Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan, memvalidasi, dan mengevaluasi efektivitas Model ITS-G Digital yang terintegrasi dengan instrumen GreenChem Innovator (GCI) untuk mengoptimalkan pembelajaran kimia hijau di Madrasah. GCI dikembangkan sebagai solusi deterministik untuk mengatasi keterbatasan akurasi dan risiko halusinasi data pada AI generatif umum dalam materi saponifikasi minyak jelantah. Metode penelitian menggunakan pendekatan Penelitian Pengembangan (Developmental Research) dengan uji efektivitas melalui desain One-Group Pretest-Posttest terhadap 40 siswa kelas XII MAN 1 Aceh Barat tahun ajaran 2025/2026. Hasil penelitian menunjukkan tingkat keterlaksanaan model mencapai rata-rata 91,80% (kategori sangat baik). Secara kuantitatif, instrumen GCI terbukti valid sebagai prediktor kualitas produk dengan nilai Koefisien Korelasi Ganda (Multiple R) sebesar 0,8547 dan signifikansi p < 0,05. Daya penjelas model (Adjusted R2) mencapai 71,06%, yang efektif memandu siswa menghasilkan produk sabun dengan tingkat keamanan 100% sesuai standar SNI. Implementasi model secara signifikan meningkatkan Literasi Digital siswa dengan nilai N-Gain 0,78 (kategori tinggi) dan memperkuat Karakter Ekoteologis (sikap Hubbul Bi'ah) dengan N-Gain 0,83 (kategori tinggi). Hasil uji Paired Sample t-Test mengonfirmasi perbedaan signifikan pada karakter siswa sebelum dan sesudah intervensi. Disimpulkan bahwa Model ITS-G Digital merupakan inovasi pembelajaran yang valid dan reliabel dalam menyinergikan teknologi kecerdasan buatan dengan nilai teologis untuk membentuk profil "Khalifah Saintis" yang berwawasan lingkungan.