Odborný článek

Khan Academy

Anotace

Khan Academy (dále jen KA) je rozsáhlý vzdělávací americký webový portál. Veškerý obsah je k dispozici zdarma. Původně byl web zaměřený na výuku matematiky, nyní však nabízí i materiály z přírodních a humanitních věd, informatiky, umění a anglického jazyka.

Díky iniciativě organizace Khanova škola vznikla česká mutace KA (cs.khanacademy.org), která nyní pokrývá většinu matematického obsahu originální KA a řadu dalších oblastí, viz obr. 1.

Obr. 1: Přehled kurzů na české verzi Khan Academy

V článku se zaměříme na matematický obsah, nicméně zmíněné způsoby využití lze stejně dobře použít ve fyzice, informatice i dalších oblastech. Nejprve představíme základní funkce KA a následně projdeme několik možných způsobů využití ve výuce.

Představení

Na rozdíl od nástroje Desmos, který jsme představili v minulém článku, je KA zaměřena spíše na procvičování dovedností. Každá kapitola je dále dělena na podkapitoly, které jsou tvořeny několika lekcemi. Standardní lekce obsahuje playlist s výkladovými videi, interaktivními cvičeními a shrnujícími texty. Byť se KA proslavila právě pro svá videa, z hlediska školní výuky považujeme za nejpřínosnější právě interaktivní cvičení. Každé cvičení vyžaduje vyřešení 4–7 úloh zaměřených na konkrétní dovednost, na obrázku 2 vidíme cvičení zaměřené na kreslení přímek na základě směrnicového tvaru.

Obr. 2: Ukázka interaktivního cvičení

Úspěšné splnění cvičení vyžaduje správné vyřešení alespoň 70 % úloh. Po zadání odpovědi se žák okamžitě dozví, zdali je jeho řešení správné. Pokud ano, může pokračovat k další úloze, v opačném případě má chybu opravit. Pokud se jednalo o překlep nebo numerickou chybu, žák zadá správnou odpověď a může pokračovat, takové řešení už ale není započítáno jako úspěšné. Pokud si žák s úlohou neví rady, může se podívat na výukové video k danému tématu a nebo využít nápovědy. Nápověda ho krok po kroku provede řešením daného příkladu. V případě, že si žák zobrazil byť jen první krok nápovědy, není mu úloha uznána jako úspěšně vyřešená. Na konci cvičení se zobrazí přehled s celkovým procentem úspěšně vyřešených úloh. Pokud žák není s výsledkem spokojen, může celé cvičení opakovat, KA mu z rozsáhlé databanky úloh vybere nové. 

Právě systém okamžité zpětné vazby se ukazuje jako velmi účinný pro osvojení či upevnění konkrétních dovedností. Z pohledu Bloomovy taxonomie je velká většina cvičení zaměřena na použití daných procedur, tedy úroveň 3, resp. úroveň 3.a revidované Bloomovy taxonomie. Můžeme tedy očekávat, že žáci dosáhnou tohoto cíle, na druhou stranu nemůžeme od KA očekávat, že u žáků vybuduje hlubší porozumění matematickým konceptům. Podrobnější rozbor této problematiky je k dispozici v práci (Vančura, 2020, http://hdl.handle.net/20.500.11956/120465).

Pojďme se nyní podívat na nabídku učitelských nástrojů. Stejně jako Desmos umožňuje i KA vytvářet virtuální třídy a rovněž je možné třídy importovat z Učebny Google. Jakmile jsou žáci zapsáni ve virtuální třídě, můžeme jim zadávat úkoly. Díky přehlednému uspořádání obsahu do kapitol a fulltextovému vyhledávání lze rychle najít taková videa a cvičení, která požadujeme. Úzké zaměření cvičení, které může vést k mechanickému drilu, je v případě zadávání úkolů výhodou. Není problém sestavit žákům playlist přesně podle našich představ, navíc je v systému velmi snadné zadávat různým žákům různá cvičení a diverzifikovat tak množství i obtížnost cvičení dle žákových schopností. Obsah na KA pokrývá naprostou většinu RVP pro ZŠ a velkou část RVP G. Výjimku tvoří konstrukční úlohy, úlohy ze stereometrie a složitější úlohy zaměřené na úpravy výrazů a kombinatoriku, které na KA nenajdeme. Naopak téma funkcí a statistiky je na KA pokryto nadstandardně. V učitelském přehledu výsledků pak zjistíme, jak si žáci vedli (viz obr. 3).

Obr. 3: Výsledky žáků v zadaných cvičeních

Z učitelského přehledu zjistíme, že žák 1 měl potíže s doplňováním na čtverec, žák 2 není příliš pečlivý při plnění úkolů, žák 7 zvládl úkoly na 100 % atd. Vidíme také, že žáci 1, 6 a 7 dostali jedno cvičení navíc. KA nabízí učiteli celou řadu výstupů, například můžeme vidět, kdy a jak dlouho daný žák sledoval videa a řešil cvičení. Můžeme se také podívat na konkrétní úlohy, které žáci ve cvičení řešili, a vidět, jak si vedli. Snadno tak můžeme identifikovat žákovské miskoncepty (viz obr. 4). 

Obr. 4: Různá žákovská řešení dané úlohy

Představili jsme si hlavní funkce KA a podíváme se nyní na různé způsoby využití ve výuce.

Didaktické situace

Začněme často propagovanou metodou převrácené třídy (flipped classroom), kdy žák za domácí úkol zhlédne výuková videa či nastuduje dané texty a ve třídě následně probíhá procvičování, diskuze, prohlubování konceptů a vyjasňování miskonceptů. Tuto metodu nemůžeme s využitím KA na základě vlastních zkušeností doporučit. Videa jsou výkladová a cvičení zaměřená na provádění naučených postupů. Nedochází tak k naplnění konstruktivistických cílů a hrozí, že žáci se postupy naučí zcela mechanicky bez hlubšího porozumění. V tomto smyslu považujeme za vhodnější některé aktivity na webu Desmos, ty ale pokrývají jen část látky RVP a nejsou v tuto chvíli k dispozici v českém jazyce.

Mnohem příhodnější je KA použít k procvičení probrané látky. Z počátku doporučujeme pracovat ve třídě. KA má funkční mobilní aplikaci, která je pro žákovské využití plně dostačující. Při zadávání cvičení máme na výběr, jestli všichni žáci dostanou stejnou či různou sadu úloh. Při úvodním seznámení může být vhodné dávat žákům stejné sady, aby si mohli lépe vzájemně poradit a zorientovat se v prostředí. Jakmile si žáci prostředí osahají, různé sady úloh znesnadní bezmyšlenkovité opisování a můžeme zadávat i domácí úkoly. Díky učitelskému přehledu získáme podrobná data o činnosti žáků, která můžeme využít při přípravě další hodiny. Můžeme se vrátit ke cvičení, které činilo potíže většímu počtu žáků. Můžeme společně probrat úlohy, ve kterých mnoho žáků chybovalo, nebo můžeme vyzvat žáky, kteří úlohy vyřešili správně, aby svým spolužákům pomohli. Můžeme identifikovat žáky, kteří musejí cvičení mnohokrát a dlouze opakovat, než dosáhnou přijatelného výsledku. Těmto žákům pak můžeme nabídnout podporu nebo zadávat přiměřené množství práce. Rovněž můžeme identifikovat žáky, kteří mají vše hotové za pár minut, a nabídnout jim cvičení na rámec povinného obsahu či další rozvoj talentu.

V každé kapitole najdeme kromě běžných cvičení i tzv. kvízy a tzv. souhrnný test, který kombinuje úlohy ze všech předchozích cvičení. Tyto kvízy a testy jsou vhodné k souhrnnému opakování látky. Je také možné pravidelně zadávat žákům kvízy ze starší látky, aby si ji pravidelně připomínali.

V době pandemie jsme byli nuceni přejít na online výuku, v této oblasti může KA také dobře posloužit. Kromě výše zmíněných funkcí, které stejně dobře mohou fungovat ve třídě i dálkově, lze při online výkladu využít možnost kreslení do zadání úloh (viz obr. 5). Účastníci videohovoru tak mohou sdílet svou obrazovku a slovní komentář doplnit písmem či kresbou. Zde se opět hodí možnost zadat všem žákům stejnou sadu úloh.

Obr. 5: Možnost kreslení do zadání úlohy v interaktivním cvičení

Byť se nejedná o matematiku, stojí za zmínku ještě kurz programování v JavaScriptu. Žáci mají opět k dispozici výuková videa, především ale programovací okno, kde ihned vidí funkčnost svých programů (viz obr. 6). Navíc je již integrovaná grafická knihovna, a celý kurz je tak veden v kontextu kreslení v souřadnicovém systému. Žáci mohou buď tvořit vlastní programy, nebo plnit výzvy v rámci připravených kurzů. Mnoho výzev nabízí řadu příležitostí k propojení s matematikou, zejména analytickou geometrií.

Obr. 6: Kurz programování v JavaScriptu na Khan Academy

Závěr

V článku jsme představili další online nástroj a ukázali několik způsobů využití. Výhodou KA je bezplatnost, pokrytí většiny učiva matematiky základní a střední školy, podrobné statistiky o práci žáků a spolehlivé mobilní aplikace. Oproti nástroji Desmos nenajdeme na KA široce otevřené úlohy a podněty k diskuzi nad koncepty. KA je zaměřena na procvičení naučených postupů a v této oblasti odvádí výbornou práci. 

Stejně jako Desmos přispívá i KA k rozvoji digitální kompetence žáků ať už nepřímo situacemi, kdy žáci pracují s různou reprezentací matematických objektů, zadávají matematické zápisy, nebo přímo v kapitolách věnovaných statistice a práci s daty či rovnou v kurzu programování. Stejně jako s ostatními technologiemi platí, že nejprve musíme stanovit cíle hodiny a až poté se ptát, zdali KA, Desmos či jiné nástroje vedou ke kýženému cíli.

Licence

Všechny články jsou publikovány pod licencí Creative Commons BY-NC-ND.

Autor
Jiří Vančura

Hodnocení od uživatelů

Článek nebyl prozatím komentován.

Váš komentář

Pro vložení komentáře je nutné se nejprve přihlásit.

Článek není zařazen do žádného seriálu.

Článek pro obor:

Matematika a její aplikace 2. stupeň