Содержание к диссертации
ВВЕДЕНИЕ 5
Глава 1. НАУЧНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ
СОСТОЯНИЯ МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕНИЯ ЭТАПА
ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ЗНАНИЙ ПО
МАТЕРИАЛУ УЧЕБНИКА 14
1.1. Этап оценки знаний в ходе учебного процесса 14
1.1.1. Основные понятия теории систем 17
* . 1.1.2. Дидактический процесс с позиций системного
анализа 21
1.2. Основные формы контроля знаний учащихся 24
1.3. Знания об изучаемом предмете 29
1.3.1. Сфуктура знаний и умений инструктивного
уровня 31
1.4. Требования к методикам проведения контроля
успеваемости 33
- j- } J5. Сравнение основных видов методик контроля
# успеваемости 37
1.6. Тестовый контроль знаний - основные понятия 41
г 1.6.1. Классификация тестов обученности 43
Вряводы по главе 1 50
, Глава 2. СИСТЕМА ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ЗНАНИЙ
УЧАЩИХСЯ ПО МАТЕРИАЛУ УЧЕБНОГО
ПОСОБИЯ НА УРОКАХ ИНФОРМАТИКИ. 52
1 2.1. Вьіработка требований к методике
v: диагностирования знаний учащихся,
f 1 ориентированной На сопровождение материала
учебника 53
2.2. Разработка системы текущего контроля знаний 2.2.1. Структура системы текущего контроля 2.2.2. Методика составления заданий текущего
контроля 2.3. Разработка системы обобщающего контроля 2.3.1. Проблемы эффективности обобщающего
контроля, пути решения 2.3.2. Возможность использования теории
оптимального гшанирования эксперимента при
построении системы проведения обобщающего
контроля знаний учащихся. 2.3.3. Структура системы обобщающего контроля. 2.3.4. Методика составления заданий обобщающего
контроля. 2.4. База заданий системы диагностирования знаний 2.4.1. Классификация видов тестовых заданий. Выводы по главе 2. Глава 3. Техническая реализация системы
компьютерного адаптивного тестового контроля 3.1. Режимы работы 3.2. Режим работы Преподаватель» 3.2.1. Группа функций настройка 3.2.2. Группа функций Журнал. 3.2.3. Группа сервисных функций 3.3. Режим работы «учащийся» 3.3.1. Тестирование учащихся 3.3.1 Л. Обобщающий контроль 3.3.1.2. Текущий контроль .?<
3.3.2. Тестирование в сетевом режиме 127
1 :\ Выводы по главе 3. Ї 28
f Глава 4. ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ЭКСПЕРИМЕНТ И ЕГО
РЕЗУЛЬТАТЫ 129
г 4.1. Организация и проведение педагогического
эксперимента 129
'4.2. Формирующий эксперимент и его итоги 135
рыводы по главе 4 146
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 148
ІЛИТЕРАТУРА 150
ІПРЙЛОЖЕНИЕ1 164
Введение к работе
Анализ современного состояния педагогической науки позволяет говорить о том, что очень актуальной, на данный момент времени, является проблема использования современных возможностей информационных ^технологий для обеспечения проведения дидактического процесса, теоретическая база которого достаточно хорошо разработана и определена в научных и методических исследованиях. В данном направлении ведется ряд научных и методических разработок. Такая направленность исследований привела к появлению новой педагогической категории - информационная педагогическая технология, а также к введению в педагогическую терминологию ряда новых определений. Основные вопросы информатизации современного образования отображены в «Концепции информатизации сферы образования Российской Федерации», і «утвержденной министром общего и профессионального образования А.Н.
Тихоновым 10.07.1998 и в
Основное внимание в «Концепции информатизации сферы образования
Российской Федерации» уделено вопросам разработки информационных педагогических технологий и созданию учебно*методического обеспечения.
Этой же проблеме посвящены работы Танеева И.Х., Гребня Й.Й., Довгялло
А.М., Лисюк Т.А., Талызиной Н.Ф., Амонашвили HI.А., Петрушина В.А.,
Никандрова Н.Д., Руднера (Lawrence М. Rudner), Гарднера Э. (E.Gardner),
Вильямса (Paul L. Williams), Баркера (Barker Ph.), Манжи (Manji К.) и других.
Одной из важнейших, выделяемых в «Кондеіщии информатизации сферы образования Российской Федерации», задач является разработка и$ {реализация кошдепции учебника будущего, построенного на использовании современных информационных технологий. Основной задачей разработка такого учебника является «системная интеграиия информационных технологий в различных предметных областях образования, в которых реализуются ИТ (Информационные Технологии = прим. автора)». Работа с таким учебником предполагает наличие информационного обеспечения всех этапов учебного процесса, проводимого по материалу учебника соответствующими программными средствами учебного назначения. Данные средства включают в себя: вариант традиционного учебника, мультимедийный электронный учебник, средства проведения эксперимента и средства проведения этапа диагностирования знаний. Очевидно, что появление и внедрение концепции такого учебника должно обеспечить безболезненный и наиболее эффективный переход от традиционных форм обучения к непосредственно информационным педагогическим технологиям.
Анализ существующих теоретических и практических наработок в области создания информационных педагогических технологий, которые должны обеспечивать реализацию рассмотренной концепции перспективного учебника, позволяет сделать следующие основные выводы. Если о мультимедийном электронном учебнике можно говорить, как о вполне теоретически обоснованном явлении, имеющем целый ряд реализаций в конкретных проектах, то о средствах проведения этапа оценки знаний по материалу учебника такого сказать нельзя. Несмотря на то, что теория проведения программированного контроля знаний достаточно хорошо разработана в рамках концепции программированного обучения, в большинстве вариантов реализаций современных электронных мультимедийных учебников для персональных компьютеров в качестве системы контроля уровня усвоения учащимися учебного материала, используются простейшие электронные опросники, применение которых не позволяет эффективно, проводить этап диагностирования. Таким образом, можно говорить об актуальности разработки теории, которая позволит обеспечить наивысшую эффективность на этапе оценки знаний по материалу учебника. Концептуальные исследования подходов компьютерного обеспечения этапа оценки знаний отражены в трудах ^Аванесова B.C., Аржененко А.Ю., Чугаева Б.Н., Пархоменко П.П., Петрушина В.А., Ибрагимова О.В., Рудяера (Lawrence М. Rudner), Гарднера Э. (E.Gardner), Вильямса (Paul L. Williams), Лорда Ф. (Lord P.M.), Вейнера (Н. Wainer), Родригеса (М. Rodngues) и других. Варианты практического решения проблемы содержатся в трудах Родригеса (М. Rodngues), Вейнера (Н. Wainer), Кингзбари (G. Kingsbury), Зара A. (A. Zara), Петрушина В.А., Аванесова B.C. и других. Создано множество различных систем тестового контроля, среди которых выделяются Iowa Tests of Basic Skills, the Standford Achievement Test, the California Achievement Test, the Texas Achievement if Test, the Tennessee Achievement Test, АкадемТест, КурсЛаб и другие. і
Анализ вБлпеперечисленных работ и практика использования систем Щ компьютерного тестирования позволяет сделать следующие выводы: 1. Методы оценки, применяемые на этапе контроля знаний при проведении учебного процесса по материалу учебника, не использугот в полной мере ? уровня развития современных информационных технологии, что снижает их эффективность. Использование таких современных достижений, как системы искусственного интеллекта, различные варианты адаптивных алгоритмов, мультимедийные возможности компьютера и так далее, позволят: во-первых, избавиться от многих недостатков традиционных форм оценки; во-вторых, проводить оценку не только академической успеваемости учащегося, но и уровня его прогресса в изучении учебного материала, что повысит магивационную функцию оценки по сравнению с большинством аналогичных компьютерных систем; в-третьих, повысить уровень усвоения учебного материала при применении систем адаптивного компьютерного тестирования; в-четвертых, повысить уровень информационной грамотности учапфихея.
Методически обоснованное применение информационных педагогических технологии позволит устранить ряд трудностей, возникающих при использовании традиционных средств обучения.
Использование методически обоснованных систем компьютерного тестирования повышает эффективность этапа оценки.
Используемые для сопровождения материала учебника компьютерные системы тестирования не являются оптимальными.
Все вышесказанное определяет необходимость и своевременность проведенного исследования.
Актуальность темы обусловлена необходимостью разработки и практической реализации научно обоснованной методики проведения этапа диагностирования знаний учащихся для сопровождения материала учебника.
Объектом исследования является этап диагностирования знаний учащихся при изучении материала учебника.
Предмет исследования составляет методика проведения автоматизированного компьютерного контроля знаний по материалу учебника.
Цели исследования: а) разработка и теоретическое обоснование методики автоматизированного проведения этапа диагаостирования знаний учащихся при изучении материала учебника; б) практическая разработка и реализация системы адаптивного компьютерного тестирования для сопровождения учебного пособия.
Гипотеза исследования: использование системы адаптивного тестового контроля при оценке усвоения учащимися материала учебника позволяет повысить эффективность учебного процесса за счет снижения временных затрат на проведение этапа контроля, обеспечения объективности оценки знаний и повышения степени обученности учавсЕИхся. і
В соответствии с выдвинутой гипотезой и целью поставлены следующие задачи: і, Провести анализ теоретических разработок в области обеспечения этапа оценки знаний учащихся по материалу учебника.
Провести критический обзор отечественного и зарубежного практического опыта проведения этапа оценки знаний учащихся по материалу учебника.
Определить требования к оптимальному алгоритму проведения тестирования.
В соответствий с предложенными требованиями разработать методику проведения этапа оценки по материалу учебника.
Разработать методику оптимального подбора вопросов тестирования.
Проверить эффективность влияния предлагаемой методики на: степень обученности учащихся; объективность оценки знании; = временные затраты на проведение этапа оценки.
Для решения поставленных задач использовалась следующая і методическая vcm?ea: і. Философские, психологические и педагогические концепции (Бабанский Ю.К., Талызина Н.Ф., Соколов К.Н., Сивков К.В., Бесекерский В.А., Петрушин В.А., Аванесов B.C., Симонов В.П., Подласый И.П.);
1. Отечественные и зарубежные обучающие системы и диагностирующие тесты (California Basic Educational Skills Test, Stanford Achievement Test, Stanford Early School Achievement Test, Richmond Tests of Basic Skills, QUEST, Quick Score Achievement Test, Peabody Individual Achievement Test, Norris Educational Achievement Test, National Educational Development Tests, Metropolitan Achievement Tests, Kaufman Test of Educational Achievement Iowa Tests of Educational Development, Iowa Tests of Basic Skills, Diagnostic Achievement Battery, Comprehensive Testing Program HI, Canadian Tests of Basic Skills, Bristol Achievement Tests, Brigance Diagnostic Comprehensive Inventory of Basic Skills, ACER Tests of Basic-Skills, Basic Educational Skills Test, АкадемТест, КурсЛаб, программный комплекс "Контроль знаний", экспертная система «Мутант», система jk автоматизированного контроля знаний "Эрудит");
3. Разработанные подходы к использованию систем адаптивного компьютерного тестирования (Петруптин В.А., Руднер (Lawrence М. Rudner), Гарднер Э. (E.Gardner), Вильяме (Paul L. Williams), Вейнер (Н. Wainer));
Для решения поставленных задач использовались следующие методы исследования:
Теоретический анализ проблемы на основе изучения психолого-педагогической и методической литературы, а также, на основе изучения существующих программных реализаций компьютерных тестовых систем.
Изучение и обобщение передового педагогического опыта: анализ школьных и вузовских программ, анкетирование и интервьюирование учителей, наблюдение за реальным учебным процессом, изучение и обобщение зарубежного опыта информатизации сферы образования.
Анализ существующих методик подбора вопросов тестирования с целью выявления методики, позволяющей достигать оптимального подбора заданий. >ф. 4. Проведение педагогического эксперимента с целью определения эффективности предлагаемой методики.
Достоверность и обоснованность результатов исследования обеспечивается: построением основных положений и выводов на достижениях педагогической, психологической и методической наук, соответствием используемых методов целям и задачам исследования; выбором обоснованных показателей определения эффективности предложенной методики; - итогами опытночэкспериментальной работы, которые на качественном и ф, количественном уровне подтвердили эффективность разработанной методики; - согласованностью предполагаемых результатов исследования и достижений в школах Санкт-Петербурга, где была внедрена разработанная система адаптивного компьютерного тестирования. Лотт исследования:
Общее ознакомление с проблемой исследования. Анализ педагогической литературы и существующих методик контроля знаний учащихся.
Изучение передового педагогического опыта по проблеме контроля знаний учащихся. Определение критериев эффективности методов контроля.
Формирование цели и разработка гипотезы исследования. Поиск методов исследования.
Определение роли и места этапа оценки знаний в ходе учебного процесса, разработка требований к этапу контроля знаний и выявление оптимального метода контроля.
Разработка методики проведения компьютерного тестирования.
Разработка методики подбора вопросов тестирования.
Разработка комплекса вопросов для тестирования знаний учащихся по школьному материалу "Информатика".
Осуществление экспериментальной проверки эффективности разработанной методики.
Научная новизна исследования состоит в разработке современной методики адаптивного компьютерного тестирования, отличающейся от других методик ориентацией на применение в качестве информационной педагогической технологии при сопровождении материала учебника и позволяющей дсютигать лучших результатов, по сравнению с аналогичными системами, по объективности получаемой оценки, временным затратам и наличию обучающего эффекта на этапе текущего контроля.
Теоретическая значимость состоит в том, что: - Предложен новый способ группировки форм оценки знаний по критерию требований к методике ее проведения, на текущий и обобщающий контроль; - выработаны требования, которым должна удовлетворять оптимальная ё* система проведения текущего и обобщающего контроля; выявлены и обоснованы факторы, влияющие на качество оценки знаний учащихся при изучении материала учебника; разработана и теоретически обоснована концепция и структура компьютерного теста знаний учащихся, который является необходимым компонентом современных информационных педагогических технологий.
Практическая значимость заключается: = в разработке методики подбора вопросов обобщающего тестирования, позволяющей без потери объективности оценки значительно понизить временные затраты на ее проведение и в создании методики вопросов текущего тестирования, позволяющей достигать обучающего эффекта в ходе проверки; - предложенной методике тестирования, позволяющей проводить , диагностирование усвоения учащимися материала учебника; - во внедрении в учебный процесс системы адаптивного компьютерного тестирования, разработанной в качестве технологии информационной поддержки материала учебника «Информатика» под редакцией г Щ профессора Макаровой Н.В. - в разработке и внедрении в учебный процесс методических рекомендаций для учителей, использующих в своей работе 1 предложенную систему адаптивного компьютерного тестирования;
I - в разработке и заполнении базы заданий по материалу учебника «Информатика 6-7 класс» под редакцией профессора Макаровой Н.В. На защиту штосятся следующие положения: 1. Повышение эффективности учебного процесса происходит за счет использования методики адаптивного компьютерного тестирования, состоящей из двух независимых компонент текущей и обобщающей оценки усвоения учащимися материала учебника.
Методика текущего контроля знаний обеспечивает повышение степени обученности учащихся и требуемую объективность оценки за счет разработанного адаптивного алгоритма ее проведения и логики подбора тестовых заданий.
Методика обобщающего контроля обеспечивает высокую объективность оценки при мачых временных затратах за счет: использования логики оптимального планирования эксперимента; структуры тестового задания, в виде «пачки» нескольких взаимосвязанных тестовых вопросов; технологии формирования тестовых заданий.
Апробация результатов исследования:
Результаты работы были опубликованы в 5 статьях, сборниках докладов и тезисах. Разработанная система адаптивного компьютерного тестирования выпускается издательством «Питер» в качестве информационной поддержки материала учебника «информатика» под редакцией Макаровой Н.В. Получен отзыв о положительной апробации разработанной системы в школах Санкт-Петербурга, выданный комитетом по образованию Санкт-Петербурга. Положительные результаты внедрения системы видны из результатов независимого исследования, проведенного университетом педагогического мастерства. По результатам Международной научной конференции «Интеллектуальные технологии и дистанционное образование на рубеже XXI века», разработанная система компьютерного тестирования была рекомендована Международной Академией Наук Высшей Школы (IHEAS) для внедрения.
Объем а структура асследоттш:
Материал диссертационного исследования состоит из введения, четырех глав, заключения, списка используемых источников и приложений.
