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生成式人工智能应用于化学教育的实证研究评述* ——基于美国《化学教育》期刊的文献分析
高炳鸿, 薛松**
浙江师范大学教育学院 浙江金华 321004
Review of Empirical Research on Generative Artificial Intelligence Applied to Chemistry Education:Literature Analysis Based on the American Journal of Chemical Education
GAO Bing-Hong, XUE Song**
College of Education,Zhejiang Normal University,Jinhua 321004,China
摘要： 生成式人工智能在教育领域表现出了巨大的潜力。旨在系统梳理美国《化学教育》期刊中关于生成式人工智能在化学教育中应用的实证研究,重点探讨其具体应用场景及效果,以揭示生成式人工智能在化学教学中的实际表现与潜在价值。结果显示,现有研究主要集中于3个方面:生成式人工智能工具的评估、辅助学生完成化学课程任务的应用,以及在促进学生批判性思维能力发展中的作用。具体而言,生成式人工智能在回答化学问题时的质量,受到问题类型与难度、输入的提示等多种因素的影响。得益于其强大的文本生成能力,生成式人工智能已被广泛应用于为学生撰写实验报告和化学写作提供支持,但在深层次的化学分析与推理方面仍存在一定局限。此外,已有研究探索了利用生成式人工智能培养学生批判性思维的策略,诸如创造互动式学习环境、促进协作学习以及提供多样化的学习资源等。尽管如此,关于生成式人工智能在化学教育中融入的具体教学策略的研究仍较为薄弱,未来的研究应着重于对其在化学问题解决中的能力进行更全面的评估,并进一步探讨学生与生成式人工智能之间的互动模式与策略。
关键词： 生成式人工智能 ,
化学教育 ,
ChatGPT ,
系统性文献综述
收稿日期: 2024-09-18
基金资助: * 浙江省教育厅人文社科类一般科研项目“基于人工智能应用的科学教师教学行为评测与提升研究”(Y202457229);“十四五”第二批研究生省级教改项目“AI-STEM教育理念下理科师范生科学建模能力培养的课程设计与实践”(JGCG2024109);浙江省哲学社会科学重点培育研究基地“浙江师范大学高质量教育发展研究院”成果
通讯作者:
** E-mail:xuesong@zjnu.edu.cn
引用本文:
高炳鸿, 薛松. 生成式人工智能应用于化学教育的实证研究评述* ——基于美国《化学教育》期刊的文献分析[J]. 化学教育（中英文）, 2025, 46(8): 103-109
[1]
郑永和,张登博,管彤彤,等.中国教育信息化,2023,29(9):3-11
[2]
杨晓哲,王晴晴,王若昕.全球教育展望,2023,52(6):3-12
[3]
曾以恒,童大振.中学物理,2024,42(5):22-27
[4]
Clark T M.Journal of Chemical Education,2023,100(5):1905-1916
[5]
卢宇,余京蕾,陈鹏鹤,等.中国远程教育,2023,43(4):24-31,51
[6]
王丽,李艳,陈新亚,等.现代远程教育研究,2023,35(4):83-91
[7]
李新,李艳燕.现代远程教育研究,2021,33(2):73-83,95
[8]
胡晓玲,韦慕春,袁民,等.电化教育研究,2024,45(1):43-51
[9]
Fergus S,Botha M,Ostovar M.Journal of Chemical Education,2023,100(4):1672-1675
[10]
Leon A J,Vidhani D.Journal of Chemical Education,2023,100(10):3859-3865
[11]
Clark T M,Anderson E,Dickson-Karn N M,et al.Journal of Chemical Education,2023,100(10):3934-3944
[12]
Humphry T,Fuller A L.Journal of Chemical Education,2023,100(4):1434-1436
[13]
West J K,Franz J L,Hein S M,et al.Journal of Chemical Education,2023,100(11):4351-4359
[14]
Rojas A J.Journal of Chemical Education,2024,101(5):1959-1965
[15]
Ruff E F,Engen M A,Franz J L,et al.Journal of Chemical Education,2024,101(6):2483-2492
[16]
Yik B J,Dood A J.Journal of Chemical Education,2024,101(5):1836-1846
[17]
Watts F M,Dood A J,Shultz G V,et al.Journal of Chemical Education,2023,100(10):3806-3817
[18]
Tassoti S.Journal of Chemical Education,2024,101(6):2475-2482
[19]
中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准(2017年版2020年修订).北京:人民教育出版社,2020:57
[20]
Talanquer V.Journal of Chemical Education,2023,100(8):2821-2824
[21]
Guo Y,Lee D.Journal of Chemical Education,2023,100(12):4876-4883
[22]
Exintaris B,Karunaratne N,Yuriev E.Journal of Chemical Education,2023,100(8):2972-2980
