بحثت الدراسة، فاعليَّة التدريس القائم على الذكاء الاصطناعي في تنمية مهارات التفكيـر الناقد في الرياضيات لدى طالبات المرحلة الثانوية، عبر منهج تجريبي ذي تصميم شبه تجريبي، تضمَّن الاختيار العشوائي لمجموعتي الدراسة: الضابطة [(27) طالبة]، والتجريبية [(27) طالبة]، من مدرسة واحدة، وتطبيق اختبار للتفكير الناقد (16سؤالاً) في فصل [المتتابعات والمتسلسلات] على المجموعتين: قبليًّا؛ لفحص تكافئهما، وبعديًّا؛ لبحث الفروق، ودلالتها، وقياس حجم الأثر. وتمَّ تطبيق الدراسة الفصل الدراسي الثاني (1445هـــ) بمدينة عرعر. وأظهرت النتائج تكافؤ المجموعتين قبليًّا، ووجود فروقٍ دالَّةٍ إحصائيًّا بعديًّا، عند مستوى الدلالة ( α( بين متوسطي المجموعتين، في الاختبار، لصالح المجموعة التجريبية، وتفوق التطبيق البعدي للمجموعة التجريبية على تطبيقها القبلي، في الاختبار، وعليه؛ فقد كان حجم تأثُّر التفكير الناقد في الرياضيات، بالتدريس القائم على الذكاء الاصطناعي كبيرًا. وقدمت الدراسة في ضوء نتائجها عددًا من التوصيات، والمقترحات.