CC BY
19
ПЕЛНГОГПЧЕСКПЕ ИНУКП
УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ УЧЕБНО-ВОСПИТАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА НА ОСНОВЕ ПЕДАГОГИЧЕСКОГО ТЕСТИРОВАНИЯ И МОДЕЛИРОВАНИЯ
М.Л. Романова
QUALITY MANAGEMENT OF THE EDUCATIONAL PROCESS ON THE BASIS OF PEDAGOGIC TESTING AND MODELLING
Romanova M.L.
This article is devoted to the problem of the quality management of the didactic process in the establishments of higher and secondary education. The goal of the research is to ground the technology of the educational process management in compulsory subjects on the basis of the new type tests appliance and students' achievements forecasting.
Статья посвящена рассмотрению проблемы управления качеством дидактического процесса в высших и средних учебных заведениях. Цель исследования - обосновать технологию организации учебного процесса по учебным дисциплинам на основе применения тестов нового типа и прогнозирования достижений обучающихся.
УДК 378.147
Введение. В последнее время педагогической наукой и практикой уделяется все более пристальное внимание одной из важнейших проблем - проблеме повышения качества образования. Результаты различных исследований свидетельствуют о возможности совершенствования дидактического процесса [1, 2, 4-6].
Тем не менее в настоящее время сложилась ситуация, характеризующаяся, с одной стороны, насущными требованиями педагогической практики в повышении качества учебно-воспитательного процесса в рамках отдельных учебных дисциплин, с другой - недостаточным ассортиментом эффективных методов и средств контроля знаний и подготовленности обучающихся, трудностями нахождения моделей их рационального стиля учебной деятельности, а также недостатком технологий их практического использования.
Нами предложена и экспериментально обоснована методика организации учебно-воспитательного процесса на основе применения тестов нового типа и прогнозирования достижений обучающихся.
Прогнозирование достижений обучающихся на основе диагностики их банка знаний и научаемости. Автор предлагает методику педагогического контроля, которая, с одной стороны, легко поддается реализации на ЭВМ, с другой - позволяет одновременно диагностировать знания, интеллект (научаемость) и подготовленность обучающихся (под научаемостью в настоящее
время понимают интеллектуальное качество, представляющее собой способность индивида усваивать информацию для ее обработки с обязательной функцией формирования новой семантической связи с уже имеющимся банком знаний, а также использования в дальнейшем усвоенной информации [3]). Она заключается в следующем.
В основу методики положена разработка и применение тестов, позволяющих одновременно оценивать полноту знаний обучающихся и уровень их интеллектуальных способностей. Тест состоит из двух серий заданий. Первая серия включает в себя простые задания, успешность решения которых зависит лишь от наличия соответствующих знаний. Во вторую серию входят комбинированные задачи различного уровня сложности, решение которых требует одновременного применения соответствующих знаний и умения видеть связи между ними.
Следует отметить, что первую серию заданий следует разрабатывать только после создания второй, т.к. именно список комбинированных задач определяет, какой банк знаний нам необходимо проверить. Для создания блока простых задач комплексные задачи раскладывают на простые, которые и помещают в первый блок. Если для решения 1-й комбинированной задачи требуется знание множества Л! элементарных тем (порции банка знаний), то множество элементарных тем, которые должны войти в блок А, со-
W
ставляет Б = • Л1 (здесь: W - число ком-
1=1
бинированных задач блока Б).
Пусть первая серия предполагает проверку наличия N порций знаний (К - мощность множества Б). Пусть для проверки наличия 1-й порции знаний предлагается К1 простых задач, из которых верно решено Я1. Тогда общее число задач в первой серии
N
Л = ^ К1 , а полнота 1-го вида знаний
1=1
П = 100% • Я1 • К1 -1.
Вторая серия включает в себя W комбинированных (сложных) задач. Пусть при имеющейся полноте знаний обучающийся
должен был решить Я задач (Я не превышает W), а решил X задач. Тогда уровень его научаемости можно оценить по формуле
Н = 100% • X • Я-1.
Возникает вполне правомерный вопрос: каким образом определить число задач, которые может потенциально решить обучающийся при данной степени сформи-рованности банка знаний? Для этого целесообразно построение ориентированного графа, вершинами которого являются номера задач в тесте, а стрелки идут от простых задач к комбинированным. Нерешенные простые задачи, а также стрелки от них и соответствующие им комбинированные задачи следует перечеркивать. Тогда число комбинированных задач, которые должен решить обучающийся, будет численно равно числу незачеркнутых во второй серии теста. Если число задач, которые должен решить студент, равно 0 или 1, то определение его нау-чаемости невозможно вследствие несфор-мированности банка знаний.
Разработанная автором методика адаптивна, т.е. позволяет учитывать вновь поступающую информацию о результатах мыслительной деятельности обучающегося. Пусть педагогом были проведены Q тестов; число задач, которые должен был решить обучающийся в 1-м тесте, равно Х1, а число решенных - Я1. Тогда уровень научаемости можно определить как
Q ( Q V1 Н = 100% Х1 Я1 .
1=1 V 1=1 0 На основе разработанной методики возможно определить полноту банка знаний по учебной дисциплине в целом и подготовленность обучающегося. Пусть полнота знаний по каждой элементарной порции учебного материала равна П1, а всего у обучающегося проверены знания по N порциям материала. Тогда, если выборка П представительна, то средняя полнота банка знаний
N
? П1
Р = —-, а подготовленность I = Р • Н
N
(здесь Н - коэффициент научаемости). Действительно, вероятность решения различных
задач и выполнения учебных заданий в данной предметной области требует одновременного соблюдения двух условий: наличия банка знаний и интеллектуальных способностей. Но наличие банка знаний отражает Р, которая по своей сути есть вероятность наличия знаний, а интеллекта (научаемости) -Н, которая по своей сути есть вероятность применения накопленных знаний. Тогда, согласно теореме о независимых событиях, получаем искомую формулу: I = Р • Н.
Предложенная методика составления тестов нового типа и оценки подготовленности (или прогнозирования достижений) обучающихся реализована в процессе обучения физике учащихся Классического Лицея, преподавания дисциплин "Физика", "Метрология, стандартизация и сертификация", "Системы цифровой обработки сигналов" и "Программирование на языке высокого уровня" студентам Кубанского государственного технологического университета, а также преподавания дисциплин "Основы построения автоматизированных систем", "Метрология, стандартизация и сертификация" и "Математическая логика" студентам Краснодарского колледжа управления, техники и технологий.
Ниже приведены примеры положительного опыта применения тестов нового типа и методики прогнозирования достижений обучающихся.
Эффективность применения тестов нового типа и методики прогнозирования достижений обучающихся в учебно-воспитательном процессе учащихся и студентов. Проведенные педагогические эксперименты подтвердили целесообразность применения тестов нового типа и методики прогнозирования достижений обучающихся в учебно-воспитательном процессе. Опишем лишь некоторые из них.
Педагогический эксперимент № 1 был проведен с учащимися Классического Лицея Института современных технологий и экономики (г. Краснодар).
Технология подготовки учащихся к единому государственному экзамену и централизованному тестированию заключается том, что в процессе текущего контроля пе-
дагог предоставляет обучающимся тесты нового типа. И научаемость, и среднюю полноту банка знаний педагог достоверно может определить только в результате серии таких тестов. В результате анализа отдельной контрольной работы педагог выявляет конкретные порции знаний (элементарные темы), по которым у обучающегося пробел в индивидуальном банке знаний. Педагогическое решение, принимаемое на основе этой информации, заключается в выдаче индивидуальной домашней работы. Количество типовых заданий по данной теме зависит от степени усвоенности учащимся данной темы.
Должная моторная плотность мыслительной деятельности при решении тестов нового типа превосходит тот же показатель при написании единого государственного экзамена. Действительно, на экзамене по физике предлагают 30 простых задач и 10 комбинированных (по 5 во втором и третьем блоке). Если экзамен длится 210 минут, то контрольная работа - 90 минут (почти в 2,5 раза меньше). В таком случае контрольная работа должна включать в себя 12 простых и 4 комбинированные задачи. В действительности в среднем тест нового типа включает в себя в среднем 15-17 простых и 5-7 комбинированных задач. Это вполне согласуется с известным законом предела [3].
Предложенная методика позволяет эффективно готовить к единому государственному экзамену. Этот вывод был сделан благодаря сравнению результатов написания экзамена контрольной (и1=55) и экспериментальной (п2=57) группами обучающихся. Контрольная группа обучалась по традиционной методике, основанной на традиционных формах текущего и рубежного контроля, экспериментальная - по предложенной методике, основанной на постоянном получении объективной (числовой) достоверной информации о культуре мыслительной деятельности учащихся.
Известно, что в 10-й класс Лицея Института современных технологий и экономики (г. Краснодар) принимают выпускников 9-х классов общеобразовательных школ. Информацией об их подготовленности мо-
гут служить оценки по физике в аттестате. К началу обучения в 10-м классе подготовленность учащихся контрольной группы составляла 4,22±0,37, экспериментальной -4,18±0,33. В результате двух лет обучения результат написания ЕГЭ контрольной группой составил 63,4±5,8 баллов, экспериментальной - 75,7±6,3 балла.
Педагогический эксперимент № 2 проводился совместно с ответственным за учебную дисциплину "Основы построения автоматизированных систем" со студентами-программистами Краснодарского колледжа управления, техники и технологий.
Изучение указанной учебной дисциплины завершается сдачей письменного дифференцированного зачета (за его написание возможно заработать до 100 баллов). Преобразование балла в оценку производили следующим образом: от 30 до 54 баллов -"удовлетворительно", от 55 до 74 баллов -"хорошо", свыше 74 баллов - "отлично". В зачетные задания включались задания пяти типов. Задания первого типа - теоретические вопросы, второго типа - простые задачи, третьего типа - комбинированные задачи, четвертого типа - задания, предполагающие знание элементарных фактов (без выводов из них), пятого типа - задания творческого характера.
Средствами подготовки к зачету служили задания, выдаваемые при рубежном контроле знаний. Студенты писали контрольные работы по 4 разделам. Каждая контрольная работа включала в себя теоретические вопросы, простые и комбинированные задачи, что позволяло оценивать банк знаний, научаемость и подготовленность студентов. Основанием для допуска к зачету служило набирание не менее 40% баллов по каждой контрольной работе. В противном случае средствами коррекции знаний студентов служили специально отведенные занятия для переписывания тех типов заданий, с которыми они не справились.
Для оценки эффективности предложенной технологии обучения были сформированы контрольная (п1=30) и экспериментальная (п2=145) группы. Основанием для оценки начального уровня подготовленно-
сти служили срезы остаточных знаний, за которые можно было набрать до 17 баллов. Начальные знания контрольной группы 10,5±1,5 баллов, экспериментальной -10,1±1,3 балла. Результаты отсроченного контроля знаний студентов контрольной и экспериментальной группы составили соответственно 52,6±6,8 и 67,4±7,2 балла, итогового - 63,2±6,6 и 83,5±7,4 балла.
Педагогический эксперимент № 3 проводился совместно с ответственным за учебную дисциплину "Метрология, стандартизация и сертификация" со студентами-программистами Кубанского государственного технологического университета.
Для оценки эффективности обучения на основе применения тестов нового типа были сформированы контрольная (п1=27) и экспериментальная (п2=84) группы. Основанием для оценки начального уровня подготовленности служили срезы остаточных знаний, за которые можно было набрать до 30 баллов. Начальные знания контрольной группы 19,3±2,1 баллов, экспериментальной - 19,9±2,3 балла.
В процессе обучения студенты выполнили три практические работы и две контрольные, каждая из которых включала в себя как простые, так и комбинированные задачи. Сдача письменного экзамена по дисциплине "Метрология, стандартизация и сертификация" показала, что подготовленность студентов контрольной группы составила 62,4±7,1 балла, экспериментальной -79,8±8,1 балла.
Итак, образовательная среда представляет собой социально организованную совокупность условий, предоставляющих возможность для обучающихся формировать свою учебную деятельность с целью пополнения банка знаний, повышения уровня подготовленности и развития умственных способностей. В рамках организации дидактического процесса по конкретным учебным дисциплинам следует выделить и воссоздать механизмы технологического воспроизводства рациональных способов учебной деятельности. Данная работа представляет собой один из возможных подходов к решению данной задачи, что подтверждено экс-
периментально (всего в ходе исследования было проведено семь педагогических экспериментов).
ЛИТЕРАТУРА
1. Горовенко Л.А. Построение информационно-образовательной среды с элементами искусственного интеллекта: Автореф. дис... канд. тех. наук. - Краснодар, 2002. - 24 с.
2. Гулидов И.Н. Педагогический контроль и его обеспечение: Учебное пособие. - М.: ФОРУМ, 2005. - 240 с.
3. Доронин А.М., Романов Д.А., Полянский А.В. Культура мыслительной деятельности (информационный аспект). - Славянск-на-Кубани, СГПИ, 2006. - 132 с.
4. Симанков В.С., Луценко Е.В., Лаптев В.Н. Системный анализ в адаптивном управлении. - Краснодар: Ин-т совр. технол. и экон., 2001. - 258с.
5. Столяренко Л.Д. Педагогическая психология для студентов вузов. - Ростов н/Д: Феникс, 2004. - 256 с.
6. Шапошникова Т. Л. Обучение физике с использованием современных компьютерных технологий: перспективы, достижения и проблемы. - Краснодар, 2000. - 224 с.
Об авторе
Романова Марина Леонидовна, ассистент (преподаватель) кафедры физики Кубанского государственного технологического университета, аспирант третьего года обучения кафедры физики, лауреат стипендии администрации Краснодарского края за 2006 год; лауреат краевого конкурса на лучшую научную и творческую работу среди аспирантов (соискателей) высших учебных заведений Краснодарского края за 2005 год (диплом III степени). Сфера научных интересов - педагогика образования.
