ایجاد زیرساخت‌های مناسب و تدوین چارچوب‌های اخلاقی و نظارتی است.

the role of artificial intelligence in redesigning chemistry teaching methods: opportunities and

challenges for students. this study aimed to examine the potentials and barriers of utilizingartificial intelligence (ai) in chemistry education and to propose a practical framework forimproving the teaching–learning process. a qualitative, analytical review approach wasemployed, and a structured search was conducted in both domestic and internationaldatabases to identify and analyze relevant sources. the findings indicate that ai offersdiverse opportunities for chemistry education, including the simulation of microscopic andmolecular concepts, virtual laboratories, and adaptive learning systems that make abstractconcepts more tangible and engaging. additionally, ai algorithms enable personalizedlearning pathways, provide immediate feedback, and enhance students’ motivation andengagement. ai also facilitates teacher empowerment by allowing more time for interactiveand creative activities. however, infrastructural limitations, unequal access, insufficientteacher technological skills, and ethical and privacy concerns represent significantchallenges to effective implementation. the results emphasize that sustainable and effectiveuse of ai requires careful pedagogical design, teacher capacity building, appropriateinfrastructure, and the development of ethical and regulatory frameworks.