Development of an AI-Powered Tool for Enhancing Critical Thinking in Secondary Education: A Case Study

Q: 이 논문에서 정의한 비판적 사고란 무엇인가?

현대 교육에서 중요하게 다루는 능력으로, 복잡한 문제를 해결하고 정보에 입각한 의사 결정을 내리며 평생 학습을 지속하기 위해 필수적으로 요구되는 인지적 역량을 의미한다.

Q: AI 기반 질문 생성 시스템이 학생들의 학습 경험에 어떤 영향을 미치는가?

연구 결과, 블룸의 분류학에 기반한 수준별 질문과 피드백을 제공함으로써 학생들에게 인지적으로 자극적인 학습 경험을 제공하며, 특히 고차원적 사고를 촉진하여 비판적 사고 능력을 함양하는 데 기여한다.

Kassenkhan Aray Meyrambaykyzy; Amangossov Adilet Maratuly

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자료유형: 학술대회자료

저자정보: Kassenkhan Aray Meyrambaykyzy (Satbayev University) Amangossov Adilet Maratuly (Global Optima Technologies LLP)

저널정보: 제어로봇시스템학회 제어로봇시스템학회 국제학술대회 논문집 ICCAS 2025

발행연도: 2025.11

수록면: 701 - 706 (6page)

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The development of critical thinking skills has become a central priority in contemporary education, especially in preparing students for complex problem-solving, informed decision-making, and lifelong learning. This paper presents the design and initial deployment of a bilingual (Kazakh–Russian) AI-powered educational tool aimed at fostering critical thinking among secondary school students. The application leverages NLP and large-language models to analyze literary or instructional texts and generate Bloom-aligned questions at all cognitive levels, from basic recall to analysis, evaluation, and creative synthesis. The system enables teachers to upload text-based content, upon which the AI automatically produces structured level-speciﬁc questions tailored to the material. An integrated scoring and feedback mechanism supports formative assessment and encourages self-regulated learning. The preliminary evaluation includes an expert review of 30 generated items (three teachers of the literature) and early engagement metrics from a pilot with Class 6A (n=18). Baseline data collection is underway to allow a comparative analysis of the impact of the tool on the development of critical thinking. This case study illustrates the potential of AI to deliver personalized and cognitively engaging learning experiences in formal education. The paper details the system architecture, instructional logic (including retrieval-augmented, prompt-driven generation), and pilot evaluation framework, providing a foundation for future empirical studies and scalable implementation in diverse educational contexts.

#Artificial Intelligence (AI) #Critical Thinking #Bloom’s Taxonomy #Gamification #Mobile Learning #Adaptive Learning Systems #Secondary Education

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