Bakalárska práca

Softvérová podpora vyučovania matematiky Hejného metódou - prostredie Váhy

O bakalárskej práci

Názov  Softvérová podpora vyučovania matematiky Hejného metódou - prostredie Váhy
Autor Lucia Korbeľová
Školiteľ  RNDr. Peter Borovanský, PhD.
Konzultant  RNDr. Dagmar Môťovská, PhD.

Anotácia

Aplikácie sa opierajú o didaktickú kvalitu vyučovania matematiky Hejného metódou, zadania úloh budú vyberané z učebníc matematiky Hejný, M., Jirotková, D., Slezáková, J., Bomerová, E., Michnová, J.: MATEMATIKA 1.-5., učebnice pro základní školy, Fraus, 2007-2011. Samotné matematické prostredia z týchto učebníc poskytujú gradáciu, flexibilitu a počítajú s interaktivitou, čo sa týka stvárnenia učebnej látky, úloh na riešenie, aj stratégií riešenia. Tieto vlastnosti prostredí treba využiť a preniesť do navrhovaného softvéru. Navrhovaný softvér ponúkne jednotlivým žiakom dostatočné množstvo úloh na jednotlivých úrovniach, podľa ich individuálnych potrieb, čím bude prínosom pre vyučovanie Hejného metódou. Zároveň treba zabezpečiť technickú kvalitu softvéru, kvalitu grafiky, používateľský komfort, prehľadnosť, spoľahlivosť a rýchlosť.

Cieľ práce

Cieľom práce je vytvoriť aplikáciu na tému zvoleného prostredia Hejného matematiky (HM). Aplikácia pre prvý stupeň ZŠ musí spĺňať zásady tvorby didaktického softvéru. Aplikácia musí byť testovaná na skupine žiakov, a následne upravená podľa zistených potrieb a event. nedostatkov. Zvolené prostredie HM pokrýva viacero typovo odlišných gradujúcich úloh/úrovní zodpovedajúcich konceptom, ktoré žiaci na danej úrovni objavujú. Aplikácia precvičuje každú úlohu/úroveň na sade predvolených a generovaných zadaní. Až po jej zvládnutí môže žiak pokročiť do ďalšej úrovne. Žiak má možnosť vytvoriť vlastné zadanie v rámci každej úlohy/úrovne. Pri návrhu nového zadania (ako aj pri jeho riešení) aplikácia indikuje počet existujúcich/zostávajúcich riešení daného zadania. Generátor zadaní musí generovať zadania s rozumným počtom existujúcich riešení. Aplikácia si ukladá výsledky práce žiaka, ponúka možnosť priebežnej kontroly a prehľad hodnotenia úspešnosti. Ak to situácia dovolí, prvé testovanie s deťmi v triede sa predpokladá v apríli, druhé testovanie v triede sa predpokladá v júni. Aplikácia bude publikovaná a dostupná cez službu Google Play.

Časový plán

september  Výber práce a konkrétneho prostredia hejného metódy
október  Návrh levelov a ich gradácie
november  Prvotný návrh layoutu
december  Návrh a kreslenie grafických komponentov GUI
január  Práca na prototype
február  Generátor úloh a solver
marec  funkčné používateľské rozhranie
apríl  Testovanie funkčnej aplikácie so žiakmi a prípadná implementácia postrehov a návrhov
máj  Odovzdanie BP

Postup práce

06.02. - 12.02.2023   univerzálny layout s vahou a manipulácia s objektami na vahe
13.02. - 19.02.2023   dátová štruktúra reprezentujúca diofantické rovnice
20.02. - 26.02.2023   doplnenie funkcionality layoutu s vahou (naklananie vahy, ...), generátor rovníc
27.02. - 05.03.2023   optimalizovanie a refaktorizovanie generátora rovníc, vytvorenie screenov pre dva typy úloh
06.03. - 12.03.2023   Vytvorenie hlavného menu aplikácie, vytvorenie obsahu prvých dvoch úrovní.
13.03. - 19.03.2023   Zabezpečenie perzistencie aplikácie, opravenie usability problémov. Napísanie 2 strán východiskovej kapitoly.
20.03. - 26.03.2023   Sfunkčnenie príkladov so sústavami o dvoch neznámych. Napísanie 3 strán východiskovej kapitoly.
27.03. - 02.04.2023   Zabezpečenie vhodnej gradácie príkladov. Napísanie 3 strán východiskovej kapitoly.
03.04. - 09.04.2023   Oprava nevhodného ovládania a zabezpečenie lepšej usability. Dopísanie východiskovej kapitoly.
10.04. - 16.04.2023   Odstránenie najdeného chybného správania, zrýchlenie generovania príkladov. Príprava aplikácie na testovanie. Zapracovanie pripomienok k východiskovej kapitoly.
17.04. - 23.04.2023   Vytvorenie editorov vlastných príkladov. Ošetrenie generovania chybných rovníc.
24.04. - 30.04.2023   Dokončenie editorov. Písanie kapitoly o návrhu.

Literatúra a zdroje

O hejneho metóde

Podobné práce zaoberajúce sa Hejného metódou
BACHRONÍKOVÁ, Alžbeta. Softvérová podpora vyučovania matematiky Hejného metódou – prostredie Deda Lesoňa. FMFI UK Bratislava, 2016.
AČJAK, Vladimír. Softvérová podpora vyučovania matematiky Hejného metódou – prostredie Vláčiky. FMFI UK Bratislava, 2022.

Existujúci edukačný softvér využívajúci Hejného metódu

Súbory na stiahnutie:

Prezentácia: plán a postup

Prototyp