中学化学常因抽象、脱离生活导致学生学习兴趣低、理解困难、成绩提升缓慢，这是全球理科教育面临的普遍难题。本文精读 2026 年发表的国际化学教育前沿研究，该研究将情境化学习、7E 探究教学与AI 智能工具深度融合，形成一套可直接应用于课堂的教学方案，实证效果显著优于传统教学与单纯7E 教学。

研究目的：

本研究基于建构主义学习理论，探索将情境化7E教学模式与AI增强工具（PhET 仿真实验 + ChatGPT 辅导）结合，能否显著提升中学生化学学业成绩与学习投入度，并对纯 7E 教学、传统讲授的效果差异。

核心研究问题：

1.三种教学模式对学生化学成绩是否存在显著差异？

2.三种教学模式对学生学习投入是否存在显著差异？

3.学生如何体验与评价AI + 情境 + 7E的融合教学模式？

• 本研究采用混合研究法+ 准实验设计，在哈萨克斯坦一所公立中学开展，为期12 周，共18节化学课。

• 研究对象为93 名高一学生，按班级分为三组，基线水平（年龄、性别、前测成绩）无显著差异：

实验组（32 人）：情境化 7E 教学 + AI 工具（PhET+ChatGPT）

对照组1（31 人）：纯 7E 教学，无情境、无 AI

对照组2（30 人）：传统讲授式教学

• 研究流程

前测——干预实施——数据收集：后测、学习投入量表、课堂观察、AI 使用日志、学生反思——数据分析，采用ANCOVA 协方差分析、ANOVA、主题分析法、信效度检验。

• 教学模式核心

7E 环节：吸引、探究、解释、精加工、拓展、交流、评价

情境化：把化学知识与生活、环境、household 场景结合

AI 工具：PhET 可视化仿真 + ChatGPT 答疑、辅导、个性化练习

1.学业成绩：实验组提升效果最为显著

该教学模式能够显著提升学生成绩与学习投入，核心原因在于情境化学习、7E 探究教学、AI 增强工具三者形成高效协同作用，而非简单的功能叠加，实现了教学逻辑的整体升级。

情境化设计是提升学习内在动机的关键，它将化学知识与生活场景、环境问题、日常用品等真实情境紧密结合，让抽象的化学概念变得 “有用、有意义”，使学生感受到化学与自身生活的关联，从根源上激发学习兴趣与主动性，有效改善传统化学教学脱离现实的问题。

7E 探究教学模式为学生搭建了科学、完整的学习路径，通过吸引、探究、解释、精加工、拓展、交流、评价七个环节，引导学生从被动听讲转变为主动探究、自主建构知识，符合建构主义学习规律，能够帮助学生更扎实地理解化学概念，减少错误认知的形成。

AI 工具则为个性化学习提供了有力支撑，PhET 互动仿真实验实现了微观化学现象的可视化，ChatGPT 智能辅导能够为学生提供即时反馈、分步讲解与个性化练习，有效弥补了教师在课堂上无法兼顾每一位学生需求的短板，让不同水平的学生都能得到适配的学习支持。

研究结果充分证实，融合模式的教学效果显著最优，呈现出情境 + 7E+AI＞纯 7E 教学＞传统讲授式教学的清晰梯度，证明三种要素的结合能够产生 1+1+1＞3 的效果，是中学化学教学模式的实质性升级。

教师可优先采用情境导入的方式拉近化学与学生的距离，每节课从生活实际案例切入，如清洁用品、食物成分、环境问题、常见材料等相关化学现象，让知识看得见、用得上，显著提升学生的学习意义感与参与动机。

教学过程可严格按照7E 探究框架规范开展，依次完成吸引、探究、解释、精加工、拓展、交流、评价七个环节，不随意跳步或简化流程，以结构化探究帮助学生主动建构化学概念，提升学习的逻辑性与系统性。

在课堂中可将AI 作为助教而非替代教师，利用 PhET 互动仿真实验突破现实实验条件限制，实现微观化学反应的可视化；借助 ChatGPT 进行即时答疑、举例解释、分步拆解难点与个性化练习，教师则负责核对 AI 内容准确性、引导深度思考、组织小组合作学习。

评价方式应从单一分数转向综合评价，不再只关注最终测试成绩，同时重视学生的课堂投入度、探究过程表现、概念理解程度与课后反思成长，更全面地衡量学习效果。

该模式具备低成本、易落地的优势，无需购置昂贵设备，PhET 仿真平台可免费使用，ChatGPT 在教师监督与内容把关下即可安全应用，适合普通中学常态化开展。

未来可扩大研究样本，开展多学校、跨文化的对比研究以提升结论普遍性；增加长期追踪设计，检验学生知识保持能力与学习迁移效果；建立并完善AII教学伦理规范，保障学生数据安全与使用公平；开发更多适配中学化学的AI教学资源，逐步形成完整的融合教学课程体系。