CC BY
11
УДК 316.752
НИТ В ПРОЦЕССЕ РАЗРАБОТКИ И ПРИМЕНЕНИЯ НЕКОТОРЫХ ТЕСТОВ-ОПРОСНИКОВ
Н.С. Шадрин
Павлодарский государственный университет им. С. Торайгырова
Мацалада психологияльщ mecminepdi статистикалык, вцдеу yuiin арналган компъютерлш багдарламаларды дайындау мумктдштерг кррастырылады.
В статье рассматриваются возможности разработки компьютерных программ, предназначенных для статистической обработки психологических тестов.
The possibilities of computer programs creation intended to statistic analysis of psycho-logical tests are considered in the article.
Прежде всего нам хотелось бы остановиться на определении понятия «новые информационные технологии» в научных исследованиях. Новые информационные технологии в образовании (НЩО) достаточно фундаментально исследовано Г.К. Селевко в работе «Современные образовательные технологии» (М.; 1998). Разграничивая понятия методов (методик) и технологий обучения, автор справедливо указывает, что «в технологиях более представлена процессуальная, количественная и расчетная компоненты, в методиках - целевая, содержательная, качественная и вариативно-ориентировочная стороны. Технология отличается от методик своей воспроизводимостью, устойчивостью результатов» [1]. В свою работу Г.Се-левко включил раздел «Компьютерные (новые информационные) технологии обучения», отождествляя понятия «новые информационные технологии» и «компьютерные технологии обучения». Как синонимы, на наш взгляд, должны рассматриваться и понятия «новые информационные» и «компьютерные технологии в научных исследованиях».
Таким образом, характеристиками новых информационных технологий в научных исследованиях являются: «воспроизводимость», обязательное
присутствие в них «расчетной» и «количественной» компоненты, достаточно однозначный и формализованный характер исследовательских процедур, связанных с переработкой научной информации, а также использование только таких функций компьютера, которые не доступны другому вычислительному и информационному средству например, калькулятору (работа по программе и т.д.)
Рассмотрим некоторые направления создания и применения НИТ (новых информационных технологий) в психологических исследованиях, в том числе в процессе создания и применения психологических тестов-оп-роников.
Обычно считается, что применение тестов и иных методик, связанных с количественной оценкой психических качеств, не совсем правомерно в отношении «высших уровней психического, для которых характерны такие признаки, как уникальность, спонтанная активность, целостность...» ¡2]. Но в психологии широко применяются тесты на определение уровня креативности, творческих способностей, эмпатии и т.д. и даже созданные учениками психолога В.Франкла «тесты для количественного измерения стремления к смыслу» [3].
В рамках нашей теоретической модели личностных ценностей (на ней мы здесь останавливаться не будем) нами был разработан тест-опросник на определение уровня компетентности в параметрах духовной культуры. Работа над ним включала несколько этапов, приведем лишь окончательный вариант теста с инструкцией и продемонстрируем применение НИТ в ходе его реализации.
Инструкция: «Сейчас Вам будет предложено несколько утверждений, связанных с изучением Ваших личностных особенностей. Выразите степень своего согласия или несогласия с этими утверждениями. Варианты ответа: 1 - не согласен, 2 - скорее не согласен, 3 - скорее согласен, 4 - полностью согласен».
1. В этических нормах поведения и нравственных ценностях всегда присутствует что-то «вечное».
2. Научное знание интернационально.
3. В науке в большей мере, чем в области нравственности, присутствуют «вечные истины».
4. Системы ценностей в разных странах и культурах могут существенно различаться.
5. Выдающиеся творения Шекспира и Леонардо да Винчи всегда останутся вершинами художественного творчества.
6. Политические ценности могут быть различными в различных странах и культурах.
7. По большому счету, существует одна система общечеловеческих политических ценностей, образцом которой служат демократические страны Запада и США.
8. Новейшие течения в современной литературе и искусстве могут перечеркнуть художественные достижения предыдущих веков.
9. В науке не существует общезначимых истин: то, что в одной стране предполагается истинным, в другой окажется ложным.
10. Изготовление изделий народного декоративно-прикладного искусства можно без особого ущерба для их качества перенести из тех местностей, где эти ремесла возникли, в любую точку земного шара.
.11. Оцените справедливость суждения «религия не знает географических границ».
12. Оцените справедливость суждения «наука не знает географических границ».
13. Основные положения и догматы религиозных систем должны непрерывно развиваться вместе с развитием общества.
14. Научные знания об объекте тесно связаны с идеологией того общества, в котором развивается данная наука».
Данный психологический тест был апробирован на двух группах испытуемых: преподаватели, специализирующиеся в области точных наук (кафедра математики и информатики, химии и химической технологии, всего 6 человек) и преподаватели кафедры музыки и пения ПГУ и Павлодарского музыкального колледжа (9 человек).
Ключ к тесту включал в себя способы вычислений на основе полученных ответов испытуемых двух параметров компетентности в сфере духовной культуры - компетентность в области научно-познавательной деятельности (культуры) Б и компетентность в области основных духовных ценностей Р. При этом вопросы 2, 3,9,12 и 14 выявляли параметр в, остальные -Р. Для сопоставимости полученных оценок по обоим параметрам первоначальная величина показателя в умножается на коэффициент 1,8. Значит по каждому из этих двух показателей испытуемый может «заработать» ст 9 до 36 баллов.
.Разработка и применение компьютерной технологии для обработт; результатов данного теста-опроника базировалась на следующем подходе, Мы полагали, что характеристика «воспроизводимости», присуща е компьютерным технологиям обработки информации, в максимальной мет;
реализуется тогда, когда создаваемая программа оказывается наименее машинно-зависимой.
С этих позиций мы рекомендовали бы использовать для создания программ обработки психологических тестов-опросников на ЭВМ достаточно простые и универсальные языки программирования, например, версии языка Бэйсик начиная от GW Basic и кончая Q-Basic и Quick-Basic. Как отмечается в современном руководстве по Бэйсику, этот язык «продолжает пользоваться известной популярностью. Дело здесь в удачной комбинации легкости изучения Бэйсика и полезности знаний, получаемых в ходе такой работы. Осваивая Бэйсик, человек получает универсальную информацию о программировании и языках программирования» [4]. Сведения о Бэйсике изложены и в пособии [5].
Указанные версии Бэйсика легко реализовать на очень широком классе персональных компьютеров, начиная с 386-го процессора и кончая процессором Pentium-4. Программы этого языка сейчас можно найти на лазерных дисках «BASIC. Программирование для начинающих. 2002 год», а также «Лучший софт для начинающего программиста. 2002 год» (их можно приобрести в любом компьютерном магазине). Если у пользователя отсутствует дисковод для чтения лазерных дисков, то в любой компьютерной фирме можно переписать программу какого-либо из этих языков на гибкий диск 1.44 МБ, а затем методом «перетаскивания» из окна в окно записать на свой диск-винчестер. При этом мы не рекомендовали бы использование в данном конкретном случае «продвинутой» версии данного языка Visual Basic, как достаточно сложной для освоения.
Приведем теперь программу обработки результатов данного теста с некоторыми комментариями. Операторы в языке Turbo Basic не нумеруются.
Операторы ввода данных
CLS Очистка экрана от предыдущих результатов обработки
информации
? "INPUT DATA!" Буквально: "ВВОДИ ДАННЫЕ!". Предложение вводить коды ответов испытуемого при последующих запросах ЭВМ.
INPUT А1 ОПЕРАТОРЫ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО ВВОДА ДАН-
INPUT А2 НЫХ. (ЭВМ ждет, пока пользователем не будет набрано
INPUT A3 очередное число и копирует его в ячейки данных Al, А2,
..............................A3, ...А14)
INPUT Al4
Операторы обработки данных
8=0 Р=0
Р=Р+А1
№ А2=3 ТНЕЫ 8=8+4 № А2=4ТНЕЫ 8=8+3 А2=2ТНЕК 8=8+2 Ш А2= 1 ТНЕЫ 8=8+1
Ш А3=1 ТНЕИ 8=8+3 1Б А3=2 ТНЕИ 8=8+4 1И А3=3 ТНЕЫ 8=8+2 А3=4 ТНЕЫ 8=8+1
Р=Р+А4 Р=Р+А5
8=8+5-А14
Здесь задаются два итоговых показателя 8 и Р данного теста. До начала процесса обработки они обнуляются.
В этом фрагменте отображается обработка данных по первым двум; вопросам. Первая строка показывает, что по первому вопросу к показателю Р непосредственно прибавляется код ответа испытуемого, зафиксированный в ячейке А1. Последующие строки показывают процесс обработки ответов на 2 вопрос теста (ячейка А2).
Обработка кодов ответов на 3 вопрос (ячейка АЗ). Имеется довольно сложная зависимость между кодами ответов и изменением суммы баллов по показателю 8, что определяется ключом обработки результатов по этому вопросу.
Обработка данных по 4 и 5 вопросу. Здесь имеется прямая связь между кодами ответов (1, 2, 3 и 4) и суммой баллов, начисляемых испытуемому по параметру Р.
Обратная зависимость между кодами ответов на последний вопрос и суммой баллов, начисляемых испытуемому, по параметру 8.
Завершающий блок операторов
Очистка экрана перед выдачей результатов. Оператор ? Р=" в следующей строке Предупреждает, что вначале бу-
? 8* 1.8 дет выведено 8, затем Р. При этом с учетом того, что
? р число критических вопросов для 8 и Р разное, данные
по 8 умножаются на коэффициент 1,8. .
После обработки данных по каждому испытуемому можно приступить к статистической обработке результатов по группе испытуемых: например, определение среднего арифметического и среднего квадратического отклонения (синоним: стандартное отклонение). Формула оценки среднего квадратического (стандартного) отклонения по выборке из ^значений случайной величины А7 с учетом корректировки смещения этой оценки для относительно малых значений N(N<100), может быть найдена в лабораторном практикуме по психологии [6] или в любом учебнике по теории вероятностей и математической статистике.
а =
N -I
Здесь а - стандартное отклонение выборки с учетом корректировки для относительно малых N, Xi - значения случайной величины, М - среднее арифметическое, N - объем выборочной совокупности.
Для вычисления стандартного отклонения по этой формуле можно воспользоваться составленной автором на языке Borland Turbo Basic программой, которая предназначена для вычислений одновременно среднего арифметического и среднего квадратического отклонения и является хорошим примером использования НИТ для решения задач дисперсионного анализа.
CLS Очистка экрана.
? "N - ?" Предложение ввести N - объем выборки.
INPUT N? "Xi - ?" Предложение в последующем вводить значения случай-
DIM X(N) ной величины Xi. Задание массива из N значений Xi.
Р=0 Начальное обнуление показателя Р (сумма всех значений
Xi).
FOR 1= 1 ТО N Цикл для организации суммирования всех Xi.
INPUT Х(1) Предложение вводить значения X1, Х2, ХЗ.. .Хп и су мми-
Р=Р+Х(1) рование этих значений в цикле.
NEXT I
? P/N Печать среднего арифметического на экране.
Q = 0 Начальное обнуление показателя Q (сумма квадратов всех
отклонений Xi от среднего арифметического).
FOR 1=1 ТО N Организация цикла для вычисления показателя Q с це-
Q=Q+(P/N - Х(1))л2 лью последующего вычисления стандартного отклонения NEXT I.
? SQR(Q/(N-1)) Вычисление и печать на экране скорректированного значения стандартного отклонения.
Примечание. Стандартное отклонение можно вычислять и с помощью электронных таблиц Excel (одно из приложений Microsoft Office). Тем, кто привык работать с этими таблицами, мы и рекомендуем это делать. Вначале нужно войти в Excel. В один из столбцов (например, А) внести все значения случайной величины в нашей выборке. На верхней панели Excel найги значок fx (вставка функций). Затем выбрать в левом окне категорию «статистические», в правом окне выбрать функцию «стандотклон». После двойного нажатия на кнопку «OK» мы, наконец, получаем результат - значение среднего квадратического отклонения. При этом работа с электронными таблицами имеет все же некоторые недостатки по сравнению с использованием вышеприведенной программы вычислений на Бэйсике: 1) Excel не позволяет вычислять одновременно среднее квадратическое от-
клонение и среднее арифметическое. А приведенная выше программа не только позволяет сразу, после введения последнего числа «увидеть» значение этих двух статистических показателей, но и при необходимости вывести на экран значение коэффициента вариации. Для этого достаточно ввести в программу еще один простенький оператор. 2) При работе с Excel нужно совершать больше действий, чем при работе с программой на Бэй-сике. В последнем случае главное - загрузка программы, остальное сводится к введению чисел и чтению результатов на экране. 3) Excel не дает возможности достаточно простым путем вычислить коэффициент Стью-дента (критерий) Т, который необходим для оценки достоверности межгрупповых различий средних арифметических - задача, которая имеет весьма существенное значение для исследователя-психолога (или социолога, педагога). Дело иной раз доходит до того, что с помощью электронных таблиц определяют параметры двух выборок (среднее арифметическое и стандартное отклонение), а затем вычисляют коэффициент Стьюдента. используя школьный калькулятор, хотя программа его вычислений может быть довольно легко составлена на языке Basic. 4) Надо учитывать и дидактический аспект проблемы: при проведении занятий по дисциплинам «Математические методы в психологических исследованиях», «Информатика и компьютеризация научных исследований» и т.д. студенты и магистранты более осознанно усваивают формулы математической статистики, если используются программы доступных языков программирования.
Программа вычисления коэффициента Стьюдента является достаточно простой, так как не содержит операторов условия, цикла, массива и т.д. Допустим, нам нужно оценить достоверность различий средних арифметических двух выборок. После очистки экрана идут операторы INPUT предназначенные для введения шести параметров по этим выборкам: N1. Ml, SI, N2, М2, S2 (соответственно объем выборки, среднее арифметическое и стандартное отклонение, вычисленные по предыдущей программе). Затем для выдачи окончательного результата на экране (значения коэффициента Стьюдента Т) вводятся следующие операторы:
CLS
г) ну_??
? M1-M2/SQR (S1A2/N1+S2A2/N2)
Формула для вычислений критерия Стьюдента взята нами из учебни ка [7].
Покажем теперь, каким образом можно использовать рассмотрение выше три компьютерных программы (программа обработки результате з
тестирования, программа вычисления среднего арифметического, среднего квадратическорго отклонения и, наконец, коэффициента Стьюдента) для решения вопроса о достоверности межгрупповых различий по двум параметрам нашего теста Б и Р. Для этого представим полученные нами результаты в виде таблицы.
Таблица 1
Показатели компетентности в сфере духовной культуры (по двум группам)
Параметры компетентности Кафедра музыки и пения, музыкальный колледж Кафедра математики, химии и химической технологии
Среднее арифметическое Среднее квадратичес кое Среднее арифметиче ское Среднее квадрати-ческое
Б(научная сфера) 26,00 4,51 26,40 3,35
Р(ценности) 29,22 3,27 28,50 2,74
Из таблицы наглядно видно, что средние показатели компетентности в сфере научно-познавательной культуры Я у представителей точных наук были несколько выше, чем у преподавателей, имеющих дело с музыкальной культурой (соответственно 26,40 и 26,0). При этом вычисление коэффициента Стьюдента (с учетом параметров дисперсии) показало, что эти среднегрупповые различия являются статистически достоверными даже при уровне значимости р=0,01. Действительно, вычисленное значение коэффициента Стьюдента Т оказалось равным 13,01, тогда как табличное (граничное) значение этого коэффициента для числа степеней свободы Г=6+9-2-15 оказалось гораздо меньше (Табл.=3,01). Это полностью соответствует нашей предварительной гипотезе и косвенным образом свидетельствует о достаточной степени надежности и валидности теста. Также статистически достоверной при р=0,01 оказалась большая величина средних показателей по параметру компетентности в области духовных ценностей в группе преподавателей музыки по сравнению с соответствующим параметром у преподавателей, работающих в области точных и естественных наук (соответственно 29,22 и 28,50). При этом коэффициент Стьюдента Т оказался равным 10,97, тогда как для данного уровня значимости Ттабл.=3,01. Сказанное говорит о том, что созданный нами в окончательном варианте тест является достаточно «работающей» и валидной психологической методикой. Таким образом, как нами было показано, как НИТ могут приме-
няться не только для обработки результатов психологических тестов, но и для их «обкатки» и уточнения ключей, то есть в процессе их научной разработки.
ЛИТЕРАТУРА
1. Селевко Г.К. Современные образовательные технологии: Учебное пособие-Ми Народное образование, 1998,- С. 16.
2. Пряжников Н С. $ ^ $ , или Личность в эпоху продажности - М.: Московский психолого-социальный институт; Воронеж: НПО «МОДЭК», 2000-С. 108.
3. Франк.1 В. Человек в поисках смысла - М.: Прогресс.-:! 990,- С.28.
4. Бобровский СИ. Программирование на языке для школьников и студентов.-М.: ДЕСС - Инфорком-Пресс, 1999,-С. 11.
5. Уолш Б. Программирование на Бэйсике - М.: Радио и связь, 1988.
6. Сосновский Б.А. Лабораторный практикум по общей психологии. - М.: Просвещение, 1979.-С. 120.
7. Колемаев В. А., Калинина В Н. Теория вероятностей и математическая статистика: Учебник. - М.: ИНФРА-М, 1999.-С. 177.
