Ako AI mení vzťah študentov k matematike a znižuje ich úzkosť

Pedagogická fakulta Katolíckej univerzity v Ružomberku skúma, ako môže umelá inteligencia pomôcť študentom prekonať stres z matematiky. Výskum ukazuje, že didakticky upravené AI nástroje vedú k lepšiemu pochopeniu učiva, posilňujú sebadôveru a menia matematickú úzkosť na zvládnuteľnú výzvu.

Pedagogická fakulta Katolíckej univerzity v Ružomberku realizuje výskum, ktorý sa zameriava na znižovanie matematickej úzkosti u budúcich učiteľov. Sleduje, ako konkrétne AI nástroje ovplyvňujú porozumenie učiva, istotu pri riešení úloh a celkový vzťah k matematike.

Výskumný tím stavia na jasnom didaktickom princípe: AI nemá riešiť úlohy za študenta, ale viesť ho k vlastnému riešeniu. Nástroje preto pracujú s otázkami, nápovedami a postupným odhaľovaním riešenia. Tento prístup podporuje pochopenie súvislostí a rozvíja samostatné myslenie.

Výskum prebieha pri štúdiu aritmetiky v programe učiteľstva pre primárne vzdelávanie. Zapojilo sa viac ako 150 študentov a tím už priniesol prvé vedecké výstupy.

Vývoj vlastnej platformy

Výskumný tím vyvinul vlastnú platformu AI nástrojov prispôsobenú vysokoškolskému prostrediu. 

Prvým nástrojom je Didakticko-aritmetický kouč (DAK) v prostredí ChatGPT, ktorý funguje ako inteligentný sprievodca učením matematiky. Neponúka hotové riešenia, ale vedie študenta otázkami a postupnými krokmi. Rozvíja samostatné myslenie a didaktické uvažovanie.

Druhým nástrojom sú AI generované podcasty a študijné materiály. Študenti si vďaka nim opakujú učivo flexibilne a spôsobom, ktorý zodpovedá ich individuálnemu štýlu učenia.

Tretím nástrojom je AI Tutor MAX, ktorý rozširuje využitie umelej inteligencie aj mimo matematiky. Jeho vývoj sa zameriava na študentov manažmentu a podporuje štúdium ekonomických a manažérskych predmetov. Využíva dialogický prístup k učeniu, v ktorom študent aktívne pracuje s pojmami, modelmi a praktickými situáciami.

MAX vychádza z podobných princípov ako DAK, no rozširuje ich o diskusiu nad reálnymi ekonomickými problémami a rozhodovacími scenármi. Súčasťou nástroja sú aj funkcie pre pedagógov. Umožňujú analyzovať interakcie študentov a pracovať s anonymizovanými dátami, čo prináša nové možnosti pre zlepšovanie výučby aj výskum.

Menej stresu, viac sebadôvery

Podľa prvých výsledkov výskumu interaktívna AI podpora výrazne znižuje matematickú úzkosť a zvyšuje sebadôveru študentov. Najsilnejší efekt dosahuje aktívne vedenie cez AI kouča, ktorý pracuje s princípom postupného odhaľovania riešenia.

Výskumníci identifikovali, že vedenie procesom učenia posilňuje sebadôveru, tá zlepšuje zvládanie úloh a následne klesá stres z matematiky. Tento efekt má zásadný význam pri príprave budúcich učiteľov.

Študenti oceňujú najmä prispôsobenie tempu, zrozumiteľnosť vysvetlení a podporu pri riešení problémov. Zároveň sa učia pracovať s limitmi umelej inteligencie, čo posilňuje ich kritické myslenie.

Slovensko ako tvorca, nie len používateľ

Tím Pedagogickej fakulty ukazuje, že domáci vývoj prináša výrazné výhody. Umožňuje prispôsobiť nástroje slovenskému kontextu, budovať odborné kapacity a zapájať študentov do vývoja.

Projekt zároveň poukazuje na potrebu systémového prístupu a koordinácie na národnej úrovni, vrátane podpory výskumu, vývoja a rozvoja vlastných metodík.