Mobile application for secondary school mathematics education support

Ing. Dalibor Trněný

Diplomová práce

Anotace:

Tato diplomová práce se zabývá využitím velkých jazykových modelů (LLMs) pro individualizovanou podporu výuky matematiky na středních školách. Teoretická část shrnuje schopnosti a omezení LLM s důrazem na jejich využití ve vzdělávacím prostředí a při řešení úloh souvisejících s matematikou. Na základě teoretické části byla navržena a implementována multiplatformní mobilní aplikace umožňující generování matematických cvičení a vedení výukového dialogu pomocí LLM. Aplikace byla následně nasazena v reálném prostředí školní výuky a vyhodnocena prostřednictvím kvantitativní a kvalitativní analýzy. Ačkoliv kvantitativní výsledky neprokázaly statisticky významné zlepšení studijních výsledků studentů, kvalitativní analýza poskytla poznatky o tom, jak studenti interagovali se systémem a komunikovali s LLM. Práce přispívá k lepšímu porozumění tomu, jak studenti interagují s výukovými systémy založenými na LLM v matematickém vzdělávání, a představuje funkční prototyp, který může sloužit jako základ pro další vývoj.

Abstract:

This master's thesis explores the use of large language models (LLMs) for individualised support in secondary school mathematical education. The theoretical part reviews the capabilities and limitations of LLMs, with a focus on their application in educational environments and mathematics-related tasks. Based on the theoretical part, a multiplatform mobile application enabling the generation of mathematical exercises and tutoring dialogue using an LLM was designed and implemented. The application was then deployed in a real classroom setting and evaluated using both quantitative and qualitative methods. Although the quantitative results did not show a statistically significant improvement in students’ academic performance, the qualitative analysis provided insights into how students interacted with the system and communicated with the LLM. The work contributes to the understanding of how students engage with LLM-based educational systems in mathematics education and presents a functional prototype that may serve as a basis for further development.

Keywords

secondary school mathematics education, e-learning, tutoring, LLM, multiplatform mobile application

Jazyk práce: angličtina

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 19. 5. 2026

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 17. 6. 2026
• Vedoucí: Mgr. Tomáš Foltýnek, Ph.D.
• Oponent: RNDr. Jaroslav Ráček, Ph.D.

Masarykova univerzita

Fakulta informatiky

Magisterský studijní program / obor:
Softwarové inženýrství / Návrh a vývoj softwarových systémů