在人工智能与教育深度融合的浪潮中，如何让生成式AI（GAI）从“辅助工具”真正转型为教学系统的“核心架构”，是当前STEM教育研究的前沿课题。近日，我院李玲教授在SSCI期刊《Journal of Science Education and Technology》（JCR一区，Top期刊）发表研究论文，针对无机化学教学中长期存在的概念抽象难感知、学习学情难诊断、高阶思维难培养三大痛点，构建了一个以GAI为内核的“感知-诊断-思辨”三环联动教学模型。

图1 AI赋能“感知-诊断-思辨”三环联动教学模型

研究通过准实验设计验证了“感知-诊断-思辨”三环联动教学模型的有效性。该模型通过GAI驱动交互仿真实现抽象概念可视化，借助动态知识图谱实现学情精准诊断与个性化路径推荐，并设计“双源AI对比”与“挑战AI方案”等思辨任务，促使学生在真实工程情境中发展批判性思维与伦理决策能力。

图2基于DeepSeek生成的晶胞交互实验

该成果不仅为人工智能在化学及更广泛STEM学科中的深度整合提供了可迁移的范式，更推动了教师角色从“知识传授者”向“AI增强学习生态的设计者与引导者”转变，为高校智慧教学改革提供了前瞻性实践路径。

论文信息：Li, L. (2026). From Tool to Architect:Constructing a Generative AI-Empowered “Perception-Diagnosis-Critical Thinking” Triadic Teaching Model in Inorganic Chemistry. Journal of Science Education and Technology. DOI:10.1007/s10956-026-10328-2

（审核：尹述飞、卢轶婷）