Η Χρήση της Τεχνητής Νοημοσύνης στη Διδασκαλία της Χημείας

The Use of Artificial Intelligence in Chemistry Education (Αγγλική)

  1. MSc thesis
  2. ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ ΜΑΝΤΑΝΤΖΗΣ
  3. Μεταπτυχιακή Ειδίκευση Καθηγητών των Φυσικών Επιστημών (ΚΦΕ)
  4. 24 Μαίου 2026
  5. Ελληνικά
  6. 116
  7. ΑΘΑΝΑΣΙΑ ΚΟΛΙΑΔΗΜΑ
  8. Κολιαδήμα Αθανασία, Καπόλος Ιωάννης
  9. Παραγωγική Τεχνητή Νοημοσύνη, διδασκαλία της Χημείας, στάσεις εκπαιδευτικών, εκπαιδευτικά σενάρια, καινοτόμες διδακτικές πρακτικές, ψηφιακή εκπαίδευση.
  10. ΚΦΕ 61
  11. 4
  12. 86
  13. Περιλαμβάνει: Πίνακες, Διαγράμματα κλπ
    • Η ραγδαία εξέλιξη της Τεχνητής Νοημοσύνης (AI) τα τελευταία χρόνια έχει αρχίσει να επηρεάζει ουσιαστικά και τον χώρο της εκπαίδευσης, δημιουργώντας νέες προοπτικές αλλά και νέες προκλήσεις για τους εκπαιδευτικούς (Holmes et al., 2022· Luckin et al., 2019). Η Χημεία, μια επιστήμη που απαιτεί κατανόηση αφηρημένων εννοιών και σύνδεση θεωρίας με πειραματισμό, μπορεί να ωφεληθεί ιδιαίτερα από την αξιοποίηση ευφυών ψηφιακών εργαλείων, αρκεί αυτά να ενταχθούν παιδαγωγικά και μεθοδικά στη μαθησιακή διαδικασία (Taber, 2018). Η παρούσα διπλωματική εργασία διερευνά τις αντιλήψεις και στάσεις των εκπαιδευτικών Χημείας απέναντι στη χρήση εργαλείων Παραγωγικής Τεχνητής Νοημοσύνης (GenAI) στη διδασκαλία, επιχειρώντας παράλληλα να προτείνει έναν πρακτικό τρόπο αξιοποίησής τους μέσα από την ανάπτυξη ενός εκπαιδευτικού σεναρίου Παραγωγικής Τεχνητής Νοημοσύνης. Η έρευνα εντάσσεται στο πλαίσιο της ανάγκης για ανάπτυξη ψηφιακού και τεχνολογικού γραμματισμού των εκπαιδευτικών (Redecker & Punie, 2017) και για ανανέωση των παραδοσιακών προσεγγίσεων στη διδασκαλία της Χημείας (Eilks & Hofstein, 2015). Η μελέτη βασίστηκε σε ποσοτική μεθοδολογία, με τη χρήση ερωτηματολογίου που συμπληρώθηκε από καθηγητές Χημείας της Δευτεροβάθμιας Εκπαίδευσης. Το ερωτηματολόγιο αποτύπωσε τις εμπειρίες, τις στάσεις και τις απόψεις των εκπαιδευτικών σχετικά με τη χρήση Παραγωγικής Τεχνητής Νοημοσύνης στην τάξη, καθώς και τα εμπόδια που αντιμετωπίζουν και τις ανάγκες τους για επιμόρφωση. Τα δεδομένα αναλύθηκαν με περιγραφικές και επαγωγικές στατιστικές μεθόδους (Creswell & Creswell, 2018). Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι οι περισσότεροι εκπαιδευτικοί αναγνωρίζουν την GenAI ως πολύτιμο υποστηρικτικό εργαλείο που μπορεί να ενισχύσει τη συμμετοχή των μαθητών και να κάνει τη μάθηση πιο ελκυστική (Zawacki-Richter et al., 2019). Ωστόσο, εκφράζουν επιφυλάξεις σχετικά με την αξιοπιστία των πληροφοριών που παράγονται από τα συστήματα GenAI, την παιδαγωγική τους καταλληλότητα και την ανάγκη ύπαρξης ανθρώπινης καθοδήγησης (Selwyn, 2021). Η εργασία ολοκληρώνεται με την παρουσίαση ενός καινοτόμου εκπαιδευτικού σεναρίου για τη διδασκαλία της Χημείας με χρήση GenAI. Μέσα από τη θεωρητική τεκμηρίωση, την ερευνητική ανάλυση και την πρακτική εφαρμογή, επιχειρείται να δοθεί μια ολοκληρωμένη εικόνα των δυνατοτήτων και των προϋποθέσεων για μια ουσιαστική και παιδαγωγικά τεκμηριωμένη ενσωμάτωση της GenAI στη διδασκαλία των Θετικών Επιστημών (Kong et al., 2023).
    • The rapid advancement of Artificial Intelligence (AI) in recent years has begun to substantially influence the field of education, creating new opportunities as well as new challenges for teachers (Holmes et al., 2022; Luckin et al., 2019). Chemistry, a science that requires the comprehension of abstract concepts and the connection between theory and experimentation, can particularly benefit from the use of intelligent digital tools—provided that these are pedagogically and methodically integrated into the learning process (Taber, 2018). The present master’s thesis explores the perceptions and attitudes of Chemistry teachers toward the use of GenAI tools in teaching, while also proposing a practical way to apply them through the development of an educational scenario incorporating GenAI elements. The research is situated within the broader framework of enhancing teachers’ digital and technological literacy (Redecker & Punie, 2017) and renewing traditional approaches to Chemistry education (Eilks & Hofstein, 2015). The study employed a quantitative research design, using a questionnaire completed by secondary education Chemistry teachers. The questionnaire captured teachers’ experiences, attitudes, and opinions regarding GenAI use in the classroom, as well as the barriers they face and their professional development needs. The data were analyzed using descriptive and inferential statistical methods (Creswell & Creswell, 2018). Findings indicate that most teachers recognize GenAI as a valuable supportive tool that can enhance student engagement and make learning more appealing (Zawacki-Richter et al., 2019). However, they express reservations about the reliability of information generated by GenAI systems, their pedagogical appropriateness, and the necessity of human guidance (Selwyn, 2021). The thesis concludes with the presentation of an innovative educational scenario for teaching Chemistry with the integration of GenAI. Through theoretical grounding, empirical analysis, and practical application, this study seeks to provide a comprehensive picture of the possibilities and conditions for the meaningful and pedagogically sound incorporation of GenAI into Science Education (Kong et al., 2023).
  15. Hellenic Open University
  16. Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Διεθνές