אנימציות המייצגות השקפות על מצבי חומר סיפקו כלי שבאמצעותו ניתן לחקור למידה בסדרת שיעורים. המחקר יושם עם תלמידי תיכון בכיתה י"א. לאחר שתלמידים בכיתה י"א יצרו, הציגו ודנו באנימציות שמציגות את תפישתם על מצבי חומר, הם צפו באנימציות שיצרו מומחים וביקרו אותן. לאחר מכן הם רואיינו על תהליך ההוראה-למידה. רוב התלמידים (91%) דיברו בחיוב על שיעורי דיון המשך, ואמרו שהתפיסות הקודמות שלהם והבנתם את מצבי החומר השתפרו. הם הסבירו שהם זיהו כמה תפיסות חלופיות, שבהן החזיקו לגבי מצבי חומר והסבירו כיצד השתנו תפיסותיהם. הם דיווחו שתהליך ההוראה/למידה עזר להם לפתח הבנה עמוקה יותר של מצבי החומר המשתנים.

במאמר זה נמתחת ביקורת על הוראת הכימיה ונטען כי אינה משיגה את מטרותיה. לאחר ביצוע ניתוח תוכן של ספרי לימוד ותוכניות לימודים התגלו הבעיות הבאות: 1. הוראת הכימיה מנותקת מההיגיון הפשוט (קומון סנס), מחיי היומיום ומהחברה הכללית, מההיסטוריה ומהפילוסופיה של המדע, מהטכנולוגיה, מהפיסיקה הנלמדת בבית הספר ומהמחקר העכשווי בכימיה. 2. לפיכך, הוראת הכימיה אינה משיגה את מטרתה: להקנות לתלמידים יכולת לחזות ולהסביר תופעות כימיות. במקום זאת, הוראת הכימיה המקובלת עוסקת במערכת סבוכה של הנחות ואלגוריתמים.

סימולציית מחשב התגלתה במחקר זה כמתודה מתאימה להוראת כימיה לא פחות מאשר ניסויים במעבדה – בנוגע לחלק מתחומי הלימוד במקצוע. עורכי המחקר, שנערך בכיתות ח', בחנו את תוצאות הלמידה של תגובת מתכות, ולפי ממצאיהם הוראה בשיטה של סימולציית מחשב הגיעה לתוצאות למידה דומות לאלה של הוראה בשיטה של ניסויים במעבדה.

ייצוגים הם כלי יעיל בידי מורים לכימיה, והם בוחרים להשתמש בו בכיתותיהם כדי לעזור לסטודנטים להבין תפיסות מופשטות. ייצוגים יכולים להיות מודלים, גרפים, אנלוגיות, דיאגרמות, סימולציות, משוואות או כל שיטה אחרת להצגת מידע. היות שמגוון הייצוגים הוא רחב, על המורים לבחור באילו מהם להשתמש. הסיבות שהביאו את המורים להחליט באילו ייצוגים להשתמש לא תועדו כראוי בספרות המחקרית, במיוחד בכל האמור לידע של המורה בהוראת המדעים ובתוכני ההוראה. בהתאם למודל של ידע תוכן פדגוגי (Pedagogical Content Knowledge = PCK) הידע הייצוגי של מורה מעוצב בעיקר על ידי האוריינטציה שלו כלפי הוראת המדעים. PCK זוכה לביקורת על כך שהוא מתמקד בידע של המורה ולא בדרך שבה ידע זה מתורגם לעבודה המעשית. מחקר זה משווה בין שתי מורות לכימיה בבית ספר תיכון כדי לגלות את היחס בין בחירתן בייצוגים שהשתמשו בהם בפרקטיקה שלהן לבין תפיסתן את הוראת המדעים (Sarah B. Boesdorfer).

ייסוד של סטנדרטים ריכוזיים לתכניות לימודים של בתי ספר המבוססים על קהילות לומדות של מורים, דרושות ככל הנראה לביצוע רפורמה בלימודי מדעים לקראת הוראה מבוססת חקר, במדינות רבות. מחקר זה בוחן הנחות אלה בהתבסס על נתוני ראיונות, מסמכים ומערכי תכנון, משני מורים לכימיה בבית הספר התיכון בסין (Gao, Su. Wang, Jian).