With the deepening integration of Artificial intelligence (AI) in the lives of today's youth, its negative impacts have gained societal attention. Consequently, several policies have regulated AI usage among the youth. However, given that digital natives already share an intimate relationship with AI, merely restricting its use may not be a solution. Instead, it is necessary to educate the youth to think critically about AI and foster autonomy in AI usage. Critical thinking competency is defined as the ability to critically interpret, understand, analyze, evaluate, and examine AI, considering the various aspects of AI, and consequently, become a more responsible user while reflecting on one's own AI experiences. Although recent attempts have educated the youth by focusing on delivering technical skills related AI, it is also necessary to provide opportunities to develop critical thinking competency and reflect on their lives through learning experience.
In this context, this thesis aims to design a comprehensive learning experience to foster critical thinking competencies. To this end, I applied a approach "art-based learning", which is effective in teaching critical thinking capabilities. The process began with a series of literature reviews in the fields of education and design to comprehend the concept of critical thinking competency in relation to AI and opportunities of art-based learning. This step was followed by an exploration of the essential competencies users should possess for critical thinking about AI in the future, achieved by uncovering user expectations and apprehensions concerning future human-AI interactions. This phase consisted of the prototyping and detailed evaluation of future human-AI interaction scenarios through user studies, emphasizing AI's role in engaging with users. Subsequently, the research defined educational objectives aimed at enhancing critical thinking competencies regarding AI by assessing youth AI literacy levels. Moving forward, both formal and informal learning experiences were designed in the forms of school curriculum and exhibitions, designed through collaborative workshops. An empirical investigation was then undertaken for each learning experience to gauge their effectiveness and impact. The insights from these processes were consolidated, leading to the derivation of implications for designing youth-centered learning experiences. These implications are contributed to the realms of setting educational objectives, designing art-based learning interventions, educating learners, and evaluating critical thinking competencies. Collectively, these stages represent a holistic strategy to integrate critical thinking competency more profoundly into AI education, with a particular emphasis on opportunites of art-based learning.
This thesis will provide new insight into implications related to the education, design, and HCI fields that will be useful for AI educators, HCI researchers, developers, and designers interested in AI literacy education, including critical thinking competency. There are three contributions in detail. First, this thesis presents the significance of youth’s critical thinking competency and explores the roles of art in educational context. Second, the thesis designs formal and informal learning experience, including school curriculum and exhibition that foster critical thinking competency about AI. Finally, the thesis proposes implications for designing youth-centered learning experiences for fostering critical thinking competency about AI. Looking out on a society in which AI has become a center of youth culture, education, and daily life, I hope, through a multifaceted education approach, to help the youth effectively collaborate with AI and grow into critical and responsible users.
인공 지능(AI)이 현대 청소년들의 삶에 점점 더 깊숙이 스며들면서, 그 부정적인 영향이 사회적 관심을 받고 있습니다. 그 결과, 여러 정책들이 청소년들의 AI 사용을 규제하고 있습니다. 하지만 디지털 네이티브로서 이미 AI와 밀접한 관계를 맺고 있는 청소년들에게, 단순히 사용을 제한하는 것만으로는 해결책이 되지 않을 수 있습니다. 대신, 청소년들이 AI에 대해 비판적으로 생각하고 AI 사용에서 자율성을 발전시킬 수 있도록 교육하는 것이 필요합니다. 비판적 사고 역량은 AI의 다양한 측면을 고려하여 비판적으로 해석하고, 이해하고, 분석하고, 평가하며, 검토하는 능력으로 정의되며, 이를 통해 사용자가 자신의 AI 경험을 반성하면서 더 책임감 있는 사용자가 될 수 있습니다. 최근에는 청소년들을 대상으로 기술적 기술 전달에 중점을 둔 교육이 이루어졌지만, 그들이 비판적 사고 능력을 개발하고 학습 경험을 통해 그들의 삶에서 이루어지는 AI 사용 경험을 되돌아볼 기회를 제공하는 것도 필요합니다.
이러한 배경 속에서, 이 논문은 AI에 대한 비판적 사고 능력을 길러주는 종합적인 학습 경험을 설계하는 것을 목표로 합니다. 이를 위해 본 연구는 비판적 사고 능력 교육에 효과적인 '예술 기반 학습' 접근법을 적용하였습니다. 본 박사 연구의 진행 과정은 교육 및 디자인 분야의 문헌 분석을 통해 AI와 관련된 비판적 사고 역량의 개념을 이해하는 것으로 시작되었습니다. 이어서 사용자들의 기대와 우려를 밝혀내어 미래 인간-AI 상호 작용에 대해 사용자들이 가져야 할 필수 역량을 탐색하였습니다. 이 단계는 사용자 연구를 통해 상세히 프로토타입화 및 평가된 미래 인간-AI 상호 작용 시나리오들을 통해 최종적으로 마무리되었습니다. 그 후, 청소년들의 AI 리터러시 수준을 평가함으로써 AI에 대한 비판적 사고 능력을 키우기 위한 교육 목표를 정의하였습니다. 이후, 학교 교육과정과 전시회 형태로 공식적이고 비공식적인 학습 경험들이 협력 워크숍을 통해 설계되었습니다. 각 학습 경험에 대한 실증적 연구가 수행되어 그 효과와 영향을 측정하였습니다. 이러한 과정에서 얻은 통찰력은 청소년 중심의 학습 경험을 만드는 데 있어 중요한 함의를 파생시켰습니다. 이 함의들은 교육 목표 설정, 예술 기반 학습 개입 설계, 학습자 교육, 그리고 비판적 사고 역량 평가와 같은 분야에서 활용될 것입니다.
이 논문은 교육, 디자인, HCI 분야와 관련된 함의에 대한 새로운 통찰력을 제공할 것이며, 이는 비판적 사고 역량을 포함한 AI 리터러시 교육에 관심이 있는 AI 교육자, HCI 연구자, 개발자, 디자이너들에게 유용할 것입니다. 구체적으로 세 가지 기여를 합니다. 첫째, 이 논문은 청소년들의 비판적 사고 능력의 중요성을 제시하고 교육 맥락에서 예술의 역할을 탐색합니다. 둘째, 이 논문은 AI에 대한 비판적 사고 능력을 길러주는 학교 교육과정 및 전시회를 포함한 공식적이고 비공식적인 학습 경험을 설계합니다. 마지막으로, 이 논문은 AI에 대한 비판적 사고 능력을 길러주는 청소년 중심의 학습 경험을 설계하기 위한 함의를 제안합니다. AI가 청소년 문화, 교육, 일상 생활의 중심이 되어가는 사회를 바라보며, 다면적 교육 접근 방식을 통해 청소년들이 AI와 효과적으로 협력하고 비판적이고 책임감 있는 사용자로 성장할 수 있도록 돕기를 희망합니다.
