Využití digitálních technologií při výuce diferenciálního počtu

Abstract

This rigorous thesis focuses on the use of digital technologies in teaching the fundamental concepts of differential calculus at secondary school level. The theoretical part defines key teaching methods in mathematics, approaches to working with errors, and introduces selected digital tools (Techambition, Wolfram Alpha, and GeoGebra). The empirical part is based on the design-based research method and includes a pretest, interim tests, and a posttest conducted with two comparable groups of final-year students. In the experimental group, digital technologies were integrated into the teaching process, while the control group relied on traditional methods. The results of quantitative and qualitative analyses suggest that the use of digital tools can lead to a deeper understanding of differential calculus concepts and knowledge acquisition. The discussion summarizes the benefits and limitations of this approach and offers possible recommendations for mathematics teaching supported by digital technologies.

Tato rigorózní práce se zabývá využitím digitálních technologií při výuce základních pojmů diferenciálního počtu na střední škole. V teoretické části jsou vymezeny základní výukové metody matematiky, popsány přístupy k práci s chybou a představeny vybrané digitální nástroje (Techambition, Wolfram Alpha a GeoGebra). Empirická část práce je založena na metodě design-based research a zahrnuje pretest, průběžné testy a posttest dvou srovnatelných skupin žáků maturitního ročníku. U experimentální skupiny byly při výuce využity digitální technologie, zatímco kontrolní skupina byla vyučována tradičními metodami. Výsledky kvantitativní i kvalitativní analýzy získaných dat naznačují, že zapojení digitálních prostředků může vést k lepšímu porozumění pojmů diferenciálního počtu a osvojování učiva. Diskuze shrnuje přínosy i limity tohoto přístupu a nabízí možná doporučení pro výuku matematiky s podporou digitálních technologií.