The impact of activities based on artificial intelligence applications on academic achievement in Chemistry among high school female students
DOI:
https://doi.org/10.59992/IJESA.2026.v5n5p2Keywords:
Artificial Intelligence Applications, Academic Achievement, ChemistryAbstract
This study aimed to identify artificial intelligence (AI) applications that can be used in teaching chemistry at the secondary level, to determine appropriate AI-based activities for chemistry instruction, and to examine the effect of activities based on AI applications on academic achievement in chemistry among secondary school female students. The researcher employed an experimental approach using a pre-test and post-test design, with a sample of (32) students. The results revealed statistically significant differences between the mean scores of the students in the pre- and post-tests in favor of the post-test, confirming the effectiveness of AI-based activities in improving academic achievement. The mean score increased from (6) in the pre-test to (19.625) in the post-test. The t-value reached (34.637) at a significance level of (0.01), indicating that the improvement was due to the educational intervention rather than chance. The findings also showed a very large effect size (Cohen’s d = 6.758), reflecting the strong impact of these activities. This improvement can be attributed to the role of AI-based activities in simplifying abstract chemical concepts through simulations and visual representations, as well as enhancing students’ motivation by breaking traditional teaching patterns and improving their ability to understand and represent chemical reactions using interactive applications and virtual laboratories.
References
أولًا: المراجع العربية:
• أحمد، جهاد عصام محمود، عبدالمجيد، ممدوح محمد، وهنداوي، عماد محمد. (2022). فعالية استراتيجية مقترحة قائمة على التعلم المتمركز حول المشكلة لتدريس وحدة الكيمياء بمحتوى مناهج العلوم في تنمية مهارات الفهم العميق ودافعية الإنجاز لدى طلاب المرحلة الإعدادية. مجلة التربية في القرن 21 للدراسات التربوية والنفسية، (21)، 32 -51.
• أقلاش، فاروق سالم أزناد، وآل محمد، جميلة علي حسن. (2020). فاعلية استخدام استراتيجيات الذكاءات المتعددة في التحصيل الدراسي بمادة الكيمياء لدى طلاب الصف الثاني الثانوي. مجلة جامعة سرت العلمية -العلوم الإنسانية، 10 (1)، 127 -145.
• أقلاش، فاروق سالم أزناد، وآل محمد، جميلة علي حسن. (2020). فاعلية استخدام استراتيجيات الذكاءات المتعددة في التحصيل الدراسي بمادة الكيمياء لدى طلاب الصف الثاني الثانوي. مجلة جامعة سرت العلمية -العلوم الإنسانية، 10 (1)، 127 -145.
• آل طالع، علياء بنت محمد بن علي، والسلطان، آدم بن علي. (2024). فاعلية التعلم المبني على مشكلة في تنمية الفهم العميق في مادة العلوم لدى تلاميذ المرحلة الابتدائية (رسالة ماجستير غير منشورة). جامعة الإمام عبدالرحمن بن فيصل، الدمام.
• الأمين، عمر ثامر محمود. (2024). تحليل محتوى الوحدة الثانية "الكيمياء" لكتاب العلوم العامة للصف الثالث المتوسط الإسلامي وفقاً لمهارات الفهم العميق. مجلة الجامعة العراقية 2 (69)، 422 -430.
• البلقاسي، منال. (2019). الذكاء الاصطناعي صناعة المستقبل، الحاسبات المتوازنة -التحكم الآلي، البرمجة الوراثية، لغة البرولوج، الخلايا العصبية الاصطناعية، الإسكندرية: دار التعليم الجامعي.
• البلوشي، زليخة بنت رمضان بن علي وشهرير، محمّد صبري وحسين، سهيلة (۲۰۲۲). فعالية الواقع المعزز على التحصيل الدراسي لدى الطلبة في مادة العلوم في سلطنة عُمان. ٦ (٢٣)، يوليو، المجلة العربية.
• العطاب، عائشة عبدالله لطف. (2025). أثر برنامج قائم على نموذج تيباك "TPACK" لتدريس الكيمياء في تنمية مهارات التفكير التأملي والمستقبلي لدى الطلبة المتفوقين دراسياً بأمانة العاصمة. دراسات عربية في التربية وعلم النفس، (153)، 277 -300.
• عميش، صافية محمد علي. (2021). فاعلية نظام التعلم الإلكتروني بوابة المستقبل لتنمية التحصيل الدراسي لمادة الكيمياء لطالبات الصف الثاني ثانوي بمدينة جدة. مجلة العلوم التربوية والنفسية، 5 (44)، 89 -105.
• العنزي، عنود رميح رجاء. (2025). التطوير المهني لمعلمات العلوم بالمرحلة المتوسطة في توظيف تطبيقات الذكاء الاصطناعي في التدريس من وجهة نظرهن. المجلة العربية للتربية النوعية، (35)، 325 -354.
• عيشة علي بن سعيد الغامدي. (2019). أثر استراتيجية التعليم المتمايز في تدريس مقرر الحديث على التحصيل لدى طالبات الصف الثالث المتوسط. مجلة كلية التربية بالمنيا، 35 (2.2)، 110-146.
• كمال، زهراء صلاح مصطفى. (2024). أهمية الذكاء الاصطناعي ومعوقاته في تدريس مادة الكيمياء للمرحلة المتوسطة من وجهة نظر مدرسي الكيمياء. مجلة ريحان للنشر العلمي، (45)، 531 -554.
• المطري، علي بن سعيد بن سليم، والبلوشية، سلمى العقاب عيسى. (2024). فاعلية استخدام المساعد الافتراضي "أليكسا" القائم على إنترنت الأشياء في تنمية تحصيل طالبات الصف التاسع في مادة الدراسات الاجتماعية واتجاهاتهن نحوه. مجلة العلوم التربوية والدراسات الإنسانية، (42)، 345 -363.
• المطيري، لطيفه الحميدي عبدالله. (2022). أثر توظيف تطبيقات التعلم الإلكتروني في تنمية التحصيل لدى طالبات الصف الثاني ثانوي في مقرر الكيمياء بمحافظة الخفجي. المجلة العربية للتربية النوعية، (24)، 305 -344.
• المقيطي، سجود وأبو العلا، ليلى. (2021). واقع توظيف الذكاء الاصطناعي وعلاقته بجودة أداء الجامعات الأردنية من وجهة نظر أعضاء هيئة التدريس. رسالة ماجستير غير منشورة، جامعة الشرق الأوسط، الأردن.
• هارون، الطيب أحمد حسن. (2020). فاعلية المحاكاة التعليمية التفاعلية في تنمية الدافعية والتحصيل الدراسي في الكيمياء لدى طلاب المرحلة الثانوية. مجلة القلزم العلمية، (5)، 149 -174.
• هزاع، هزاع عبدالله، وقطب، إيمان محمد مبروك. (2020). فاعلية استخدام المعامل الافتراضية في التحصيل الدراسي لدى طلاب المرحلة الثانوية في مقرر الكيمياء بمحافظة جدة بالمملكة العربية السعودية. مجلة مجمع، (32)، 427 -481.
ثانيًا: المراجع الأجنبية:
• Altundag, C. K. (2018). Context-Based Chemistry Teaching within the 4Ex2 Model: It’s Impacts on Metacognition, Multiple Intelligence, and Achievement. Journal of Turkish Science Education, 15(2), 1-12.
• Archer, K. R., Lindeman, E. A., & Coleman, S. A. (2022). Measuring Academic Achievement in Science: A Meta-Analysis of High School Student Performance in Chemistry. Journal of Chemical Education, 99(4), 1245-1253.
• Diao, S. (2020, April). The Reform of Teaching Management Mode Based On Artificial Intelligence in The Era of Big Data. In Journal of Physics: Conference Series (Vol. 1533, No. 4, P. 042050). Iop Publishing.
• Erümit, A.K., Sarıalioğlu, R.Ö. (2025). Artificial intelligence in science and chemistry education: a systematic review. Discov Educ 4, 4 (178), 1-28.
• Furtak, E. M., Seidel, T., Iverson, H., & Briggs, D. C. (2016). Experimental and quasi-experimental studies of inquiry-based science teaching: A meta-analysis. Review of Educational Research, 82(3), 300–329.
• Guidoum, Sihem & Elkhansa, Saadi. (2024). the Impact of Artificial Intelligence on Students' Academic Performance from University Teachers’ Perspectives. ATRAS journal, 5 (3), 381-395.
• Hmelo-Silver, C. E., Duncan, R. G., & Chinn, C. A. (2021). Scaffolding and achievement in problem-based and inquiry learning: A response to Kirschner, Sweller, and Clark. Educational Psychologist, 56(2), 123-140.
• Hodges, L. C., Simpson, A., & Wiggins, B. L. (2020). Active Learning in Chemistry Education: A Research-Based Approach to Fostering Engagement and Deep Learning. Chemistry Education Research and Practice, 21(4), 845-859.
• Holmes, W., & Porayska-Pomsta, K. (2019). Ethics in AI in Education: Implications and Considerations. AI and Society, 34(1), 117-127.
• Kang, J., & Keinonen, T. (2018). The effect of inquiry-based learning experiences on adolescents' science-related career aspiration in the Finnish context. International Journal of Science Education, 40(5), 554–571.
• Kelley, S. S., Brown, R., & Wilson, D. A. (2021). Inquiry-Based Learning in High School Chemistry: Promoting Conceptual Understanding through Exploration. Journal of Chemical Education, 98(5), 1271-1283.
• Khan, Kamran, & Mehmood, Samreen, & Irshadullah, Hafiz Muhammad. (2025). Effects of Artificial Intelligence on the Academic Achievement of Undergraduate Students. Dialogue Social Science Review, 3(5), 632–640.
• King, D., & Ritchie, S. M. (2021). The Benefits of Learning Chemistry: An Examination of Cognitive and Practical Skills Developed through Chemical Education. Springer Nature.
• Learning, Teaching and Educational Research, 15(4), 60-68.
• Lowe, D. B., Rogers, L. A., & Stevens, C. (2020). Career Pathways in Science Education: The Role of Chemistry Achievement in Shaping Future Prospects. International Journal of Science Education, 42(9), 1145-1160.
• Luckin, R., Holmes, W., Griffiths, M., & Forcier, L. B. (2016). Intelligence Unleashed: An Argument for AI in Education. Pearson Education.
• Magwilang, E. B. (2019). Teaching Chemistry in Context: Its Effects on Students" Motivation, Attitudes, and Achievement in Chemistry. International Journal of
• Majid, A. N., & Rohaeti, E. (2018). The Effect of Context-Based Chemistry Learning on Student Achievement and Attitude. American Journal of Educational Research, 6(6), 836-839.
• Marrone, R., Buchanan, T., & Francis, K. (2022). Towards Understanding Deep Learning in Educational Contexts: A Framework for Classroom Application. Journal of Educational Psychology, 114(3), 569-586.
