طراحی و آموزش مبتنی بر هوش مصنوعی برای درک بهتر مفاهیم واکنش های کتب شیمی

هدف این پژوهش طراحی و تبیین یک راهکار آموزشی مبتنی بر هوش مصنوعی برای درک عمیق‌تر مفاهیم واکنش‌های شیمیایی در کتاب شیمی پایه دهم است. با توجه به چالش‌های موجود در آموزش سنتی—از جمله انتزاعی بودن مفاهیم و دشواری درک فرایندهای میکروسکوپی—ضرورت به‌کارگیری فناوری‌های نوین آموزشی احساس می‌شود. در این مطالعه، با رویکرد توصیفی–تحلیلی و بر پایه مرور نظام‌مند پژوهش‌های پیشین، نقش ابزارهای هوش مصنوعی همچون chatgpt، phet، curipod و perplexity در ارتقای فهم مفاهیم، تقویت تفکر تحلیلی و افزایش تعامل دانش‌آموزان بررسی شد. سپس یک مدل آموزشی پیشنهادی در پنج مرحله طراحی گردید که شامل فعال‌سازی پیش‌دانسته‌ها، شبیه‌سازی واکنش‌ها، تحلیل داده‌ها، گفت‌وگوی گروهی هوشمند و ارزشیابی خودکار است. یافته‌ها نشان می‌دهد که بهره‌گیری از هوش مصنوعی می‌تواند منجر به یادگیری فعال، کاهش خطاهای مفهومی و افزایش انگیزه یادگیرندگان شود. در پایان، ضمن اشاره به محدودیت‌های زیرساختی، پیشنهادهایی برای اجرای میدانی مدل در مدارس و آموزش معلمان ارائه گردیده است. این پژوهش می‌کوشد پلی میان آموزش سنتی و یادگیری هوشمند ایجاد کند و گامی در جهت تحول آموزش علوم در مدارس ایران بردارد.

design and ai-based instruction for a better understanding of chemical reactions concepts

the purpose of this study is to design and propose an ai-based instructional solutionfor a deeper understanding of chemical reactions concepts in the 10th-grade chemistrytextbook. given the challenges of traditional teaching—such as the abstract nature ofconcepts and the difficulty in understanding microscopic processes—there is a growingneed for the integration of innovative educational technologies. in this study, using adescriptive-analytical approach and based on a systematic review of previous research,the role of ai tools such as chatgpt, phet, curipod, and perplexity in enhancingconcept comprehension, strengthening analytical thinking, and increasing studentengagement was examined. subsequently, a five-step instructional model was designed,which includes activating prior knowledge, simulating reactions, data analysis,intelligent group discussion, and automated assessment. the findings suggest that theuse of ai can lead to active learning, reduce conceptual errors, and enhance learnermotivation. finally, the study highlights the infrastructural limitations and offerssuggestions for the field implementation of the model in schools and teacher trainingprograms. this research aims to bridge the gap between traditional teaching andintelligent learning, taking a step toward transforming science education in iranianschools.