Co jsme se naučili za 8 let vývoje vzdělávací aplikace Včelka

Autor je spoluzakladatelem společnosti Levebee, která od roku 2014 vyvíjí aplikaci Včelka. Včelku využilo již přes 300 000 dětí k upevnění základních gramotností – čtení, psaní, počítání a jazyků.

Rok 2021 byl pro Včelku zlomový. Podařilo se nám vyvinout novou matematickou sekci, která pro nás byla především příležitostí aplikovat na zelené louce vše, co jsme se naučili za předchozích 8 let výuky čtení. Současně jsme prošli akcelerátorem IMPACT EdTech, kde jsme poznali řadu dalších vzdělávacích aplikací a seznámili se se školními systémy v jiných zemích. Překvapilo mě, že v porovnání se zahraničím u nás vzdělávacích aplikací vzniká opravdu málo. Vzdělávání je u nás přitom velké veřejné téma a skvělých pedagogů i programátorů máme hodně! Rád bych následujícími řádky poodhalil více ze zákulisí tvorby vzdělávacích aplikací a ukázal s jakými zajímavými problémy se dá při této práci setkat. Občas v závorce uvádím anglický výraz, který zjednodušuje dohledávání dalších informací o daném tématu.

Nejdříve pozitivně. Pokusím se shrnout, na čem se ukázalo, že doopravdy záleží.

O důležitosti minimalizace kognitivní zátěže (cognitive load) a limitech pracovní paměti (working memory) při učení jsme samozřejmě věděli od samého počátku a i výuka čtení ve Včelce s nimi pracuje. Z metodického pohledu jsme vše podchytili. I díky tomu má aplikace skvělé výsledky i u dětí s obtížemi se čtením.

Co se ale dalo udělat u čtení líp je uživatelská zkušenost (UX). Aplikace technicky umožňuje učit se číst po opravdu drobných krocích, ale ty jsou často skryté v nastavení cvičení. To se v praxi ukázalo jako problematické, velká část pedagogů nastavení neobjeví. Zkoušeli jsme zvýrazňovat tlačítko, rozbalovat nastavení automaticky nebo zdůraznit v přehledu cvičení, že existuje více variant. Jediným zaručeným řešením nakonec bylo školení učitelů, což ale zpomaluje adopci aplikace.

Všech těchto náhražek jsme se u matematiky zbavili tím, že každá drobná mentální dovednost je zpracována jako samostatné cvičení. Cvičení jsou tak v aplikaci stovky, což sice na první pohled může vypadat jako obrovská kognitivní zátěž (nikdo si nezapamatuje stovky cvičení), ale ve skutečnosti se použití výrazně zjednodušuje. Uživatel nikdy neudělá chybu a nic nevynechá, když jen půjde postupně podle čísel cvičení (101, 102, 103 atd.).

K tomu, aby se člověk něco naučil, nestačí jen danou věc dělat. Je potřeba neustále dostávat zpětnou vazbu, a to pokud možno co nejdříve po provedení dané aktivity. Čím kratší je tzv. zpětnovazební smyčka (feedback loop), tím rychleji se člověk zlepšuje. V tomto digitální technologie naprosto dominují nad papírem, pokud se ovšem použijí správně.

Bohužel „digitální učebnice“ jsou často jen glorifikované PDF soubory s A/B/C otázkami, které někdo vytvářel se stejným mindsetem jako papírovou učebnici. Tzn. ručně napsal otázky a označil správné a špatné odpovědi. Vrcholem je QR kód pro přehrání videa.

Ke Včelce jsme přistupovali úplně jinak. Všechna cvičení se generují náhodně (v rámci metodických omezení pro dané cvičení). Předem očekáváme typickou chybu a pracujeme s ní (např. že číslo 13 se skládá z čísel 10 a 3 a ne 1 a 3). To má hned několik výhod:

Přesvědčit učitele o tom, že je lepší používat aplikaci, než papír, je obecně těžké. Toto je jeden z velmi silných argumentů pro.

„Dětí baví všechno, co je na displeji“ je poměrně častý mýtus mezi rodiči, učiteli i tvůrci vzdělávacích aplikací. Se zábavností je to ve skutečnosti složitější.

Nám se v jádru nejvíce osvědčil přístup „děti baví to, co jim jde“. Pokud dětem matematika nejde, nebudou ji mít rádi a nebude je bavit. Naopak pokud dětem skutečně pomůžeme se v matematice zlepšit, bude je to i bavit a budou k ní mít pozitivní vztah. Klíčové je najít rovnováhu v obtížnosti tak, aby dané cvičení nebylo ani příliš lehké, ani příliš těžké (tzv. koncept flow). Toto všechno stojí a padá na metodice, viz například výše uvedené rozdělení cvičení do co nejmenších dovedností nebo kombinování objektivního a subjektivního hodnocení (jednoduše se dětí ptáme, jestli to pro ně bylo lehké nebo těžké). Pokud není metodika správná, jakékoliv technické a grafické provedení nepomůže. Toto se nám díky naší hlavní metodičce, PaedDr. Renatě Wolfové, podařilo podchytit. U jiných vzdělávacích aplikací to ale vidím jako častý kámen úrazu.

Zábavnost také může snadno zkazit i menší bariéra v přístupnosti (accessibility), zvláště u dětí se specifickými potřebami. Přitom není důvod, proč by v této kategorii neměly digitální technologie naprosto převálcovat papír. Tisknout materiály pro všechny možné kombinace různých specifických potřeb není pro vydavatele ekonomicky smysluplné (proto existuje např. jen omezené množství dyslektických čítanek). Včelka umožňuje změnit velikost i typ písma (např. na dyslektické), kontrast i barvu pozadí, přehrát audio instrukce i ve více jazycích pro děti s odlišným mateřským jazykem, zvýraznit slabiky atd. Nejde o nijak závratné investice v porovnání se vším ostatním a rozhodně se nám vyplatily a nadchly spoustu dětí, na které tvůrci ostatních aplikací moc nemyslí.

Často skloňovaným termínem je tzv. gamifikace. Odměňování uživatelů různými body, odznaky, levely atd. může pomoci udělat tzv. rozložené opakování zábavnější (spaced repetition). Dětem může gamifikace pomoci překlenout období, kdy je z pedagogického pohledu užitečné procvičovat s přestávkami stejnou problematiku několikrát dokola, což by mohla být brzy nuda. I ve Včelce tak děti sbírají body, za které si mohou kupovat zvířátka do ZOO atd. Určitě to funguje, děti to milují, ale má to svá úskalí, o kterých se budu zmiňovat níže.

V roce 2014, kdy jsme vznikali, panovala ve startupových kruzích poměrně rozšířená představa, že do 10 let tablety nahradí veškeré papírové učebnice. To se, jak dnes víme, nepotvrdilo. Níže se pokusím shrnout můj čistě subjektivní odhad toho, kvůli čemu se vysoká očekávání od technologií ve vzdělávání (zatím) nenaplnila. Pokud máte nápady nebo zahraniční inspiraci, jak tyto problémy řešit, rád se zapojím do diskuze!

Naší největší konkurencí je samozřejmě papír. Byť mají digitální technologie spoustu výhod, nedokážou nikdy dohnat papír v jednom z klíčových faktorů – spolehlivosti. Mohou se mu jen přiblížit. Papíru nikdy nedojde baterie, nerozbije ho nejnovější aktualizace, není závislý na kvalitě připojení k internetu a v jeho použití není třeba nikoho zaškolovat.

Velká část problémů je spojena s hardwarem, což je oblast, kterou my ve Včelce neumíme ovlivnit. Školy buď hardware nemají (ČR je na tom ještě poměrně dobře oproti okolním zemím, i když k jednomu počítači na jedno dítě ve Skandinávii má daleko), a nebo ho nezvládají udržovat funkční. Tablety často nejsou nabité, poztrácely se jim nabíječky, rozbily se nebo jsou zapomenuté někde u učitelů doma. Všechno je to řešitelné, ale znamená to, že přínosy vzdělávací aplikace musí toto vše převážit, aby nad papírem zvítězila.

Softwarové problémy už jsou částečně v naší režii. Mnoho z nich vyřešit dokážeme, na některé nám ještě řešení chybí. Obtížné je například zajištění rychlého a bezpečného hromadného přihlášení dětí do aplikace ve třídě kvůli ukládání jejich pokroku. Pokud chce učitel použít během hodiny více aplikací, jen samotné přihlášení všech dětí by mu zabralo velkou část hodiny, zvlášť pokud žáci ještě neumí číst a psát. Částečně je to řešitelné tím, že by mělo každé dítě trvale svůj počítač (jako to je např. v Dánsku), případně to řeší také jednotná přihlašovací autorita (jakou např. v Izraeli zajišťuje přímo ministerstvo školství nebo ve Švédsku soukromá firma Skolon). My sami zkoušíme různé PINy, plánujeme testovat QR kódy, ale k uspokojivému výsledku jsme se ještě nedostali.

Co je samozřejmě čistě na nás je spolehlivost naší aplikace jako takové. Poučili jsme se, že učitelé jsou velmi citliví nejen na jakoukoliv objektivní chybu v aplikaci, ale také na rychlé změny. Není se ale čemu divit. Narozdíl od kancelářských aplikací se Včelka používá veřejně před spoustou lidí a jakékoliv zaváhání vypadá jako neschopnost učitelů a snižuje jim autoritu. Vše tedy pečlivě testujeme a vysvětlujeme, aby k nepříjemným překvapením nedocházelo.

To že děti nějaká aplikace baví, tráví u ní hodně času a na první pohled vypadá edukativně, ještě nic neznamená. Člověk se učí to, nad čím přemýšlí (více např. 7 Myths of Education od Daisy Christodoulou). Pokud dítě 80 % času stráveného v aplikaci přemýšlí nad tím jaký obleček si za odměnu koupit, velký přínos to nemá. Zároveň je velmi těžké udělat vzdělávací aplikaci, která nenaučí vůbec nic. Děti se učí přirozeně ze všeho co dělají. Vytvořit aplikaci na angličtinu, ve které se nenaučí ani jedno slovíčko, je téměř nemožné. Skoro každá aplikace se tak může pochlubit nějakou studií, která prokazuje, že se děti po jejím používání zlepšily. Podstatné je, o jak velké zlepšení šlo a jestli by nebylo lepší čas věnovat něčemu jinému (viz. John Hattie a jeho kniha Visible Learning) a jestli se pokrok projevuje i mimo aplikaci (transfer learning). To se ale velmi špatně měří a je těžké se vyznat v tom, kdo má doopravdy pravdu.

Jako tvůrci vzdělávací aplikace se tak nesmíme nechat uchlácholit prvotními pozitivními ohlasy z pilotních projektů a musíme neustále pracovat na zlepšování pedagogického dopadu.

Tak jako všude jinde, i mezi vzdělávacími aplikacemi dochází k různým, méně či více pochybným praktikám, které nejsou v souladu se zájmy uživatelů. Za ta léta jsem ale u vzdělávacích aplikací vypozoroval typický opakující se vzorec – tvůrci se silným investorem v zádech po pár letech zjistí, že se vzdělávací systém nedá změnit tak rychle jak by si představovali a začnou se hledat zkratky, jak se k financím dostat (neetický tlak na nákup, trackovací reklamy, zapomenuté předplatné) a nebo alespoň vykázat růst aktivity uživatelů, který ospravedlní další kolo investic.

K těm méně škodlivým projevům patří overgamifikace, jako např. Duolingo. Sbírání bodů a odznaků se pro řadu lidí stane hlavní motivací proč aplikaci používají a zůstávají v ní dávno po tom, co jim už dostatečně velký vzdělávací efekt nepřináší. V určité fázi už by bylo pro studenta francouzštiny z pedagogického pohledu mnohem lepší věnovat se konverzaci nebo jiné oblasti mimo Duolingo, ale to ho stále „drží“ u procvičování slovní zásoby, kde se student zlepšuje už jen minimálně (UX exit points). V počtu milionů uživatelů je to v součtu opravdu hodně ztraceného času.

K těm horším případům patří emocionální vydírání dětí (např. jedna nejmenovaná aplikace umožňuje dětem za nasbírané body krmit zvířátko, které umře, pokud rodiče po zkušební době nezaplatí). Bohužel zvláště v USA se také často objevují případy agresivního sbírání a prodeje dat o dětech. V EU je tlak na ochranu dat mnohem větší, což je samozřejmě správně, ale přináší to řadu jiných bolehlavů, které jsou mimo rozsah tohoto článku.

Včelka je financována čistě z férového prodeje licencí, neobsahuje žádné reklamy ani sledovací cookies. Pokud uživatel aplikaci 3 měsíce nepoužívá, automaticky předplatné zrušíme. Věříme, že se nám tento přístup nakonec díky vybudované důvěře v dlouhodobém horizontu vyplatí i finančně.

Grafika se ukázala jako velmi přeceňovaný faktor. Děti mají vkus odlišný od dospělých, líbí se jim klidně i věci, které dospělým s estetickým cítěním trhají oči. Naopak složitá grafika může být spíše ke škodě věci. Čím sofistikovanější je, tím více může děti rozptylovat (distraction-free environment) a také tím dříve zastará. Snaha o grafiku na úrovni aktuálních top her nejednu vzdělávací aplikaci stála život. Stojí obrovské peníze a zpomaluje vývoj. „Krásné“ vzdělávací hry, které vznikaly v roce 2014 už dnes působí směšně. Obrovské investice do vizuální podoby se tak nestihnou vrátit včas. Naši jednoduchou grafiku jsme nemuseli ani jednou měnit a nikdy nás v ničem nelimitovala.

Přiznám se, že toto je téma, které aktuálně hodně řeším. Přestože by měly technologie teoreticky přístup ke vzdělání demokratizovat, ne vždy tomu tak v praxi je. Ukázalo se to bohužel i během pandemie, kdy děti ze znevýhodněného prostředí ještě více zaostávaly za zbytkem třídy kvůli nedostupnosti zařízení nebo internetového připojení.

Včelku jsme začali dělat právě proto, abychom nerovnosti ve vzdělávání zmenšili. Umíme pomoct dětem, které se ztrácejí v základních gramotnostech z různých nefinančních důvodů – specifické poruchy učení, odlišný mateřský jazyk, častá změna škol, distanční výuka atd. Jsme si ale vědomi toho, že pro řadu rodin je i 100 Kč měsíčně příliš. Neradi bychom snahou o nápravu jedné nerovnosti vytvořili novou (byť obecně věřím, že problémy řešitelné penězi patří k těm jednodušším).

Dětem ze sociálně znevýhodněného prostředí proto poskytujeme licenci zdarma. Úzké místo je pro nás ale identifikace těchto dětí. Zatím se nám podařilo navázat spolupráci s Člověkem v tísní, organizací META, sbírkou Pomozte dětem, Armádou spásy nebo Diakonií. Automaticky mají Včelku zdarma také všechny nemocnice, dětské domovy i azylové domy. Řada z těchto organizací děti doučuje na svých vlastních zařízeních, ale to zdaleka nepokrývá všechno potřebné. Zatím je to pro nás tedy takový zdvižený prst, který se snažíme průběžně řešit.

Úspěchy prvních pilotních projektů v zahraničí nás motivovali k další mezinárodní expanzi. Aktuálně probíhá pilotní testování v Německu, Polsku, Švédsku, Izraeli, Slovensku, Rumunsku a brzy také ve Velké Británii. Uvidíme, které země se ukáží jako nejslibnější. Potvrdili jsme si, že učitelé i žáci jsou ze Včelky nadšení, pokud se nám podaří je dostat k aktivnímu testování s dětmi. Největším úkolem pro další rok je tedy objevit recept, jak na to (s naším omezeným rozpočtem). Pokud se znáte s učiteli z cizích zemí, budeme moc rádi za propojení!

Kontakt:
Michal Hudeček
LinkedIn | Twitter