CC BY
65
Scientific journal PHYSICAL AND MATHEMATICAL EDUCATION
Has been issued since 2013.
Науковий журнал Ф1ЗИКО-МАТЕМАТИЧНА ОСВ1ТА
Видасться з 2013.
http://fmo-journal.fizmatsspu.sumy.ua/
Семешх'та О.В., Друшляк М.Г. Використання GeoGebra Exam у професшнш пiдготовцi майбутшх y4umenie математики, ф'зики, 'шформатики. Ф'!зико-математичнаосвта. 2018. Випуск 1(15). С. 290-293.
Semenikhina O., Drushlyak M. Use Of Geogebra Exam In Professional Preparation Of Future Teachers Of Mathematics, Physics, Informatics. Physical and Mathematical Education. 2018. Issue 1(15). Р. 290-293.
УДК 378.14: 371.214.46:[004.78:51]
О.В. Семешхша1, М.Г. Друшляк2
Сумський державний педагогiчний ушверситет iMeHi А.С. Макаренка, Украна
1e.semenikhina@fizmatsspu.sumy.ua, 2marydru@fizmatsspu.sumy.ua DOI 10.31110/2413-1571-2018-015-1-055
ВИКОРИСТАННЯ GEOGEBRA EXAM У ПРОФЕС1ЙН1Й П1ДГОТОВЦ1 МАЙБУТН1Х УЧИТЕЛ1В МАТЕМАТИКИ, Ф1ЗИКИ, 1НФОРМАТИКИ
Анотаця. У статт'1 розглянуто питання органiзацii автоматизованого контролю, вiдмiнного eid комп'ютерного тестування, за навчальними досягненнями майбутшх yчителiв математики, ф'зики, '¡нформатики на базi програм динам'!чноiматематики - засоб'!в комп'ютерноiв'!зуал'!зацИматематичних знань, як передбачають динам'чне оперування рiзними математичними об'ектами й можливкть оперативного одержання на екран в1'домостей про '¡'хн властивост'1.
Обфунтовано доцльнкть використання таких засоб'в i комп'ютерних iнструмент'в та режим'в у них. Описано шляхи органiзацii контролю, зокрема: можливкть покроковоi демонстрацП розв'язання, можливкть через iнтерактивний вплив на математичний об'ект перев'рити його цiлiснiсть, можливкть автоматизовано:'перевiрки самого ходу розв'язування через спецiальнi iнструменти, можлив'сть переходу середовища у спе^альний режим з обмеженнями.
Окремо описано режим GeoGebra Exam програми динам'чноiматематики GeoGebra. При переход'1 до такого режиму розробниками передбачено можливкть використання комп'ютерного iнструментар'ю, але при цьому заборонено доступ до мережi 1нтернет, до iншого програмного забезпечення, що встановлено на комп'ютер'1, до файлiв, як зберiгаються на комп'ютер'1, чи до власних матер'юл'!в на платформi GeoGebra Materials. Якщо суб'ект навчання виходить з повноекранного режиму GeoGebra Exam, то такий вих/'д ф/'ксуеться i в'дображаеться у жyрналi екзамену. Використаннязазначеногорежимузабезпечуеоб'ектившсть о^нювання, оскльки вход'1 виконаннязавдання складно скористатися пдказками або вже готовими результатами, алгоритмами побудов, як легко одержати чи знайти через соцiальнi, локальн та мережу 1нтернет. Органiзацiя роботи в режим'1 GeoGebra Exam не потребуе великих часових затрат.
Базуючись на досв'д використання програми GeoGebra при вивченнi спецкурав, ор'!ентованих на формування ум'нь використовувати програмнi засоби математичного спрямування у професiйнiй роботi вчителя, видлено позитивн аспекти використання режиму GeoGebra у пiдготовцi вчителя, наведено приклад роботи у цьому режим'1 iз анал'зом результат'!в.
Ключов! слова: контроль, автоматизований контроль, комп'ютерний контроль, програми динам'чноi математики, т'дготовка вчителя.
Постановка проблеми. Активна шформатизащя освти сприяла появi спецiалiзованих комп'ютерних 3aco6iB, функцюнальне призначення яких полягало у автоматизацп контролю знань, а сам контроль при цьому одержав характеристичну ознаку «комп'ютерний». Сьогодн пщ комп'ютерним контролем у галузi освiти розум^ть процедуру, що дозволяе оцшити рiвень засвоення i розумшня вивченого матерiалу з метою управлЫня наявним процесом навчання та забезпеченням iндивiдуалiзацií навчання в комп'ютерному середовиш^ [1].
Як правило, з комп'ютерним контролем пов'язують такий метод контролю знань, умшь та навичок, як тестування (комп'ютерне тестування) [2-3]. Комп'ютерне педагопчне тестування - це метод педагопчно' дiагностики, який полягае у стандартизована процедурi застосування педагопчних теспв на комп'ютерi пщ керуванням спе^ально' програми, яка забезпечуе подання тестових матерiалiв i обробку результа^в для виявлення рiвня володшня змктом навчального матерiалу.
В методичнш лiтературi описано можливост використання рiзних програм комп'ютерного тестування - MyTest, OpenTEST, ADTester, Асистент2, УТК (Уыверсальний тестовий комплекс) тощо. Таю програми хоча й передбачають використання запитань iз закритою та вщкритою формою вщповд але як правило, не дозволяють перевiрити
ISSN 2413-158X (online) ISSN 2413-1571 (print)
правильысть MipKyBaHb, якi здiйснюe суб'ект навчання для одержання вiдповiдi, що е важливим, зокрема, при розв'язуванн математичних задач. Тому пошук i уточнення шляхiв використання комп'ютерних середовищ, де е можливою автоматизацiя контролю саме мiркувань, наразi вважаемо актуальною педагопчною проблемою, яка потребуе всебiчного аналiзу i розв'язання.
Аналiз актуальних дослiджень. Педагогiчний контроль е об'ектом дослщжень таких науковцiв, як Л.В. Дтань, Ю.О. Голуб, Н. В. Синюпна, Т.А. Бутинець, Ф.Ф. Бутинець, Л.Б. Лiщинська, В.1. Лозова i Г. В. Троцко та н Вагомий внесок у розвиток тестування як форми контролю та дiагностики знань студенев унесли вченi В.В. Божкова, С.У. Гончаренко, 1.М. Дич^вськш, С.М. 1лляшенко, А.1. Кузмiнський, Е.А. Михаличев, С.1. Мединська, М.В. Савчин, Л.Ю. Сагер, О.М. Ханiна та н Використання комп'ютерного тестування розкрито в працях I. Булах, О. Кириленко, Т Солодкой П. Уханя та ш. Проблему тестового комп'ютерного контролю знань у процес тдготовки майбутнього вчителя-предметника дослiджували Р. Гуревич, Б. Гершунский, А. Коломiець, В. Сидоренко, С. Подолянчук, I. Роберт, Р. Нортон, Б. Сюннер, Н. Тверезовська та ЫшМ.
За проведеним системним аналiзом робп- зазначених авторiв та програм комп'ютерного тестування нами було видтено типи завдань, виршення яких можна перевiрити з використанням цих засобiв: завдання на одиночний та множинний вибiр; завдання на встановлення порядку слiдування; завдання на ствставлення варiантiв; завдання, в яких вщповщь (текстову чи числову) можна ввести вручну; завдання на вибiр мкця на зображеннi. Водночас у роботах науков^в зазначаеться, з чим ми погоджуемося, що комп'ютерне тестування, як правило, не може продемонструвати хщ думок суб'екта навчання i фтсуе лише результат, що не завжди е ефективним з позицм перевiрки якост засвоених знань та вмЫь. Також зазначаеться, що оргаыза^я якiсного автоматизованого контролю у формi комп'ютерного тестування вимагае попередньоУ присктливо'|' розробки цiлоï системи тестових завдань, що, у свою чергу, вимагае великих часових затрат з боку вчителя/викладача.
Питання автоматизацп контролю у контекст тдготовки вчт^в математики, фiзики, iнформатики розкрито у працях [4-7]. Вщзначимо нашi роботи [8-9], де описано використання спецiалiзованих середовищ математичного спрямування, зокрема, програм динамiчноï математики (ПДМ - засоби комп'ютерно'|' вiзуалiзацiï математичних знань, якi передбачають динамiчне оперування рiзними математичними об'ектами й можлив^ь оперативного одержання на екран вiдомостей про ïхнi властивостi) в оргаызацп тестового контролю знань з математики.
Водночас розвиток Ыформацмних технологш i програмних засобiв обумовлюе появу нових комп'ютерних шструментв для оргаызацп контролю, аналiз можливостей використання яких е актуальною педагопчною проблемою, яка потребуе поспйного мониторингу та виршення.
Метою даноï статтi е опис особливого режиму програми GeoGebra та аналiз його застосування в оргаызацп автоматизованого контролю за розв'язуванням математичних задач серед студенев, майбутнiх учителiв математики, фiзики, iнформатики.
Виклад основного матерiалу. Як засвiдчив аналiз спецiалiзованого програмного забезпечення в галузi навчання математики, комп'ютерний контроль можна оргаызувати у середовищах окремих ПДМ, серед яких нами видтеы програми Математичний конструктор (МК), The Geometer's SketchPad, Cabri, GeoGebra тощо.
Нижче опишемо можливост використання ПДМ для оргаызацп контролю.
1. ПДМ передбачають можливкть покроковоï демонстрацп розв'язання. Це дозволяе перевiрити мiркування суб'ектiв навчання при розв'язуванн математичноï задачi, але така форма контролю не е автоматизованою, а тому вимагае додаткових витрат часу на перегляд кожного файлу розв'язання.
2. ПДМ передбачають можливкть через Ытерактивний вплив на математичний об'ект перевiрити його цЫсшсть (чи правильысть побудови - у випадку неправильноï побудови конструкщя "розсипаеться" при змн базових об'ектiв).
Досить часто при створены геометричноï конструкцп певний ïï елемент будуеться не у вщповщносп до правил побудов, а формально завдяки вiзуальнiй схожостi. Побудована конструкщя видаеться правдоподiбною, але усе ж неправильною, що легко перевiряеться у режимi iнтерактивних змiн у положеннях базових об'еклв.
3. Окремi ПДМ передбачають автоматизовану перевiрку самого ходу розв'язування. Так, розробниками програми Математичний конструктор (МК) пропонуються Ыструменти «Проверить ответ», «Поле ввода ответа», «Чекбокс».
4. Окремi ПДМ передбачають перехщ у спещальний режим з обмеженнями для оргаызацп контролю. Зокрема, у ПДМ GeoGebra передбачено режим GeoGebra Exam. При переходi до такого режиму розробниками передбачено можлив^ь використання комп'ютерного шструментарю але при цьому заборонено доступ до мережi 1нтернет, до шшого програмного забезпечення, що встановлено на комп'ютер^ до файлiв, якi зберiгаються на комп'ютер^ чи до власних матерiалiв на платформi GeoGebra Materials. Якщо суб'ект навчання виходить з повноекранного режиму GeoGebra Exam, то такий вихщ фтсуеться i вщображаеться у журналi екзамену.
Використання зазначеного режиму забезпечуе об'ективысть оцiнювання, оскiльки в ходi виконання завдання складно скористатися тдказками або вже готовими результатами, алгоритмами побудов, ям легко одержати чи знайти через сощальы, локальнi та мережу 1нтернет.
Органiзацiя роботи в режимi GeoGebra Exam не потребуе великих часових затрат.
Розпочати роботу можна тсля переходу на сайт www.geogebra.org/exam, використовуючи будь-який браузер i не обов'язково встановлюючи програму на комп'ютерк Шсля запуску GeoGebra Exam з'явиться дiалогове втно. Викладач встановлюе обмеження на використання ¡нструментар1ю (за потреби, наприклад, можна деактивувати CAS або полотно
€А5 ЗВ 0:07 (Т)
3D) . Деактивоваы функци вщображаються у заголовку екзамену закресленими. ГПсля
запуску екзамену (кнопка «Запустить экзамен») запуститься таймер i колiр панелi змiниться на синiй. Кожний екзамен починаеться з порожньоï конструкцп, i поки екран GeoGebra активований, зберегти свою роботу не можна, осктьки всi параметри меню «Файл» деактивуються.
У ходi виконання екзамену можна в будь-який час перевiрити журнал, натиснувши на заголовок екзамену. Журнал мктить iнформацiю про дату i час початку, налаштування, вщмп^ки про вихiд з повноекранного режиму (колiр панелi
змшюеться на червоний) та повернення до нього, час закшчення екзамену. Зауважимо, що журнал не збер^аеться автоматично, i якщо студент вийшов з повноекранного режиму випадково, йому необхщно повернутися в нього якомога скорше, наприклад, натиснувши F11.
Якщо екзамен завершено, потрiбно обрати Exit Exam у меню «Файл».
Авторами використовуеться режим GeoGebra Exam для оргаызацп контролю навчальних досягнень студенев, майбутнiх учителiв математики, фiзики, iнформатики Сумського державного педагогiчного уыверситету iменi А.С. Макаренка при вивченн спецкурсiв, орiентованих на формування умшь використовувати програмнi засоби математичного спрямування у профеайый роботi вчителя. Таю спецкурси обов'язковою формою навчання передбачають лабораторнi роботи, якi за типом подтено на тренувальнi та залшовк Метою залiкових лабораторних робiт е перевiрка сформованостi знань та умшь використати шструментарм ПДМ у майбутый професiйнiй дiяльностi вчителя, яка здшснюеться шляхом написання студентом конспекту уроку з використанням ПДМ з подальшою його презента^ею та обговоренням. Метою тренувальних лабораторних робп- е формування цЫсного бачення шляхiв використання ПДМ у професшый дiяльностi, критичного погляду на можливкть i доцiльнiсть залучення окремих комп'ютерних iнструментiв для пщтримки професiйноï дiяльностi (для вiзуалiзацiï умови, покроково! демонстрацп розв'язання, прискорення одержання результату, перевiрки вiдповiдi тощо). Наприкшц окремих тренувальних лабораторних робiт проводиться контроль у режимi GeoGebra Exam.
Опишемо фрагмент такого контролю на прикладi використання ПДМ у розв'язуванн задач на гмт з використанням комп'ютерних шструметчв Сл'д або Локус. Наприклад, знайти геометричне мiсце точок, як знаходяться на однаковiй вщстаы вiд фiксованоï точки та фтсовано! прямо!'. Причому базовi побудови можна замшити використання комп'ютерних ¡нструмент1в, тобто побудову прямо!' перпендикулярно'!' до дано!', що проходить через задану точку, можна замшити
використання 1нструменту
Перпендикулярная прямая, побудову середини заданого вiдрiзка - використанням
шструменту * Середина или центр, осктьки знания базових побудов вже перев1рено, \ при виконаны даного завдання на перший план висуваеться перевiрка ^деТ розв'язання та !'!' реалiзацiя.
По завершеннi екзамену можна побачити деталi його проходження у журналi (рис.1): на розв'язування задачi витратив 3,38 хвилин. I хоча студент розв'язав задачу правильно - шукане гмт парабола (вш скористався шструментом Локус), вихiд з повноекранного режиму мав мкце, причому два рази приблизно на 20 i 10 секунд, що дае пщстави сумыватися у самостiйностi розв'язання. По завершены екзамену програма дозволяе зберегти файл (рис. 2).
Рис. 1
Рис. 2
Висновки. Проведене педагопчне дослщження стосовно використання Geogebra Exam у профеайый тдготовщ майбутых учителiв математики, фiзики, iнформатики, аналiз експертних оцiнок пiдiбраних завдань та статистична перевiрка результатiв навчальних досягнень майбутых учителiв математики, фiзики, шформатики стосовно використання ПДМ у майбутый професiйнiй дiяльностi дае пiдстави стверджувати наступне.
1. Розвиток iнформацiйних технологш та iнформатизацiя освiтньоí галузi обумовлюють появу нових комп'ютерних шструмен^в, покликаних пiдтримати органiзацiю i проведення контролю навчальних досягнень та вивтьнити вчителя/викладача вiд виснажливо' перевiрки розв'язань математичних задач.
2. Серед розма'ття комп'ютерних засобiв у контекстi органiзацií автоматизованого контролю варто виокремити програми динамiчноí математики, де розробниками для автоматизацп контролю навчальних досягнень передбачено можливкть покроково!' демонстрацГ! розв'язання, можливiсть через штерактивний вплив на математичний об'ект перевiрити його цiлiснiсть, можливiсть автоматизовано' перевiрки самого ходу розв'язування через спе^альы iнструменти, можливiсть переходу середовища у спецiальний режим з обмеженнями.
3. Професшна пiдготовка майбутнiх учт^в математики, фiзики, iнформатики передбачае вивчення спецкурав, орiентованих на формування умшь використовувати ПДМ у професiйнiй дiяльностi, а тому природним е не лише демонстра^я усiх наявних там комп'ютерних шструмен^в контролю, а й безпосередне 'х використання пiд час тако' пiдготовки.
1.
Список використаних джерел
Комп'ютерний контроль та комп'ютерне тестування. URL: http://studopedia.com.ua/1_221101_kompyuterniy-kontrol-ta-kompyuterne-testuvannya.html (дата звернення 11.04.2018).
Булах 1.6. Теорiя i методика комп'ютерного тестування устшносп навчання (на матерiалах медичних навчальних закладiв) : дис. на здобуття наук. ступеня д-ра пед. наук: [спец.] 13.00.01 «Загальна педагопка та iсторiя педагопки». КиТвський ун-т iм. Т.Шевченка, 1995. 430 с.
3. Солодка Т.В. Комп'ютерне тестування як метод контролю за результатами навчально'| дiяльностi студентiв : автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. пед. наук : [спец.] 13.00.01 «Загальна педагогiка та iсторiя педагопки». Харкiвський педагогiчний ун-т iM. Г.С. Сковороди, 1995. 22 с.
4. Шдготовка сучасного вчителя: шформацмно-технолопчне забезпечення: монографiя / За ред. О. I. Опенко. Кiровоград : 1мекс-ЛТД, 2013. 224 с.
5. Крамаренко Т.Г. Реалiзацiя функцiй контролю засобами 1КТ при пiдготовцi майбутнього вчителя математики. Теорiя та методика електронного навчання. 2012. Вип.3. С.137-143.
6. Кутепова Л.М. Стан дослщження проблеми формування професiйноí готовностi майбутых вчителiв iнформатики до оцiнювання навчальних досягнень учыв. Проблеми iнженерно-педагогiчноí освiти. 2007. № 18-19. С. 264-273.
7. Ткаченко А. В., Кулик Л. О. Формування готовност студенев до застосування тестових технологш - важлива складова сучасно! професiйноí тдготовки майбутых вчителiв фiзики. Збiрник наукових праць Кам'янець-Подтьського нацiонального унiверситету iм. 1вана Огiенка. Серiя: Педагогiчна. 2016. Вип. 22. С. 169-172.
8. Семеыхша О.В., Друшляк М.Г. Про Ыструменти контролю в 1ГС Математичний конструктор. Науковий вкник Мелiтопiльського державного педагопчного унiверситету. Серiя: Педагогiка, 2014. Вип.13 (2). С. 189-195.
9. Семеыхша О. В. Професiйна готовысть майбутнього вчителя математики до використання програм динамiчноí математики: теоретико-методичнi аспекти : монографiя. Суми : Вид-во „Мрiя", 2016. 268 с.
References
1. Computer control and computer testing. http://studopedia.com.ua/1_221101_kompyuterniy-kontrol-ta-kompyuterne-testuvannya.html (last accessed 11.04.2018).
2. Bulah I.Ye. Theory and method of computer testing of the success of training (on materials of medical educational institutions) : Thesis for obtaining Degree of Dr. Ped. sciences: [Spec.] 13.00.01 "General Pedagogy and History of Pedagogy". T. Shevchenko Kyiv Univ., 1995.430 s.
3. Solodka T.V. Computer testing as a method of controlling the results of students' educational activities: Thesis for obtaining Degree of PhD: [Spec.] 13.00.01 "General Pedagogy and History of Pedagogy". G.S.Skovoroda Kharkiv Pedagogical University, 1995. 22 s.
4. Preparation of a modern teacher: informational and technological support: monograph / О. I. Оgiyenko. Wrovograd: Imeks-LTD, 2013. 224 s.
5. Kramarenko T.H. Realization of control functions by means of ICT in preparation of the future math teacher. Teoriia ta metodyka elektronnoho navchannia. 2012. Is.3. S.137-143.
6. Kutepova L.M. The state of study of the problem of forming the readiness of future teachers of informatics to assess the student achievements. Problemy inzhenerno-pedahohichnoi osvity. 2007. No 18-19. S. 264-273.
7. Tkachenko A.V., Kulyk L.O. Formation of readiness of students for application of test technologies - an important component of modern professional training of future teachers of physics. Collection of scientific works of Ivan Ogienko Kamyanets-Podilsky National University. Series: Pedagogical. 2016. Is. 22. S. 169-172.
8. Semenikhina O.V., Drushlyak M.G. On Control Tools in IGS MathKit. Naukovyi visnyk Melitopilskoho derzhavnoho pedahohichnoho universytetu. Seriia: Pedahohika, 2014. Is.13 (2). S. 189-195.
9. Semenikhina O.V. Professional readiness of the future mathematics teacher to use dynamic mathematics software: theoretical and methodical aspects: monograph. Sumy : Vyd-vo „Mriia", 2016. 268 s.
USE OF GEOGEBRA EXAM IN PROFESSIONAL PREPARATION OF FUTURE TEACHERS OF MATHEMATICS, PHYSICS,
INFORMATICS
Semenikhina O.V., Drushlyak M. G.
Makarenko Sumy State Pedagogical University, Ukraine
Abstract. The article deals with the issues of the organization of automated control, different from computer testing, according to the educational achievements of future teachers of mathematics, physics, computer science on the basis of dynamic mathematics software (DMS). DMS is means of computer visualization of mathematical knowledge, which involves dynamic operation of various mathematical objects and the possibility of displaying of information about their properties.
The expediency of using such software, their computer tools and their modes is substantiated. The ways of organization the con trol are described. Among them the possibility of a step-by-step demonstration of the solution, the possibility of in teractive impact on the mathematical object to check its integrity, the possibility of automated verification of the very process of solving through special tools, the possibility to switch the special mode with constraints are.
The GeoGebra Exam mode is separately described. When the student switch such a mode, he/she can use computer tools, but software does not allow access to the Internet, to other software installed on the computer, to files stored on the computer, or to student's own materials on GeoGebra Materials platform. If the student comes out of the full-screen GeoGebra Exam, then this output is captured and displayed in the exam journal. The use of this mode ensures the objectivity of the evaluation, as it is difficult to use hints or ready-made results, construction algorithms that are easy to get or find through social, local and Internet networks. The preparation of the control material in GeoGebra Exam mode does not take much time.
The positive aspects of using the GeoGebra mode in teacher's preparation are highlighted based on the experience of using GeoGebra when studying special courses, which is focused on forming skills to use mathematical software in the professional work of the teacher. An example of work in this mode with an analysis of the results is given.
Keywords: control, automated control, computer control, dynamic mathematics software, teacher's praparation.
