Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ДИАГНОСТИКИ КАЧЕСТВА ЗНАНИЙ. ПОСТАНОВКА ПРОБЛЕМЫ И МЕТОДОЛОГИЯ ССЛЕДОВАНИЯ 19
1.1. Диагностика качества знаний учащихся как психолого-педагогическая проблема 21
1.2. Валидные измерители качества знний 35
1.3. Стандартизация критериальной базы диагностки 45
1.4. Программно-инструментальные средства контроля знний 59
1.5. Концепция проектирования комплекса диагностики качества знаний учащихся 66
1.5,1. Теоретическое обоснование проектирования КДКОП 67
1.5.2..Функции диагностического комплекса 70
1.5.3.Элементный состав диагностического комплеса 71
1.5.4.Принципы и этапы создания диагностического комплекса... 77
1.6. Выводы по главе 81
Глава 2 МЕТОДИЧЕСКОЕ И ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИАГНОСТИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА 83
2.1. Базовые системы заданий критериально-ориентированных измерителей автоматизированного диагностического комплекса 84
2.2. Принципы работы компьютерных программ автоматизированной диагностики качества знаний 105
2.3. Теоретические и методологические основы и методика использования автоматизированного диагностического комплекса
2.4. Внедрение автоматизированной системы диагностики качества знаний в педагогическую практику 118
2.5. Выводы по главе 130
Глава 3 КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ СРЕДСТВА ПСИХОЛОГО-ПЕДАГОГИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ КАЧЕСТВА ЗНАНИЙ 132
3.1. Операционализация процессов мышления 134
3.2. Спецификация и стандартизация теста сформированности приемов мыслительной деятельности (на материале учебного предмета химия)
3.3. Выводы по главе 154
Глава 4 ПСИХОЛОГО-ПЕДАГОГИЧЕСКОЕ И МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ОБУЧЕНИЯ 157
4.1. Информационные технологий в процессе развития общества 158
4.2. Инновационные информационные технологии в образовании... 164
4.2.1. Реализация психологических концепций и дидактических принципов при создании компьютерных программ 171
4.2.2.Методологические основания создания программных средств для учебного процесса 174
4.2.3. Методика использования компьютерных программ в учебном процессе 178
4.2.4.Методика использования компьютерных программ в школьном и вузовском курсе неорганической химии 200
4.3. Выводы по главе 205
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 206
ВЫВОДЫ 212
БИБЛИОГРАФИЯ 214
ПРИЛОЖЕНИЯ 241
Приложение 1 Базовая система заданий ППС автоматизированной диагностики СНГМ 9 242
- Диагностика качества знаний учащихся как психолого-педагогическая проблема
- Базовые системы заданий критериально-ориентированных измерителей автоматизированного диагностического комплекса
- Операционализация процессов мышления
Введение к работе
Потенциально нарастающая вариативность образования, обусловленная кардинальным изменением социальных, политических, экономических основ и культурно-образовательных традиций Российского общества, порождает принципиально новую проблемную ситуацию управления качеством образования, основными признаками которой являются следующие факторы, тенденции и противоречия:
В ходе обвальной по своему характеру диверсификации сети образовательных учреждений, углубляющейся дифференциации целей и содержания образования происходит стремительное разрушение традиционной унифицированной системы критериев оценки качества общеобразовательной подготовки учащихся.
Существенно, что эти процессы не подкрепляются адекватным уровнем научной разработки методологических и методикоэмпирических оснований прогнозируемого качества образования, что дезориентирует педагогов, учащихся и общественность относительно конечных обязательных результатов общеобразовательной подготовки.
В процессе реформирования системы российского образования наблюдается значительное расширение сферы педагогической инноватики, оказывающей влияние на содержание, формы, тип и характер учебной деятельности не только в инновационных образовательных учреждениях, но и в массовой школе. Уже в ближайшей перспективе "феномен массовой инноватики" приведет не только к качественной стратификации конечных результатов обучения, но и к изменению среднего уровня подготовки выпускников общеобразовательных учреждений.
Однако вопросы об однозначно позитивной динамике качества новых образовательных услуг, обязательном росте общеобразовательного уровня учащихся, а также о целесообразности значительных затрат на те или иные педагогические инновации остаются открытыми, поскольку в системе управления развитием образования фактически отсутствуют объективные данные об эффективности внедряемых новшеств.
Эта ситуация обусловлена двумя основными причинами: неопределенностью критериев и норм гарантируемого государством обязательного базового образования и неоправданно медленными темпами развертывания независимых диагностических служб контроля за качеством образования.
Демократические реформы Российского образования сопровождаются возникновением негативных тенденций, в результате которых становятся реальными угроза разрыва единого образовательного пространства, растущее неравенство в образовании, субъективизм в оценке профессионально-педагогической деятельности, наукообразное прожектерство в области педагогических инноваций и экспериментов и, как следствие - отсутствие реальных гарантий личности на качественное образование даже в том объеме, который зафиксирован в законе РФ "Об образовании".
Определяющим признаком этой проблемной ситуации является явно выраженное снижение эффективности административных методов управления по мере нарастания вариативности образования и расширения сферы использования лично-стно-ориентированных моделей обучения.
В этой связи наблюдается неуклонная актуализация задач по разработке и внедрению образовательных стандартов, поскольку именно в концептуально определенной системе стандартизации Российского образования может быть реализован принципиально новый подход к эффективному управлению гибкой, многоуровневой, глубоко дифференцированной образовательной системой.
Исходным пунктом стандартизации образования является критериально-оценочное нормативное описание конечных результатов образовательной деятельности, то есть прогнозируемого качества образования.
Являясь обобщенной характеристикой педагогической системы, образовательных процессов и их результатов, качество образования достаточно полно проявляется в свойствах конечного продукта образовательной системы, базовым компонентом которого является достигнутый уровень общеобразовательной подготовки ученика. Именно в этом контексте качество общеобразовательной подготовки может и должно рассматриваться в виде интегрального показателя качества функционирования педагогической системы образовательного учреждения.
При наличии конкретного способа описания в стандартах диагностично определенных целей обучения (стандарты обученности) с заранее устанавливаемой степенью полноты этого описания появляется возможность управления образованием на основе диагностики качества образования.
Если исходить из того, что степень достижения целей обучения (заранее нормируемых разделенных параметров качества знаний учащихся) находится в прямой зависимости от качественных сторон преподавания, то по результатам диагностики реальных учебных достижений учащихся и сопоставления этих результатов с требованиями стандартов обученности может быть получена достоверная информация об эффективности не только функционирования образовательной системы, но и о целесообразности тех или иных внедряемых новшеств.
Объективность, полнота, систематичность, оперативность и конкретность такой информации позволяет создать все необходимые условия для подготовки, принятия и реализации управленческих решений о функционировании и развитии образования на всех уровнях управления.
Таким образом, главным условием реализации этой новой идеологии управления, которая может быть обозначена как идеология управления качеством образования, является наличие эффективной системы образовательного мониторинга, четко ориентированной на систематическую диагностику и оценку конечных результатов образовательной деятельности.
В сравнении с административным этот подход имеет явно выраженные преимущества: открывает широкие возможности для внедрения личностно-ориентированных моделей образования и развития сферы индивидуализированных образовательных услуг за рамками требований стандартов; освобождает педагога и руководителя образовательного учреждения от унизительной регламентации их текущей деятельности; обеспечивает на основе единой базовой информации о качестве образования преемственность управленческих решений между государственными, региональными, муниципальными и территориальными органами управления образованием при сохранении их законодательно закрепленной автономии; исключает субъективизм в оценке профессиональной деятельности педагога; позволяет создать демократические механизмы лицензирования, аттестации и аккредитации образовательных учреждений.
В широких кругах академической общественности нарастает понимание необходимости комплексного решения проблем управления качеством образования, обеспечения его педагогического и информационного сопровождения. Важным в этом направлении является организация системы квалиметрических мониторингов для формирования единой Национальной системы оценки качества образования.1 2
Эффективное управление гибкой, многоуровневой образовательной системой актуализирует разработку диагностических комплексов, федерального и региональных форм мониторинга качества образования.3 При этом под управлением нами понимается не только управление образовательной системой (ОС) , но и управление обучением каждого учащегося, такое воздействие на процесс, которое выбрано из множества возможных воздействий с учетом поставленной цели, состояния процесса, его характеристик и ведет к улучшению функционирования, т.е. к приближению цели. Н.Ф.Талызина5 выделила узловые моменты построения и реализации процесса управления качеством образования: конкретизация целей обучения, технологичность диагностики, выявление ведущих факторов образования, систематичность обратной связи; все перечисленные задачи должны решаться на основе стандартных подходов.
Между тем, только на основе стандартизированных подходов и критериев, формирующих фундамент диагностических комплексов для управления качества образования, как отмечает ряд авторов, будет возможно:
1. оценивать достижения и вносимые изменения в образовательную политику и практику1
2. осмысленно формулировать цели развития, создавать эталоны2;
3. определять конкурентоспособность образовательных учреждений (ОУ) ;
4. измерять эффективность и проводить самоанализ деятельности субъектов образования на всех уровнях управления: ученик - учитель - администратор ОУ - методист территориального органа управления образованием -управленец (региональной, муниципальной, федеральной ОС)4;
5. оценивать качество образования для обеспечения гарантий прав человека на получения образования, соответствующего мировому уровню;
6. экономить средства, которые общество тратит на образование;
7. отслеживать параметры в целях сохранения российского этноса.5 Проблема формирования системы объективной оценки качества обучения постоянно рассматривалась на ряде конференций6], всероссийских симпозиумах по квалиметрии человека и образования, организованных в 1993-1999 гг. Исследовательским центром проблем качества подготовки специалистов Министерства общего и профессионального образования. В последние годы расширяется круг исследований по диагностике, осуществляемых в лаборатории аттестационных технологий Московского института повышения квалификации работников образования (1995), лаборатории педагогического мониторинга и стандартов Санкт-Петербургского университета педагогического мастерства (1994). При МПГУ им. В.И. Ленина в 1996 г. был создан Федеральный центр тестирования учащихся общеобразовательных школ, который имеет около 200 представительств в регионах России. В декабре 1999 года принято решение о создании аналогичного центра при Министерстве образования РФ. Диагностические центры и мониторинговые службы, призванные обеспечить управление объективной и валидной информацией создаются в регионах, вузах, ОУ1 . Несомненным позитивным явлением для применения мирового опыта при информационном обеспечении стало проведение в нашей стране международных сравнительных исследований под руководством Г.С. Ковалевой. J
Создание диагностических систем невозможно без использования современных информационных технологий. Информатизация образования является важным вопросом интеллектуально-гуманистической перестройки общества. Она рассматривается как процесс погружения человека в новую интеллектуальную среду. Вопросы разработки и применения новых информационных технологий находятся в поле зрения многих ученых (Бобко И.М., Воронина Т.Л., Кашицин В.П.. Кузнецов А.А. Лапчик М.П., Машбиц Е.И., Полат Е.С., Роберт И.В.,) Отмечаются неограниченные возможности информационных технологий для активизации процесса обучения, повышения наглядности, научности, для обеспечения индивидуальности, адаптивности и интерактивности обучения.
Имеющиеся достижения в информатизации образования следует отнести, прежде всего, к наличию высокого уровня аппаратного и, в основном, импортного программного обеспечения современных информационных и коммуникационных технологий (система Internet, мультимедиа, виртуальная реальность). Анализ же педагогических исследований в области разработки и использования программных средств учебного назначения позволяет констатировать, что психолого-педагогический уровень многих компьютерных учебных программ недостаточно высок.
Зачастую наличие в образовательных учреждениях мощных компьютеров и высокого уровня программного обеспечения не имеет достаточного педагогического обоснования. Компьютерные классы используются, в основном, для проведения занятий по информатике, использование компьютеров для преподавания других дисциплин ограничено либо дефицитом учебного времени классов, либо низкой компьютерной квалификацией преподавателей, ведущих эти дисциплины, а иногда отсутствием программных средств хорошего уровня по данной дисциплине. Специалисты в области дидактики и методик преподавания конкретных дисциплин часто не имеют достаточной квалификации работы с компьютером и поэтому не могут в полной мере использовать информационные технологии и их потенциальные возможности. Передача учебного материала с монитора компьютера еще не решает педагогических проблем, а иногда может их даже обострять. Процессы восприятия и понимания информации с учебника и дисплея компьютера имеют существенные различия и не могут рассматриваться как просто технические средства обучения. Таким образом, возникает необходимость создания новых теорий и методик обучения с применением новых информационных технологий, формирование новых подходов к созданию учебных компьютерных программ.
В ряде работ (Бобко И.М., Роберт И.В., Скибицкий Э.Г. и др.) исследованы возможности самостоятельного создания учебных курсов преподавателями, не владеющими основами программирования. Рассмотрены вопросы использования профессиональных программных пакетов MathCad, MatLab, Адонис и др. для создания учебных компьютерных курсов. Установлено, что применение инструментальных средств накладывает существенные ограничения на процесс создания и качество программных средств.
Аспекты использования информационных технологий в образовании рассматривались и в психологической науке. ЛомовБ.Ф. связывал перспективу умственного развития человека на основе достижений научно-технического прогресса и, в первую очередь, компьютерных средств: " программы, предназначенные для обучения и умственного развития человека должны основываться на законах психологии и принципах педагогики"1 Однако остаются недостаточно раскрытыми вопросы наглядно-образного и вербально-логического представлений учебной информации, функции компьютерных программ и технологий обучения.
На наш взгляд, существенный резерв повышения педагогического уровня компьютерных программных средств кроется в специфике преподавания отдельных видов учебных дисциплин, в частности химии. Анализ подходов, использованных при разработки программных средств для определенной предметной области позволит перейти к обобщениям, представляющим ценность для дидактики в целом.
Проблема исследования состоит в создании такой независимой, универсальной, объективной экспертной системы, которая могла бы помочь в решении вопросов:
• .как устранить противоречие между углубляющейся дифференциацией целей и содержания образования и оценкой качества общеобразовательной подготовки учащихся;
• каким образом оценить позитивную динамику качества новых образовательных услуг, эффективность внедряемых новшеств с точки зрения их влияния на рост качества подготовки учащихся.
• каким образом устранить растущее неравенство в образовании, субъективизм в оценке профессионально-педагогической деятельности, прожектерство в области педагогических инноваций и экспериментов,
• каким образом осуществить реализацию новых информационных технологий в образовательном процессе. Как, при наличии в школе и вузе современных компьютеров и их мощного программного обеспечения, устранить "компьютерную безграмотность" преподавателей.
• как научить преподавателей не только использовать имеющиеся компьютерные технологии в учебном процессе, но и создавать собственные программные средства.
Этими обстоятельствами обусловлена актуальность темы данного диссертационного исследования, которая заключается в разработке психолого-педагогического, методического и программного обеспечения комплексной системы контроля качества знаний и компьютерных технологий обучения с целью повышения эффективности учебного процесса и действенности в управлении качеством общеобразовательной подготовки учащихся Решение этих вопросов и определяет тему нашего исследования.
Цель исследования: Решение теоретических и практических проблем диагностики качества обучения на основе компьютерных технологий(опыт разработки и методика использования).
Объект исследования: процесс обучения в образовательных системах; организационные структуры комплекса диагностики качества знаний.
Предмет исследования: методы, способы, технологии контроля качества процесса обучения в различных образовательных системах; компьютерные технологии в системе образования.
Гипотеза исследования: эффективность современного образовательного процесса в условиях вариативности методов и средств его осуществления может быть существенно улучшена с помощью контрольно-измерительных материалов и компьютерных технологий обучения. Это может обеспечить:
1. диагностику и контроль качества знаний учащихся, развития их интеллектуальных способностей и качество подготовки в соответствующей образовательной системе;
2. объективную оценку эффективности применяемых технологий, методов, форм обучения; традиционных и инновационных;
3. эффективность педагогической деятельности отдельного преподавателя, учителя и деятельности педагогического коллектива;
4. эффективность деятельности как отдельных образовательных систем и их подразделений, так и городских, региональных образовательных систем;
5. наличие соответствующего методического обеспечения.
В соответствии с поставленной целью, объектом и предметом исследования для проверки выдвинутой гипотезы определены исследовательские задачи:
1. Анализ состояния проблем диагностики качества обучения в образовательных учреждениях России.
2. Сформировать понятийный аппарат исследования и обосновать подходы к созданию и разработке диагностики качества знаний учащихся.
3. Разработать концепцию проектирования комплекса диагностики качества знаний общеобразовательной подготовки учащихся (КДКОП) как инструмента профессиональной деятельности учителя.
4. Определить психолого-педагогические условия и средства диагностики мыслительной деятельности обучаемых в образовательном процессе (на примере предмета химии в школе и вузе).
5. Создать методическое и программное обеспечение диагностического комплекса (КДКОП).
6. Разработать теоретические и методологические основы внедрения автоматизированного диагностического комплекса в практику.
7. Теоретически обосновать и разработать компьютерные технологии обучения для различных образовательных систем.
8. Апробировать и проверить КДКОП и компьютерных технологий в условиях реального учебного процесса в различных образовательных системах.
Научная новизна исследования и теоретическая значимость:
1. Теоретически обоснованы подходы к созданию и разработке диагностики качества знаний учащихся. Доказано, что для осуществления диагностики необходим системный подход к построению комплексной автоматизированной системы качества знаний обучаемых. Контроль качества знаний впервые рассмотрен: как педагогическая система, структурные и функциональные компоненты которой взаимосвязаны, как конкретная педагогическая технология со всеми ее слагаемыми; как основа системы управления процессом обучения ученик - учитель - администратор.
2. Теоретически разработан, сформулирован и практически апробирован в ходе исследований вариант концепции, определяющий роль, структуру, этапы создания комплекса диагностики качества знаний общеобразовательной подготовки учащихся (КДКОП);
3. С позиции системного подхода теоретически обоснована и создана критериальная база комплекса, используемого при: объективной аттестации учебных достижений учащихся, определении результативности профессионально-педагогической деятельности в системе аттестации работников образования; аттестации и аккредитации образовательного учреждения по конечным результатам деятельности; оптимизации нормативно-методического базиса образования в системе разработки, апробации, внедрения образовательных стандартов и контроля за их соблюдением.
Определены дидактические и материально-технические условия организации стандартизации диагностики учебных достижений, выявлено, что базовая система измерителей педагогической диагностики должна строиться в соответствии с принципами критериально-ориентированных тестов, учитывающих требования стандарта предметного содержания образования, специфические функции учебного предмета в образовании ученика, технологичность условий автоматизированной обработки и интерпретации результатов диагностики. Создано методическое и программное обеспечение диагностического комплекса (КДКОП). Разработан пакет программных средств автоматизированной диагностики качества знаний учащихся по химии с методическим обеспечением (технология подготовки, применения, проведения контроля и анализ результатов диагностики; методические пособия, инструкции).
Определены психолого-педагогические условия и средства диагностики мыслительной деятельности обучаемых в образовательном процессе (на примере предмета химии). Показана необходимость проведения психолого-педагогической диагностики, конструирующейся на специфических функциях учебного предмета в познавательной деятельности учащихся. Предложен вариант нормативно-ориентированного теста, диагностирующего владение мыслительными операциями.
Теоретически обоснованы и разработаны компьютерные технологии обучения для различных образовательных систем. Создан и внедрен в учебный процесс компьютерный программно-методический комплекс по химии на основе современных информационных технологий, позволяющий самостоятельно освоить учебный курс в режиме традиционного и дистантного обучения. Показано, что использование компьютерных программных средств обеспечивает сочетание наглядно-образного представления учебной информации с интерактивным характером процесса обучения в различных образовательных системах. Апробирована и доказана эффективность разработанного полифункционального диагностического комплекса и компьютерных технологий в условиях реального учебного процесса в различных образовательных системах.
Методология и методы исследования
Наш подход к анализу, осмыслению и решению проблемы диссертационного исследования базируется на общей и частной методологии. Методологической основой для нас служили фундаментальные научные положения психологии и педагогики: принципы дидактики и теории управления образованием, ведущие психолого-педагогические теории обучения, принципы технологизации обучения, педагогической квалиметрии, концепция разработки государственных общеобразовательных стандартов (В.С.Леднев, Н.Д.Никандров, М.Н.Лазутова), методология комплексного исследования и системный подход к деятельности педагогических систем (Н.В.Кузьмина), положения об иерархической структуре достижения наивысшего результата в обучении (И.Я.Лернер, М.Н.Скаткин),представление технологии обучения как процесса управления учебно-познавательной деятельностью (В.А.Якунин, Б.Г.Ананьев), личностно-ориентированный подход к обучению, сис-темно-деятельностный подход к определению конечных целей обучения; измерение сущности явлений по определенным критериям.
Для решения поставленных задач использованы следующие методы исследования: анализ педагогической, методической, психолого-педагогической, химической и социометрической литературы; системно-структурный и структурно-логический анализ учебного материала; анализ содержания учебных программ по химии, отечественных учебников, пособий и руководств, а также зарубежных учебно-методических изданий по тестированию; анализ специализированных методик и нормативной документации по стандартизации образования, использованию ПЭВМ в учебном процессе; экспериментальная предсертификационная экспертиза пакета компьютерных программ автоматизированного комплекса диагностики качества знаний; методы экспертных оценок - анкетирование, интервьюирование, наблюдение за деятельностью учащихся и преподавателя; математические методы обработки статистических данных, программирования; педагогический эксперимент.
Эксперимент проводился в два этапа: констатирующий и формирующий. Применялись методики, традиционные для педагогических исследований, и способы оценки эффективности, соответствующие поставленным задачам и целям.
Практическая значимость работы заключается в том, что результаты проведенного комплексного исследования могут быть использованы как педагогами в профессиональной деятельности, так и в теории дидактических исследований в целях дальнейшей интенсификации и повышения качества образования.
Концептуальные принципы и технологические основы комплексной системы диагностики качества знаний учащихся позволяют проектировать организацию контроля как на любом этапе обучения, так и для любого локального элемента (учебного предмета, раздела, темы и т.д.), а также организацию входного контроля в вуз. Эти технологии послужили основой для разработки многочисленных контролирующих и обучающих материалов (учебных пособий, методических указаний, компьютерных программных средств) и успешно реализуются в вузах и общеобразовательных учреждениях сибирского региона. На кафедре неорганической химии Томского государственного педагогического университета под руководством автора данной диссертационной работы и при непосредственном его участии разработано пособий общим объемом 40 печатных листов и более 150 компьютерных обу-чающе-контролирующих программ.
Методика подхода к диагностике качества знаний учащихся, разработанная соискателем, широко внедрена в практику научных педагогических исследова-ний(Томский государственный педагогический университет, Сибирский институт образовательных технологий РАО г. Новосибирск, ИПК г. Новокузнецк, ТОИПКРО г. Томск). Система автоматизированной диагностики качества знаний учащихся по химии с использованием пакета компьютерных программ: для текущего и итогового контроля информационной базы знаний, созданная для условий вариативного обучения, апробирована в образовательных учреждениях г. Томска, г. Северска, г. Новокузнецка, г. Междуреченска и др.
Она используется, как альтернативная форма приема вступительных экзаменов, в Томский педагогический университет, Томский политехнический университет, Северский технологический институт.
Разработанная нами система алгоритмов осуществления контроля знаний и структурно-логического анализа учебного материала и выделение опорных, базовых единиц знания в каждой теме является средством активизации познавательной и самостоятельной деятельности учащихся, формирования и развития способности самоконтроля и оптимизации процесса коррекции усвоения учебной информации, развития и наиболее продуктивного функционирования объектно-субъектных отношений преподавателя и учащегося в процессе обучающего контроля.
Изученные в процессе исследования возможности компьютерных технологий значительно расширили границы функционирования обучающего контроля за счет сокращения временных затрат на него и развития самоконтроля, самокоррекции, самоуправления обучаемых.
На базе теоретических и практических разработок изданы методические пособия, используемые преподавателями, при проведении мониторинга качества знаний по всему школьному курсу химии.
Проведенные нами исследования могут быть использованы как методические рекомендации педагогам при создании аналогичных программ по другим школьным предметам естественнонаучного цикла.
На защиту выносятся следующие положения:
1. Теоретические основы создания автоматизированного диагностического комплекса при системообразующей роли стандартов учебных достижений (заранее нормируемых целей разных уровней обученности), способствующих повышению качества предметного обучения и оптимизации личностно-ориентированных подходов в условиях вариативного образования.
2. Методическая система реализации автоматизированного мониторинга в обучении предметов естественного цикла на основе стандартизации условий диагностики и завершенного технологического цикла диагностики качества знаний для разных уровней управления образованием.
3. Дидактические принципы (требования) построения и использования стандартизованных валидных контролирующих программ автоматизированного мониторинга.
4. Пакет педагогических программных средств (ППС) автоматизированного мониторинга по учебному предмету химия, имеющих многоцелевое применение на разных этапах обучения.
5. Автоматизированный программно-методический комплекс для преподавания предметов естественного цикла в школе, вузе и курсах повышения квалификации учителей и самостоятельного усвоения курсов на основе современных информационных технологий и компьютерной техники.
Апробация работы проводилась через практическое внедрение и проверку предложенного программно-методического сопровождения автоматизированной диагностической системы в образовательных учреждениях Томской, Кемеровской областей, Красноярского края, г Новосибирска с общим охватом 2000 учащихся 8-11 классов, абитуриентов и студентов вузов. Основные положения и результаты исследования обсуждались на Международных научных и научно-методических конференциях ( Москва, 1994, 1996, Новосибирск 1997); Всесоюзных научных, научно-методических, научно-практических конференциях (Винница, 1991, Москва, 1993); Республиканских научных, научно-практических, научно-методических конференциях, семинарах (Челябинск 1991, Тула, 1994, Томск, 1995, 1997, 1998); Региональных м межвузовских конференциях и семинарах (Омск, 1990, 1991, Красноярск, 1994, 1996, Тобольск, 1997, Анжеро-Судженск, 1997, Новокузнецк, 1998, 1999, Томск 1991,1994,1996-1999).
Автоматизированный комплекс диагностики качества знаний и комплекс программных средств (ПС) по химии и биологии представлялся на международных выставках в г. Москве - "EDIT-96", г. Новосибирске - "Учсиб-99", где был отмечен Малой золотой медалью, г.Томске - "ИНТЕГРАЦИЯ - 99".
Студентами Томского государственного педагогического университета под руководством диссертанта выполнено более 40 дипломных работ по проблеме диссертационного исследования в 1985-1999 гг. По теме исследования опубликовано более 60 работ, в которых раскрыты основные идеи диссертации, изложены практические рекомендации.
Задачи исследования и последовательность их решения определили структуру диссертации: введение, четыре главы, заключение, библиография, приложения.
Диагностика качества знаний учащихся как психолого-педагогическая проблема
Большинство проводимых исследований по диагностике качества знаний посвящены, как правило, какому-нибудь одному аспекту: методам, формам, средствам. Практически нет исследований о системности учебной управленческой информации. Контроль за качеством знаний рассматривается с позиции контроля качества выпускаемой продукции на производстве, а не по принципу педагогического контроля; изучаются квалиметрические аспекты контроля. Компьютеризация рассматривается как средство сокращения временных затрат, редко как средство активизации познавательной деятельности. И совсем не рассматривается как средство создания оптимальных управленческих систем и диагностических технологий. И это в то время, когда образование во всем мире основательно вступило в эпоху новых информационных технологий. Нигде и никогда еще контроль качества знаний учащихся не рассматривался как педагогическая система, структурные компоненты которой ориентированы на цель контроля и направлены на контролируемого как конкретная педагогическая технология со всеми необходимыми ее слагаемыми: процессом целеобразования контроля; принципом структурной и содержательной целостности контроля как педагогической системы; предварительным проектированием контроля, определяющим структуру и содержание учебно-познавательной деятельности контролируемых; модификацией и рационализацией форм контроля; и, наконец, как основа управления качеством образования, где контроль является системообразующим фактором.
При определении теоретических и методологических позиций в исследовании мы руководствовались работами современных педагогов и психологов: B.C. Аванесова, П.Р. Атутова, Д.Н. Богоявленского, Л.С. Выготского, П.Я. Гальперина, Б.С. Гершунского, Ю.З. Гильбуха, В.В. Давыдова, В.А. Дмитриенко, В.И. Загвязин-ского, Е.Ф. Кабановой-Меллер. В.А. Кальней, М.В. Кларина, Г.С. Ковалевой. А.А. Кузнецова. И.С. Ладенко, О.Е. Лебедева, B.C. Леднева, А.Н. Леонтьева, Б.Ф.Ломова, А.А. Макарени, А.Н. Майорова, В.М. Монахова, Н.А. Менчинской, Т.С. Назаровой, Новожилова Э.Д., И.В. Роберт, С.Л. Рубинштейна. В.Л. Рысс. М.Н. Скаткина, И.Ю. Соколовой, А.И. Субетто. Р.П. Суровцевой, Н.Ф. Талызиной. М.А. Холодной, СЕ. Шишова, С.Г. Шаповаленко.
Технологизация диагностики качества знаний в процессе обучения рассмотрена нами как средство достижения цели, в том числе и как средство активизации познавательной деятельности, и как результат общего процесса технологизация образования. Разработанная технология диагностики качества знаний учащихся на основе компьютерных технологий является одним из средств стандартизации обучения. При исследовании педагогических условий данного процесса выявлены взаимосвязи элементов стандартизации диагностики с основными направлениями образовательного стандарта, которые отражены на рисунке 1.
Квалификация учителя рамках "знаниевой" парадигмы, предусматривающую вначале разработку стандарта содержания образования, а затем стандарта учебных достижений учащихся. Что, как показывают наши исследования, сводит цели обучения к освоению программ учебных курсов. В зарубежной практике при формировании моделей диагностики качества знаний на первом этапе проектируется стандарт учебных достижений в виде комплекса внутренне согласованных диагностично формируемых целей. На втором этапе разрабатываются требования и правила к стандарту содержания образования.
В главе нами даны ответы на следующие вопросы: Что является объективной основой предмета контроля и диагностики? Какие показатели деятельности образовательных учреждений необходимо отслеживать для организации управления качеством знаний? Чем обеспечивается объективная и оперативная обратная связь в обучении? Как диагностировать такое сложное образование - "качество знаний"? Какими должны быть измерители в соответствии с предъявляемыми требованиями? Почему предлагаемые компьютерные контролирующие средства и публикуемые тесты вызывают неприятие у большинства педагогов-практиков? Чем объяснить трудности в разработке соответствующих временному образовательному стандарту контрольных измерителей?
Базовые системы заданий критериально-ориентированных измерителей автоматизированного диагностического комплекса
Ключевое место совокупности контрольно-измерительных средств автоматизированной диагностики занимает система заданий, которая разработана соответственно идеологии педагогической квалиметрии\ основными этапами которой в общем случае являются:
- описание измеряемой эмпирической системы (описание элементов системы и отношений между ними);
- выбор числовой системы с отношениями, соответствующей эмпирической системе;
- установление связей (гомоморфизма или изоморфизма) между эмпирической системой и числовой системой с отношениями.
Контролирующие компоненты базовой системы заданий проектировались нами по типу критериально-ориентированных тестов, основа которых была изначально адаптирована к результатам обученности, установленными действующим Временным государственным образовательным стандартом. Применяемый вид тестов достаточно определенно указывает на имеющиеся у учащихся пробелы в усвоении знаний.
Измерение знаний предполагает, прежде всего, описание стандарта обученности в виде операциональной системы деятельности, которой должны овладеть учащиеся в ходе изучения предмета. Функционально полная система заданий, в свою очередь, обеспечена применением всего этого комплекса операциональных действий в ходе контрольного выполнения заданий. При этом точность и надежность измерения качества знаний зависит не только от того, насколько полно типология базовой системы контрольных заданий учитывает нормы стандарта обученности, но и от того, насколько система заданий соответствует целям измерения знаний1.
При разработке измерителей качества знаний по химии мы, проанализировав значительное количество опубликованных работ по разработке контрольных заданий по химии, взяли за основу создания тестов труды В.Л.Рысс , Н.П.Глориозова " , Л.С.Гузей. Р.П.Суровцевой5, Э.Г.Злотникова, В.В.Сорокина1 2, Р.Г.Ивановой [94], И.Н.Черткова, В.М.Потапова\ Р.А.Лидина, Л.Л.Андреевой4. Н.Н.Лагутиной5, Н.Н.Гара6, Н.М.Городовой7.
Среди основных требований к разработке заданий в системе автоматизированной диагностики качества знаний8"9, для наших исследований наиболее важны требования технологичности, рассчитанные на возможности инструментальной проверки; ориентация на нормирование конечного результата обучения, позволяющие создать валидную и объективную систему контрольно-измерительных средств.
Потребности образовательной практики предопределили начать создание систем заданий с итогового контроля знаний в виде экзаменов, контрольных работ, скрининговых исследований. Обозначенные цели диагностики предопределили типы и содержание вопросов. В процессе проектирования БСЗ использована классификация заданий, позволяющая оценить разные уровни усвоения знаний по химии :
1. уровень узнавания и воспроизведения объектов изучения;
2.уровень, характеризующийся умением найти необходимый путь решения познавательной задачи;
3. уровень, диагностирующий умения решать задачу с использованием необходимых мыслительных приемов.
Соотношения между количеством заданий, ориентированных на разные уровни усвоения знаний, в базовой системе программ определялось назначением планируемой диагностики, іребованиями, которые предъявлялись через задания к качеству знаний тестируемых.
Операционализация процессов мышления
Условия стандартизации диагностики результатов обучения требуют конкретизации целей обучения для однозначной трактовки степени их достижения. При этом мы сталкиваемся с противоречивой ситуацией. Цели обучения всегда подразумевают сдвиги во внутреннем состоянии учащегося, в его интеллектуальном развитии, ценностных ориентациях и т.д. Между тем, судить о результатах обучения, т.е. о достижении целей, можно лишь по внешним проявлениям - деятельности ученика, ее продуктам (ответу, решению задач и т.п.). Поставив перед собой задачу - идентифицировать результат обучения, учитель тем самым стремится максимально полно описать его внешние признаки. Нередко свести описание результата к перечню внешних признаков - значит заметно упростить его. И здесь таится известная опасность - чрезмерно сосредоточиться на внешних, наблюдаемых, опознаваемых признаках первоначально поставленной цели и тем самым упростить первоначально ожидаемый результат. Разложение целей ориентирует диагностику только на сферы репродуктивного обучения (заучивание, воспроизведение, действие по образцу и т.п.). Сложные познавательные процессы не могут быть втиснуты в границы подобной технологии конкретизации целей обучения. Справедливо критикуя полное сведение целей обучения к внешним признакам, Н.Ф.Талызина" отмечала невозможность судить на их основе о внутренних (психических) сдвигах, происходящих в сознании ученика.
Подобный методологический подход можно проследить в исследованиях умственного развития учащихся Н.А.Менчинской. Хотя она и не занималась разработкой целей обучения, проведенный ею анализ умственного развития дает возможность концептуального построения учебных целей в их связях между собой, а, следовательно, и конструированию измерительных средств по достижению учебных целей: "Умственное развитие рассматривается как многоуровневое явление, состоящее из целого ряда пластов или слоев - более поверхностных, внешних и более глубоких. Знания -это верхний слой, более поверхностный. Более глубокий пласт - владение приемами умственной деятельности или умение выполнять умственные операции в процессе добывания и применения знаний. Третий пласт - сформированное определенных качеств или свойств ума: активность и самостоятельность, продуктивность, гибкость, критичность. В отличие от показателей, имеющих дело с продуктом и процессом, в этом случае предметом анализа становятся свойства личности"1.
Несомненно, диагностика третьего пласта умственного развития прерогатива психологов. Д.Б.Эльконин вычленяет интеллектуальные, общие и специальные умения, называя их способами учения". К интеллектуальным он относит овладение мыслительными операциями.
Темпы развития личности глубоко индивидуальны, и задача учителя - не вывести всех на некий, заданный уровень знаний, умений, навыков, а вывести личность каждого ученика в режим развития, пробудить в ученике инстинкт познания, самосовершенствования. Концепция государственных образовательных стандартов вступает в противоречие с методологией развивающего обучения, которое ведущим критерием работы школы считает умственное развитие.
В понятие "содержание образования" должен вкладываться наряду с уровнем усвоения материала и уровень умственного развития личности". Знания в деятельности педагога должны стать средствами развития и саморазвития школьников. В связи с этим появляется необходимость изучения особенностей мышления учащихся для оказания помощи в усвоении информации с помощью логических способов переработки. Учитель не может впрямую передать ученикам интеллектуальные способности, но должен помогать их развитию. Такой способ обучения требует специальной подготовки педагогов, организации подхода к обучению как к психическому развитию ребенка. В этой связи появляется вопрос: посвящать этому специальные курсы или осуществлять соответствующее обучение в рамках обычных учебных дисциплин?
Созданные в рамках специально организованного обучения мышлению учебные материалы применяются в некоторых школах Англии, Австралии, Ирландии ". Основной недостаток "прямого обучения" в оторванности реального содержания предмета от развития умения мыслить, от общих умственных способностей, от конкретных случаев их применения . Другой же способ требует специальной подготовки педагогов, которые должны подойти к обучению как к психическому развитию ребенка, умело направляя процессы мышления на творческое овладение знаниями1. Соответственно можно различать и подходы к диагностике мыслительных процессов. Созданные ШТУРы4"5, ориентированы на определение сформированности интеллектуальных умений на базе общей осведомленности учащихся, без учета вклада предметных знаний.
В этой связи представляет интерес статья В П Лебедевой, где она подчеркивает специфику науки химии, которая оказывает решающее влияние на методы ее преподавания в школе, отмечает особенности умственной деятельности, изучающих химию. "Мысль изучающего этот предмет все время должна связывать реально наблюдаемое явление с гипотетическими образами, которые нисколько не напоминают .это наблюдаемое явление. Химия заставляет изучающего ее жить и мыслить двойным рядом об-разов .
