作者：  （1）Renato P. dos Santos，CIAGE——认知和教育生成人工智能中心。 链接表 摘要和引言 材料和方法 结果与分析 提示和生成的文本 概念化化学反应 加深对化学反应的理解 关于燃烧的问题 关于气体随时间变成水的图表的问题 关于原子、分子、摩尔之间区别的问题 深入理解痣的概念 关于改变状态的问题 关于水分子相变动画表示的问题 关于等离子体（物质的一种状态）的问题 关于化学键的问题 关于化学键图示的问题 关于化学键类型本质的问题 更深入的分析 结论 研究的局限性和未来可能的研究 作者贡献、利益冲突、致谢和参考文献 研究的局限性和未来可能的研究 尽管该研究存在固有的局限性，包括单一案例设计和可能存在的偏见，但即使在人们对普遍性存在严重担忧的情况下，该研究的探索深度仍然揭示了这些系统中隐藏的潜力。 未来的研究可能包括：  • 完善提示的制作。  • 探索这些以及其他正在越来越频繁引入的 GenAIbots 的新功能。  • 建立标准化基准来评估和比较聊天机器人和人工智能系统的性能、准确性和可靠性。  • 进行长期研究，观察聊天机器人功能的发展及其对用户交互的影响。  • 在课堂环境和其他地方对真实学生进行研究，以评估这些人工智能系统的实际教育应用和挑战。  • 调查聊天机器人随着时间的推移对个人用户需求和偏好的学习和适应能力。  • 研究多模式输入（例如文本、语音、图像）的集成，以增强聊天机器人的功能和用户交互体验。 在化学学习中实施 GenAIbots 时，审慎评估利弊至关重要，确保信息传递准确，并考虑减少人际互动的影响。通过将 GenAIbots 与其他教育工具或促进学习者之间协作对话的活动相结合，可以缓解这些担忧。 作者贡献 作者确认对以下内容负全部责任：研究构思和设计、数据收集、结果分析和解释以及手稿准备。 利益冲突 没有需要声明的冲突。 致谢 作者热烈感谢 Melanie Swan 提出的宝贵建议，这导致从使用“思考对象”一词转变为使用“思考代理”。 参考 Adiguzel, T.、Kaya, MH 和 Cansu, FK (2023)。利用人工智能革新教育：探索 ChatGPT 的变革潜力。当代教育技术，15(3)，第 429 页。https://doi.org/10.30935/cedtech/13152  Baidoo-Anu, D. 和 Owusu Ansah, L. (2023)。生成人工智能 (AI) 时代的教育：了解 ChatGPT 在促进教学和学习方面的潜在优势。SSRN 电子期刊。https://doi.org/10.2139/ssrn.4337484  Bardin，L.（1977 年）。内容分析。 PUF——法国大学出版社。  Bitzenbauer, P. (2023)。ChatGPT 在物理教育中的应用：一项关于易于实施的活动的初步研究。当代教育技术，15(3)，ep430。https://doi.org/10.30935/cedtech/13176  Brown, TB、Mann, B.、Ryder, N.、Subbiah, M.、Kaplan, J.、Dhariwal, P.、Neelakantan, A.、Shyam, P.、Sastry, G.、Askell, A.、Agarwal, S.、Herbert-Voss, A.、Krueger, G.、Henighan, T.、Child, R.、Ramesh, A.、Ziegler, DM、Wu, J.、Winter, C.、… Amodei, D. (2020)。语言模型是少样本学习器。ArXiv，2005.14165。http://arxiv.org/abs/2005.14165  Castro Nascimento, CM 和 Pimentel, AS (2023)。大型语言模型能理解化学吗？与 ChatGPT 的对话。《化学信息与建模杂志》，63(6)，1649–1655。https://doi.org/10.1021/acs.jcim.3c00285  David, E. (2023 年 9 月 21 日)。微软将 DALL-E 3 添加到 Bing Chat。The Verge；Vox Media。https://www.theverge.com/2023/9/21/23873690/microsoft-new-ai-features-bingsearch-shopping-dall-e-3  Dewi, CA、Pahriah, P. 和 Purmadi, A. (2021)。Z 世代学生在化学学习中数字素养的紧迫性。国际新兴学习技术杂志，16(11)，88–103。https://doi.org/10.3991/ijet.v16i11.19871  Dunlop, L.、Hodgson, A. 和 Stubbs, JE (2020)。化学教育能力培养：通过化学中的哲学对话传递快乐与不适。化学教育研究与实践，21(1)，438–451。https://doi.org/10.1039/C9RP00141G  Flavell, JH (1976)。问题解决的元认知方面。LB Resnick (Ed.)，《智力的本质》（第 231-236 页）。劳伦斯·埃尔鲍姆。  Floridi, L. 和 Chiriatti, M. (2020)。GPT-3：其性质、范围、限制和后果。《思维与机器》，30(4)，681–694。https://doi.org/10.1007/s11023-020-09548-1  Franciscu, S. (2023)。ChatGPT：聊天机器人的自然语言生成模型。https://doi.org/10.13140/RG.2.2.24777.83044  Gregorcic, B. 和 Pendrill, A.-M. (2023)。ChatGPT 和沮丧的苏格拉底。物理教育，58(3)，035021。https://doi.org/10.1088/1361-6552/acc299 拉图尔，B.（1991）。我们从未想过现代的今天：对称人类学论文。发现。  Leon, AJ 和 Vidhani, D. (2023)。ChatGPT 也需要化学导师。化学教育杂志。https://doi.org/10.1021/acs.jchemed.3c00288  Liu, F.、Budiu, R.、Zhang, A. 和 Cionca, E. (2023 年 10 月 1 日)。ChatGPT、Bard 还是 Bing Chat？3 个生成式 AI 机器人之间的区别。https://www.nngroup.com/articles/ai-botcomparison/  Metz, C. 和 Hsu, T. (2023 年 9 月 20 日)。ChatGPT 现在也可以生成图像。纽约时报 - 科技。https://www.nytimes.com/2023/09/20/technology/chatgpt-dalle3-images-openai.html  Mishra, A.、Soni, U.、Arunkumar, A.、Huang, J.、Kwon, BC 和 Bryan, C. (2023)。PromptAid：使用可视化分析对大型语言模型进行快速探索、扰动、测试和迭代。ArXiv，2304.01964。https://doi.org/10.48550/arXiv.2304.01964  Mollick，ER（2023 年 4 月 26 日）。提示 AI 的指南（值得一看）：有点神奇，但主要是练习。One Useful Thing 博客。https://www.oneusefulthing.org/p/a-guidetoprompting-ai-for-what  Okonkwo, CW 和 Ade-Ibijola, A. (2021)。聊天机器人在教育中的应用：系统评价。计算机与教育：人工智能，2，100033。https://doi.org/10.1016/j.caeai.2021.100033  OpenAI。（2023 年）。GPT-4 技术报告。OpenAI。https://cdn.openai.com/papers/gpt-4.pdf  Papert, SA (1980)。《头脑风暴 - 儿童、计算机和强大的想法》。Basic Books。http://www.arvindguptatoys.com/arvindgupta/mindstorms.pdf  Permatasari, MB、Rahayu, S. 和 Dasna, W. (2022)。使用多种表征进行化学学习：系统文献综述。J.Sci.Learn.2022，5(2)，334–341。https://doi.org/10.17509/jsl.v5i2.42656  Pimentel, A.、Wagener, A.、Silveira, EF da、Picciani, P.、Salles, B.、Follmer, C. 和 Jr., ONO (2023)。挑战化学相关科目的 ChatGPT。ChemRxiv。https://doi.org/10.26434/chemrxiv-2023-xl6w3  Schlosser，M.（2019 年）。《代理》。《斯坦福哲学百科全书》。https://plato.stanford.edu/archives/win2019/entries/agency/  Swan, M. (2015 年 1 月 21 日)。我们应该将未来世界视为多物种智能的世界。对 2015 年 The Edge 问题：您如何看待会思考的机器？的回应；Edge.org。http://edge.org/response-detail/26070  Taylor, CA, Hogarth, H., Hacking, EB, & Bastos, E. (2022)。后人类客体教学法：用理论思考事物，以促进创新教育研究。文化与教学探究，14(1)，206–221。https://doi.org/10.18733/cpi29662  Timilsena, NP、Maharjan, KB 和 Devkota, KM (2022)。教师和学生在化学学习困难方面的经历。《积极学校心理学杂志》，6(10)，2856–2867。https://www.journalppw.com/index.php/jpsp/article/view/13764  Tümay, H. (2016)。重新思考化学中的学习困难和误解：化学的出现及其对化学教育的影响。化学教育研究与实践，17(2)，229–245。https://doi.org/10.1039/C6RP00008H  Turkle, S. (1984)。《第二自我：计算机与人类精神》。西蒙和舒斯特出版社。  Yin, RK (2011)。案例研究的应用。SAGE Publications, Inc. 该论文 。 可在 arxiv 上根据 CC BY-SA 4.0 DEED 许可获取

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