Use of Artificial Intelligence in the Teaching of Natural Sciences in Upper Secondary Education
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Abstract
The integration of artificial intelligence (AI) into Natural Sciences education at the General Basic level offers an innovative alternative to longstanding challenges such as low student motivation and difficulties in grasping complex phenomena. This study aimed to design and validate a didactic proposal based on AI to foster personalized, interactive, and context-sensitive learning. A mixed-methods approach was employed, incorporating interviews, focus groups, and questionnaires administered to teachers and students at an educational institution in El Empalme, Ecuador. Qualitative findings revealed positive perceptions of AI, emphasizing its potential to enhance classroom engagement and support the understanding of abstract concepts. Quantitative data indicated a high level of interest in the subject and receptiveness toward intelligent technologies, although students demonstrated moderate familiarity with autonomous use of digital tools. The resulting proposal, comprising simulators, virtual labs, chatbots, and adaptive interactive resources, was validated by expert judgment and achieved high ratings in clarity, relevance, and pedagogical value. The study concludes that, when ethically and contextually implemented, AI can serve as a strategic ally in transforming science education, provided that teacher training and adequate infrastructure are ensured.
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