CC BY
61УДК 372.851, 378.147
КОМПЬЮТЕРНАЯ ПРОГРАММА ДЛЯ ПРОВЕРКИ ПИСЬМЕННЫХ КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ ПО МАТЕМАТИКЕ
Назаров Ахтам Пулатович,
кандидат педагогических наук, доцент кафедры информационных и коммуникационных технологий Таджикского государственного педагогического университета имени С. Айни, г. Вахдат, Республика Таджикистан, e-mail: ahtam_69@mail.ru
В СТАТЬЕ РАССМОТРЕНЫ ПРОБЛЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ОБЪЕКТИВНОГО КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ УЧАЩИХСЯ 5-Х КЛАССОВ ПО МАТЕМАТИКЕ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ, А ТАКЖЕ ПРЕДЛОЖЕНЫ СООТВЕТСТВУЮЩИЕ МЕТОДЫ ПОДДЕРЖКИ ТРУДА УЧИТЕЛЯ-ПРЕДМЕТНИКА. РАССМОТРЕН МЕТОД РАЗРАБОТКИ КОМПЬЮТЕРНЫХ ПРОГРАММ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ ПО МАТЕМАТИКЕ В 5-М КЛАССЕ, КОТОРЫЕ НЕ ИМЕЮТ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫХ БАЗ ДАННЫХ И НЕ ДАЮТ ВОЗМОЖНОСТЬ УЧАЩИМСЯ ПЕРЕПИСАТЬ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ДРУГ У ДРУГА. ПРИВЕДЕНЫ ПРИМЕР РАЗРАБОТАННОЙ ПРОГРАММЫ В СРЕДЕ VISUAL BASIC FOR APPLICATIONS + MS EXCEL И ТЕХНОЛОГИЯ ЕЁ ВНЕДРЕНИЯ В УЧЕБНЫЙ ПРОЦЕСС. РАЗРАБОТАННЫЕ РЕШЕНИЯ, КАК ПОКАЗАЛА ПРАКТИКА, ПОВЫШАЮТ УРОВЕНЬ САМОСТОЯТЕЛЬНОСТИ УЧАЩИХСЯ, АКТУАЛИЗИРУЮТ ИХ ТВОРЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ, ОБЕСПЕЧИВАЮТ ВЫСОКИЙ УРОВЕНЬ КАЧЕСТВА ОБУЧЕНИЯ.
• обучение математике • школьники • объективность контроля знаний • компьютерная программа • оперативный контроль • образовательная технология • поддержка деятельности учителя
Контроль и проверка знаний, умений и навыков, приобретаемых учащимися при изучении математики, является существенным элементом обучения данному предмету в средней школе. Одним из условий совершенствования и развития процесса обучения, с нашей точки зрения, является разработка компьютерной системы оперативного контроля и проверки знаний учащихся. Такая система, с одной стороны, даёт возможность объективно оценивать знания учащихся по предмету и облегчить труд учителя-предметника. С другой стороны, система объективного контроля знаний учащихся по математике даёт возможность выявлять имеющиеся пробелы и недостатки в обучении, определять способы их устранения.
Вполне очевидно, что традиционная технология проведения письменных контрольных работ требует от учителя математики массовой школы большого труда и больших временных затрат. В частности, учитель-предметник должен таким образом осуществлять контроль учебного процесса
посредством проведения контрольных работ, чтобы учащиеся не имели возможность переписать решения задач и примеров друг у друга. Кроме того, при проверке письменных работ ручным методом легко пропустить или не заметить какую-нибудь ошибку, допустить субъективизм в оценке знаний учащихся по математике.
В опубликованных нами ранее работах [3, 4, 6-8] показано, что привлечение возможностей компьютерных программ проведения письменных контрольных работ по математике и их рациональное применение в процессе обучения дают возможность объективного контроля и оценивания знаний учащихся по математике, одновременно обеспечивая поддержку деятельности учителя-предметника. В данной статье изучается одна из технологий разработки таких компьютерных программ с применением электронных таблиц Excel и языка программирования Visual Basic for Application (VBA). Раскроем особенности данной технологии на следующем примере.
Внедрение
Согласно государственному образовательному стандарту и учебным программам по предмету математики, действия с обыкновенными дробями с равными знаменателями изучаются в 5-м классе. В общем случае рассмотрим следующее выражение:
a c d
- +---= (1)
b b b
Здесь, согласно учебным программам и логике учебного процесса, переменные a, b, c и d в выражении (1) должны быть натуральными числами, при этом результаты операций сложения и вычитания не должны быть отрицательными. При разработке программ, очевидно, необходимо учитывать эти условия. Язык программирования VBA имеет различные встроенные функции для обработки даты и времени. Применим эти функции для ввода следующего выражения в программе:
Mh% = Abs(Sin(Hour(Time)) + Cos(Minute(Time) + Second(Time))) • 100 + 3.
Как видно из этого оператора присваивания, значение параметра Mh% всегда будет натуральным числом и притом — больше 3. Используя значение этого параметра, определяем значение параметров a, b, c и d в программе следующим образом:
a% = Mh% \ 2 + 2: c% = Mh% \ 3 + 2: d% = Mh% \ 4 + 2: b% = Mh% + 2.
Значение всех этих параметров будет ненулевым, сумма чисел a и c всегда больше d. Ни одно значение этих параметров заранее не известно, нигде заранее не сохраняется — ни в базах данных, ни в каком-либо дополнительном файле.
Раскроем, как разработанная компьютерная технология обеспечивает объективность контроля знаний учащихся при проведении письменных контрольных работ. Выражение (1) в листе Excel вводим согласно форме, приведённой на рис. 1. В ячейках B5, D5 и F5 должны отражаться значения чисел a, c и d соответственно, а в ячейках B6, D6 и F6 — значение числа b. Для этой цели в программе вводим следующие операторы присваивания: Cells(5, 2).Value = a%: Cells(5, 4).Value = c%: Cells(5, 6).Value = d%; Cells(6, 2).Value = b%: Cells(6, 4).Value = b%: Cells(6, 6).Value = b%.
Л ] В с О Е F G И i J К L
Л
5 G -.1 I
а] +
7
Рис. 1. Шаблон для составления примера и ввода значения выражений
Когда запускаем разработанную программу на исполнение, в зависимости от значения времени, установленного в системе компьютера, значения чисел a, b, c и d каждый раз будут различны для каждого учащегося. Это не даёт возможность учащимся переписать ход решения и значение выражений друг у друга, т.е. обеспечивает объективность. Далее ученики записывают выражение в тетрадях, решают и находят значения выражений. Найденные значения вводятся в программу в ячейках Н5 (числитель) и Н6 (знаменатель). Для автоматической проверки введённых ответов задействуем другую программу. При проверке ответов, если ответ правильный, ставим оценку 5, в противном случае — 2. Оценку отражаем в ячейке J5. Фрагменты текста программы следующие: a% = Cells(5, 2): c% = Cells(5, 4): d% = Cells(5, 6): sr% = Cells(5, 8) Mh% = Cells(6, 8): Mh1% = Cells(6, 6) If (a% + c% — d% = sr%) And (Mh% = Mh1%) Then Cells(5, 10).Value = "Оценка 5" Else
Cells(5, 10).Value = "Оценка 2" End If
Используя разработанную технологию, мы можем в листе Excel ввести, например, три разных выражения, задействуя соответствующие программы на языке программирования VBA, а также уравнения, образец одного из которых приведён на рис. 2. Такую структуру листа файла Excel называют файлом-шаблоном.
Рис. 2. Шаблон для составления уравнения и ввода его
Обе задействованные программы объединены в целостный проект. Каждую программу проекта вводим в отдельности с помощью командных кнопок. С этой целью в проекте созданы две командные кнопки CommanButton. Первой кнопкой вводится программа для отображения значений параметров в выражениях и уравнениях. Этой кнопке дадим название «Задачи». Второй кнопке соответствует программа для автоматической проверки введённых ответов учащихся, а также для отображения оценки за ответы. Этой кнопке дадим название «Результаты». Пусть наша письменная контрольная работа состоит из трёх выражений и двух уравнений. В общем случае лист файла-шаблона в Excel имеет форму, приведённую на рис. 3.
А В С о Е F G H ] J К L M N О р
Письменная работа по математике для действия с обыкновенными дробями
Выполните действие: Задачи
а)- +
б)-- .)—(
Результаты
/
2 Решить уравнения:
a) t - t-
6.—. Z z=
Рис. 3. Общий вид проекта программы контрольной работы
Для того чтобы учащиеся не могли ввести изменения в структуру листа, в выражения и уравнения, защитим путём ввода пароля весь лист и все его ячейки от редактирования, используя все возможности Excel.
Ячейки, в которые учащиеся должны ввести ответы вручную, оставляем открытыми. Сам проект тоже защитим путём ввода пароля так, чтобы учащиеся или другие лица не могли ввести изменения в тексты программ.
Обращаем внимание на рис. 3. После нажатия на кнопку «Задачи» в ячейках отражаются соответствующие значения параметров, при этом выражение и уравнение считаются составленными (рис. 4). Учащиеся переписывают эти выражения и уравнения в тетради и решают их. Далее они ручным способом вводят ответы в соответствующие ячейки. Для определения правильности введённых ответов нажимают кнопку «Результаты». Отметим, что
Внедрение и нрпмш
учащиеся выбирают произвольно, какое из выражений и уравнений решать первым. Если ответ неправильный, ученик может решать его заново, повторно введя ответ и проверив. Оценки ученикам при этом не снижаются. Как показывает практика, школьники, которые демонстрируют достаточно высокое качество знаний, в течение контрольного урока решают полностью и правильно более одного варианта заданий.
А В С D Е F G И 1 J К L М N О Р
Письменная работа по математике для действия с обыкновенными дробями
В ы п ол н ите де й ствие: Задачи
, 21 14 а)- + - 40 40 11
40
' 133 133 34
133
,38 /26 20 \ Результаты |
75 Г
2) Решить уравнения:
1 4. 67 а) г---— ' 1 133 45
133 т=
6)-^- ♦ z ' 14 8
14 L-
Рис. 4. Пример варианта контрольной работы
Как было отмечено ранее, в соответствии с приведённой технологией за ответ ставится либо 5, либо 2. Характер оценки можно изменить следующим образом. Так как ответы во всех примерах настоящей работы состоят из обыкновенных дробей, то можно проверять в отдельности значения числителя и знаменателя во введённых ответах учащихся.
Например, если числитель вычислен правильно, а знаменатель — неправильно, то ставим 4. Если числитель — неправильно, а знаменатель — правильно, то ставим 3, так как учащийся должен был сразу догадаться, что знаменатели равны. При этом в программе «Результаты» введём соответствующие изменения. Приведём фрагмент изменённой программы:
a% = Cells(5, 2): c% = Cells(5, 4): d% = Cells(5, 6): sr% = Cells(5, 8)
Mh% = Cells(6, 8): Mh1% = Cells(6, 6)
If (a% + c% — d% = sr%) And (Mh% = Mh1%) Then
Cells(5, 10).Value = "Оценка 5"
Else
If (a% + c% — d% = sr%) And (Mh% <> Mh1%) Then Cells(5, 10).Value = "Оценка 4"
Else
If (a% + c% — d% <> sr%) And (Mh% = Mh1%) Then
Cells(5, 10).Value = "Оценка 3"
Else
Cells(5, 10).Value = "Оценка 2" End if
End if
End If
Можно применять и другой вариант: если числитель или знаменатель вычислены неправильно (один из них), то ставится оценка 3.
При внедрении разработанной технологии в образовательную практику могут иметь место следующие варианты использования.
Вариант первый: в классе не проведена локальная сеть, в этом случае на каждом компьютере необходимо записать файл-шаблон Excel. Вариант второй: в классе имеется локальная сеть и компьютеры класса подключены к этой сети, в этом случае на локальном сервере запишем файл-шаблон Excel и создадим общий доступ для его использования. На других компьютерах класса создадим ярлык со ссылкой на этот файл. Каждый из учащихся сам откроет файл-шаблон и нажмёт кнопку «Задачи». Наконец, вариант третий, когда файл-шаблон сохранён в удалённом или в общешкольном сервере, а компьютеры класса подключены в этой сети, аналогичен второму варианту.
При втором и третьем вариантах может возникнуть вопрос: как быть, если учащиеся уже открыли файл, нажали на кнопку «Задачи» и выполняют те или иные задания, случайно пропадает сетевое соединение или удаляется файл-шаблон? Поскольку файл уже находится в оперативной памяти компьютеров рабочих мест учащихся, школьники эту ситуацию не заметят и продолжат решать задачи. Если они выполнят вариант полностью и получат все оценки, то смогут вновь нажать на кнопку «Задачи» для решения следующего варианта. Но если они сами закроют файл-шаблон, а потом захотят открыть этот файл заново, то он уже не откроется до тех пор, пока не будет восстановлено сетевое соединение или сам файл-шаблон. Другими словами, в таких ситуациях ученики ничего не теряют, так как описываемая технология не зависит от каких-либо баз данных.
Разработанная компьютерная технология проведения письменных контрольных работ по математике доведена до уровня практической реализации применительно к ряду тем курсов математики основной школы: «Квадратные уравнения», «Среднее арифметическое», «Решение систем линейных уравнений». Соответствующие материалы
представлены в работах [1, 4, 7, 9]. Она также была успешно апробирована при организации контроля за знаниями учащихся по физике [8]. Апробация технологии в ряде школ Республики Таджикистан показала ряд её преимуществ по сравнению с традиционным подходом. В частности, компьютерный вариант проведения контрольных и проверочных работ даёт возможность значительно облегчить труд учителя, обеспечивает экономию учебного времени, позволяет правильно планировать дейтель-ность учителя в условиях реализации дифференцированного подхода в обучении математике, способствует оперативному выявлению и устранению пробелов и недостатков в подготовке школьников. □
Литература
1. Назаров А.П. Организация межпредметных связей предметов математики и информатики с применением компьютера // Материалы Международной научно-практической конференции «Современные проблемы обучения математике, физике и информатике в средних и высших школах», посвящённое 25-летию независимости Республики Таджикистан и 55-летию кафедры методики преподавания математики Таджикского государственного педагогического университета им. С. Айни. — Душанбе, 2016.— С. 169-171.
2. Назаров А.П. Методика преподавания информатики. — Душанбе, 2016. — 444 с.
3. Назаров А.П. Активизация обучения геометрии в 7-9 классах средней школы на основе использования компьютера: дисс. ... канд. пед. наук. — Душанбе, 2012.
4. Назаров А.П. Компьютерная технология проведения письменной работы по решению систем линейных уравнений с двумя неизвестными // Вестник Бохтарского государственного университета им. Носири Хусрав (научный журнал). Серия гуманитарных и экономических наук. — 2018. — № 1/4 (57). — С. 133-138.
5. Родионов М.А., Акчурина Э.Х. Пути и средства организации текущего самоконтроля младших школьников в процессе обучения математике // Вестник Поморского университета. Серия «Гуманит. и соц. науки». — 2008. — № 3. — С. 95.
Внедрение у пршшш
6. Назаров А.П. Использование компьюте- 5. ра и компьютерной технологии при обучении предметам геометрии // Вестник Академии образования Таджикистана. — 2011. — № 1-2. — С. 20-22.
7. Назаров А.П. Один из методов обеспечения объективного контроля знаний 6. учащихся по математике в средних школах // Материалы Республиканской конференции, посвящённой 70-летию профессора Б. Алиева. — Душанбе, 2014. — С. 84-89. 7.
8. Назаров А.П., Мохруи А. Технология объективного контроля знаний учащихся по предмету физика с применением компьютера // Вестник филиала МГУ им. М.В. Ломоносова в г. Душанбе. — 2017. — № 2(1). — С. 117-124. 8.
9. Назаров А.П. Оценивание компетенций и обеспечение объективности оценивания знаний учащихся при проведении письменной работы по решению квадратных уравнений // Вестник Таджикского национального университета (на- 9. учный журнал). — 2019. — № 6. —
С.181-188.
Literatura
1. Nazarov A.P. Organizaciya mezhpredmet-nyh svyazej predmetov matematiki i infor-ma-tiki s primeneniem komp'yutera // Ma-terialy Mezhdunarodnoj nauchno-prakti-cheskoj konferencii "Sovremennye proble-my obucheniya matematike, fizike i informatike v srednih i vysshih shkolah", posvyashchyonnoe 25-letiyu nezavisimosti Respubliki Tadzhikistan i 55-letiyu kafedry metodiki prepodavaniya matematiki Tadzhikskogo gosudarstvennogo pedago-gicheskogo universiteta im. S. Ajni. — Dushanbe, 2016. — S. 169-171.
2. Nazarov A.P. Metodika prepodavaniya in-formatiki. — Dushanbe, 2016. — 444 s.
3. Nazarov A.P. Aktivizaciya obucheniya ge-ometrii v 7-9 klassah srednej shkoly na osnove ispol'zovaniya komp'yutera: diss. ... kand. ped. nauk. — Dushanbe, 2012.
4. Nazarov A.P. Komp'yuternaya tekhnolo-giya provedeniya pis'mennoj raboty po re-sheniyu sistem linejnyh uravnenij s dvumya neizvestnymi // Vestnik Bohtarskogo gosudarstvennogo universiteta im. Nosiri Hu-srav (nauchnyj zhurnal). Seriya gumanitar-nyh i ekonomicheskih nauk. — 2018. — № 1/4 (57). — S. 133-138.
Rodionov M.A., Akchurina E.H. Puti i sred-stva organizacii tekushchego samokontro-lya mladshih shkol'nikov v processe obucheniya matematike // Vestnik Pomorsko-go universiteta. Seriya "Gumanit. i soc. nauki". — 2008. — № 3. — S. 95. Nazarov A.P. Ispol'zovanie komp'yutera i komp'yuternoj tekhnologii pri obuchenii predmetam geometrii // Vestnik Akademii obrazovaniya Tadzhikistana. — 2011. — № 1-2. — S. 20-22.
Nazarov A.P. Odin iz metodov obespeche-niya ob'ektivnogo kontrolya znanij ucha-shchihsya po matematike v srednih shkolah // Materialy Respublikanskoj konferencii, posvyashchyonnoj 70-letiyu professora B. Alieva. — Dushanbe, 2014. — S. 84-89. Nazarov A.P., Mohrui A. Tekhnologiya ob'ektivnogo kontrolya znanij uchashchih-sya po predmetu fizika s primeneniem komp'yutera // Vestnik filiala MGU im. M.V. Lomonosova v g. Dushanbe. — 2017. — № 2(1). — S. 117-124. Nazarov A.P. Ocenivanie kompetencij i obespechenie ob'ektivnosti ocenivaniya znanij uchashchihsya pri provedenii pis'mennoj raboty po resheniyu kvadratnyh uravnenij // Vestnik Tadzhikskogo nacio-nal'nogo universiteta (nauchnyj zhurnal). — 2019. — № 6. — S. 181-188.
