Контролирующие программы
1. Идея обучения с помощью компьютера появилась давно. Первые попытки относятся к концу 50-х годов. В то время уже имелась возможность "общения" человека с компьютером посредством используемого в качестве устройства ввода/вывода телеграфного аппарата-телетайпа. Надлежащим образом запрограммированный компьютер заносит в свою память набираемый человеком на клавиатуре телетайпа текст запроса, а по окончании ввода этого текста производит некоторый анализ его и печатает на телетайпе заранее заготовленный, или конструируемый из подходящих элементов текст ответа. Или проще - компьютер выдает на телетайп текст вопроса или условия задачи и ждет ввода с клавиатуры ответа, который затем сверяется с имеющимся эталоном, чтобы выдать оценку: верно/неверно. С тех пор во всем мире ведутся непрерывные научные поиски решения проблемы эффективного и дешевого способа обучения с помощью компьютера.
Сегодня престиж и рейтинг учебного заведения определяются не только общим уровнем преподавания, наличием в штате сотрудников ученых с мировым именем и материально-технической базой, но и эффективностью и качеством системы контроля знаний учащихся. Несомненно, что его наиболее оперативной, современной и объективной формой является тестовый контроль в компьютерном варианте.
Широкое распространение в настоящее время получают инструментальные авторские системы по созданию педагогических средств: обучающих программ, электронных учебников, компьютерных тестов. Особую актуальность для преподавателей школ и вузов приобретают программы для создания компьютерных тестов – тестовые оболочки. Подобных программных средств существует множество и программисты-разработчики готовы строить новые варианты так называемых авторских систем. Однако широкое распространение этих программных средств сдерживается отсутствием простых и нетрудоёмких методик составления тестовых заданий, с помощью которых можно «начинять» оболочки.
Известно большое количество программных продуктов, позволяющих создавать тестовые задания и использовать их для контроля знаний учащихся. Однако большая их часть не ориентирована на использование графических и других иллюстраций, или же это требует настолько неудобно, или трудно, что требует привлечения других специалистов.
Создание обучающих и контролирующих средств - сложная и трудоемкая работа, требующая совместных усилий опытных преподавателей-лекторов, разработчиков программных средств, программистов и др. Наиболее сложной является работа по созданию учебников и учебных пособий, лабораторных практикумов, тестовых материалов. Широкомасштабному ведению такой работы в вузах препятствует отсутствие финансовых ресурсов для ее стимулирования. В результате она проводится бессистемно, главным образом силами отдельных преподавателей и работников ИТ-подразделений.
Серьезным препятствием при создании обучающе-контролирующих программ является и недостаточный уровень компьютерной подготовки профессорско-преподавательского состава.
2. В конце 80-х годов проблемной лабораторией электронных вычислительных машин Московского государственного университета была создана микрокомпьютерная система обучения "Наставник".
Типовой вариант системы рассчитан на обучение одновременно до 32 учащихся, обслуживаемых одним микрокомпьютером. Система проста и удобна в управлении, не требует специальной подготовки преподавателей и удобна для обучаемых. Все общение с компьютером происходит по подсказкам и контролем с его стороны.
Программное обеспечение системы состоит из пяти частей. Три части, "Обучение", "Экзамен", "Тест", обеспечивают возможность проведения соответствующих занятий.
Подсистемы "Экзамен" и "Тест" предназначены для контроля знаний и умений. В режиме "Экзамен" обучаемый получает от преподавателя набор секций, в которых получает определенное преподавателем число упражнений с ограниченным числом попыток ответов. Верные ответы подтверждаются, а неверные отрицаются, однако справки не выдаются. "Тест" отличается от "Экзамена" тем, что каждый учащийся отвечает на все имеющиеся в учебном материале вопросы, причем попытка ответа предоставляется только одна. Ответы не подтверждаются и не отрицаются. Вся работа учащегося протоколируется. Учебно-методическое оснащение наименее фиксировано и наиболее открыто для наращивания и развития. Жестко определены только форматы и правила оформления учебных материалов. Никаких ограничений по тематике и содержанию учебных материалов, равно как и методик или дидактических приемов, кроме необходимости выражаться в форме множественного выбора, нет.
3. Последние годы в педагогической практике все большее распространение получают компьютерные обучающие программы, разработанные для совершенствования и поддержки учебного процесса. Компьютерные обучающие программы служат учебным пособием преподавателю и студенту, могут не только обучать, но и контролировать знания, выдавать справочную информацию и т.д.
Предлагается модуль компьютерных обучающих программ, рассматривающий фрагмент курса «Дискретная математика» - тему «Разбиение графа на максимальные сильно-связные подграфы». Исследуются два метода решения задачи – метод Мальгранжа и матричный метод.
Работа с модулем компьютерных обучающих программ возможна в режимах обучения и контроля. В режиме обучения студенту предоставляется возможность ознакомится с теоретическим материалом и рассмотреть основные этапы алгоритма на примерах, в которых иллюстрации сопровождаются комментариями. Контроль знаний осуществляется посредством тестирования. В качестве тестового задания студенту предлагается решить задачу отыскания прямого и/или обратного транзитивного замыкания на графе, заданного матрицей смежности. Студенту выставляется оценка с учетом сложности теста и числом допущенных ошибок. Полученная оценка может быть улучшена, для этого необходимо пройти тест заново, изменив уровень сложности задания.
При работе с модулем компьютерных обучающих программ формируется база данных, в которой накапливаются сведения о студентах, прошедших тестирование (фамилия, группа, оценка), т.е. предусмотрена возможность ведения электронного журнала преподавателя.
Использование модуля компьютерных обучающих программ в учебном процессе позволит повысить эффективность учебного процесса (занятия), сократить непроизводительные затраты времени обучаемого, оптимизировать преподавательскую деятельность посредством высвобождения времени для индивидуальной работы со студентами, а также стимулирует студентов к повышению уровня знаний.
Предлагаемый модуль компьютерных обучающих программ универсален, т.е. может быть использован и при очном обучении, и в компьютерной библиотеке, и при самостоятельной работе дома.
4. Тесты бывают двух видов :
Обучающая программа. Назначение ее вытекает из названия. В такой программе рабочая часть может практически отсутствовать - для нее диалог не только естественная, но и основная часть процесса решения задачи. Поэтому сценарий диалога подобной программы часто и есть словесное описание алгоритма решения всей задачи.
Составление такой программы начинают с разбиения всей изучаемой информации на кадры , т.е. такие порции информации, каждую из которых обучаемый должен усвоить за один прием.
Вся информация по каждому кадру вводится в ЭВМ.
В соответствии со сказанным обучение с помощью ЭВМ производится за ряд шагов. На каждом шаге ЭВМ (программа):
Если ответ верен, то программа выдает следующий кадр информации; если неверен, то сообщает об этом, а иногда и дает некоторые разъяснения, после чего выдает тот же кадр для продолжения его изучения.
Контролирующая программа. Это частный случай обучающей программы. Контролирующие программы предназначены для контроля знаний и в соответствии с этим должны выдавать учащимся только вопросы, проверять правильность ответов и оценивать степень знаний учащихся. Принципиальных отличий от обучающих программ контролирующие не имеют. Особенность их - они определяют число правильных ответов и выдают («выставляют») оценку знаний учащегося.
Для примера рассмотрим построение простейших программ указанного вида.
Задача 12.14
Построить контролирующую программу по теме «Геометрическая фигура - прямоугольник».
Предварительно разобьем информацию, подлежащую контролю, на такие кадры:
Текст каждого кадра, вопрос и эталон указаны непосредственно в сценарии.
Сценарий диалога контролирующей программы
П. 1. ЭВМ: «Проверим, что вы знаете о прямоугольнике? Вы готовы отвечать?(д/н)».
П. 2. Пользователь: ОТВЕТ=«д»/«н».
П. 4. ЭВМ: «Введите фамилию».
П. 5. Пользователь: ОТВЕТ = .
Кадр 1.
П. 6. ЭВМ: «. Ответьте - которое из трех определений прямоугольника верное: *»
« 2....»;
П. 7. Пользователь: ОТВЕТ= 1/2/3.
Перейти к п. 6.
Кадр 2.
П. 9. ЭВМ: «Ответьте на вопрос: чему равна площадь прямоугольника ЛВСВ: ЛВ = СВ = 50; ВС=М = 60?».
П. 10. Пользователь: ОТВЕТ = 300/ , где N ф 300.
Кадр 3.
П. 12. ЭВМ: «Ответьте на следующий вопрос: чему равен периметр прямоугольника АВСВ: АВ=СВ= 30; ВС=СВ= 100?».
П. 13. Пользователь: ОТВЕТ = 260/, где А ф 260.
П. 15. ЭВМ: «», «число Ваших верных ответов =», ; если М
если М = 3 - «Молодец! Отлично!». Перейти к п. 1.
П. 16. ЭВМ: «До свидания!». Останов.
Примечание. 1. При выводе кадра 1 сценария мы предусмотрели обращение к пользователю по фамилии. Такой прием позволяет сделать диалог более «теплыми, более дружественным. В кадрах 2 и 3 мы не использовали подобное обращение, чтобы не загромождать сценарий.
Итак, мы получили сценарий диалога задачи. Далее, используя его непосредственно, можно составить требуемую программу, опираясь лишь на Основные принципы алгоритмизации (см. 10.1).
Для построения программы в этом случае достаточно каждый пункт сценария заменить соответствующим оператором языка Бейсик - ввода, вывода, условным и т.д. Это самый простой подход, в результате которого, правда, создаются не самые эффективные программы, прямо скажем, громоздкие. Тем не менее рекомендуем читателю написать программу, используя этот подход, с тем, чтобы он мог «прочувствовать» все особенности составления диалоговых программ. Подход, обеспечивающий построение более эффективных программ подобного вида, рассмотрен в 12.4.4.
Слайд 2
Компьютерный контроль (КК) - процедура проведения педагогических измерений для установления соответствия уровня знаний и качества выполнения конкретного задания/операции запланированной модели знаний с целью управления процессом усвоения материала/подготовки в обучающих системах.
Слайд 3
гибкости и разнообразия созданных контролирующих материалов способов их использования степени адаптивности созданной системы к особенностям и уровню подготовленности обучающегося от возможности системы распознавать ответы или действия обучающегося при выполнении тестовых заданий
Слайд 4
программные средства, предназначенные для проверки (оценки) качества знаний.
Слайд 5
в короткие сроки выявить уровни знаний у всех учащихся по любому объему учебного материала.
Слайд 6
ввод ответа в общепринятой форме; адекватный анализ ответа; фиксация результатов контроля, их сбор, распечатка и статистический анализ.
Слайд 7
Тест – набор взаимосвязанных тестовых заданий, позволяющих оценить соответствие знаний ученика экспертной модели знаний предметной области.
Слайд 8
Слайд 9
1864г.-Дж. Фишер впервые применил тест для проверки знаний учащихся 1890 - Дж. Кеттел ввёл термин "тест" 1926г. –в России была опубликована первая серия тестов для школ 1970 г – развитие компьютерного тестирования
Слайд 10
Аттестационная процедура, позволяющая максимально объективно оценивать соответствие личностной и экспертной модели знаний с использованием компьютера и специально организованных тестов.
Слайд 11
Психологические (тесты интеллекта) Педагогические (тесты достижений или тесты успешности)
Слайд 12
Массовость и кратковременность Демократичность Технологичность Дифференцирующая способность Валидность Объективность Статистический анализ информации
Слайд 13
Элемент случайности Не способствует развитию устной и письменной речи невозможность диагностики навыков общения (коммуникации); невозможность диагностики изобретательских качеств; невозможность диагностики оригинальности мышления в решении учебных проблем и задач
Слайд 15
1. Задания с выбором одного или нескольких правильных ответов 2. Задания с открытой формой 3. Задания на установление соответствия 4. Задания на установление правильной последовательности.
Слайд 16
1.1. Выбор одного правильного ответа по принципу: один - правильный, все остальные (один, два, три и т.д.) – неправильные. 1.2. Выбор нескольких правильных ответов
Слайд 17
Нет готовых ответов -отвечая на задание, ученик дописывает ответ -применяется на разных этапах обучения
Слайд 18
цели тестирования; содержания теста; технических возможностей; уровня подготовленности преподавателя в области теории и методики тестового контроля знаний.
Слайд 19
1. Знание названий, имен. 2. Знание смысла слов, названий и имен. 3. Знание фактов. 4. Знание определений. 5. Сравнительные, сопоставительные знания. 6. Знание противоположностей, противоречий, антонимов и т.п. объектов. 7. Ассоциативные знания. 8. Классификационные знания. 9. Причинные знания, знание причинно-следственных отношений, знание оснований. 10. Процессуальные, алгоритмические, процедурные знания. 11. Технологические знания. 12. Вероятностные знания. 13. Абстрактные знания. 14. Методологические знания.
Слайд 20
логическая форма высказывания; краткость; наличие определенного места для ответов; правильность расположения элементов задания; одинаковость правил оценки ответов; одинаковость инструкции для всех испытуемых; адекватность инструкции форме и содержанию задания.
Слайд 21
Тест должен соответствовать целям тестирования; Тестовые задания должны быть правильными с точки зрения содержания; Тест должен соответствовать уровню современного состояния науки; Содержание теста должно быть комплексным и сбалансированным; Содержание теста должно быть системным
Слайд 22
Единый государственный экзамен (ЕГЭ) является основной формой государственной (итоговой) аттестации выпускников XI (XII) классов школ Российской Федерации
Слайд 23
единое расписание единые правила проведения использование заданий стандартизированной формы (КИМ) использование специальных бланков для оформления ответов на задания проведение письменно на русском языке (за исключением ЕГЭ по иностранным языкам)
Обучающая программа включает три составляющих: введение, основную часть, заключение.
Введение содержит: название темы; цели изучения; время на отработку; перечень справочной литературы; структуру компьютерной программы; порядок работы на клавиатуре.
В ходе введения учитель и программист особое внимание уделяют разъяснению назначения клавиш, несущих основную нагрузку при работе.
Основная часть содержит: учебный материал; ориентировку в дальнейших действиях в случае слабого усвоения того или иного положения; организацию текущего, промежуточного и итогового контроля.
Учебный материал компонуется на основе дифференциального алгоритма (см. § 38). Ошибку допускают те, кто переносит в программу текст книги без изменений. Это и нерационально с точки зрения большого объема информации, и накладно с точки зрения стоимости машинного времени и работы программиста.
Критериями текста, вводимого в компьютерную программу, являются: текст по объему меньше, чем в печатных источниках; текст сформирован не только из материала учебника, но и с использованием других источников; текст скомпонован с удобствами для его восприятия, осмысления, запоминания; текст содержит в себе только ту информацию, которая несет смысловую нагрузку.
Далее приводятся два варианта текста: из источника и программный.
При формулировании текстов для программ используются различные шрифты, курсив и т. п., чтобы главное и основное не выпало из поля зрения пользователя.
Часть материала может быть представлена и в виде схем, таблиц, графиков и других средств наглядности.
Текст из источника | Программный вариант |
Ордынское иго на Руси сыграло, несомненно, отрицательную роль. Это признает подавляющее большинство ученых: историков, публицистов, литераторов. Хотя и в прошлом, и в настоящем столетиях высказывались мнения о том, что иноземное владычество оказало и положительное воздействие на развитие Руси - укрепление там государственного порядка, ослабление княжеских усобиц, заведение ямской гоньбы. Конечно, почти двух с половиной вековое господство ордынцев привело, помимо прочего, к обоюдным заимствованиям в хозяйстве, быту, языке и прочем. Но главное - нашествие и иго отбросили русские земли назад в их развитии. Ордынские властители отнюдь не содействовали централизации на Руси, объединению их земель; наоборот, препятствовали в этом. В их интересах было разжигать вражду между русскими князьями, не допускать их единства. Все, что делалось в этом плане, делалось против их воли, воли русских людей, оплачивалось ими дорогой ценой | Существует мнение о пользе ордынского ига на Руси: обоюдное заимствование в хозяйстве, языке, быте, государственном управлении. В действительности монго- ло-татары сыграли отрицательную роль: иго отбросило русские земли назад в их развитии. Пришельцы не содействовали централизации Руси, объединению ее земель, разжигали вражду между ними |
Какие виды работ включают блоки? Выбор круга проблем, тем, положений для контроля. В каждой школе имеются государственный, национально-региональный (в известных случаях и школьный) стандарты, программы, учебники. Ими и руководствуется учитель в решении данного вопроса. Формулирование вопросов. Вопросы ставятся разнообразно: часть - на репродуктивной, часть - на продуктивно-познавательной, часть - на проблемной основе. Таким образом, отвечающему на вопросы предстоит в одних случаях что-то вспомнить, в других - о чем-то подумать, в третьих - решить историческую задачу. Выработка полных ответов на сформулированные вопросы. Ответы должны быть предельно сжаты и лаконичны. Выделение из сформулированных ответов основополагающей терминологии, несущей смысловую нагрузку. От правильности выбора этих слов часто зависит качество оценки учащимся. Составление сценария-кадроплана. При этом важно соблюсти спокойный, оптимистический тон, корректный стиль общения в связке «учитель - ученик».
Методы проведения занятий с использованием компьютеров. Они разнообразны и в первую очередь зависят от типа программы - обучающей или контролирующей.
Занятия по обучающей программе проводятся в один этап. Учитель вводит учащихся в обстановку работы на компьютере, определяет цели и задачи занятия. Учащиеся приступают к отработке программы. Учитель контролирует их деятельность посредством внешнего наблюдения, готовый в любую минуту оказать помощь каждому, кто по какой-то причине испытывает затруднения в работе.
В заключительной части занятия учитель, имея распечатку оценок учащихся (программа предусматривает это), делает разбор самостоятельной работы каждого пользователя. Заслужившие отличные и хорошие оценки получают одобрение. Для получивших низкие результаты определяются задания на доработку (отработку) материала по учебнику или пособиям.
При работе с обучающими программами необходимо придерживаться определенных правил: не усвоив сути одного вопроса, не переходить к другому; оценки за ответы на контрольные вопросы должны быть не ниже «хорошо»; по завершении изучения темы, даже при отличном результате, необходимо «пройтись» по программе еще раз, но в более высоком темпе.
Занятия по контролирующей программе. Здесь вариантов занятий (работы) несколько: учащиеся по личной инициативе эпизодически контролируют ход усвоения ими курса истории (отдельной темы, вопроса и т. п.); учащиеся по личной инициативе систематически контролируют ход усвоения ими курса истории; предусмотренные расписанием занятия в условиях функционирования в школе рейтинговой оценки знаний; предусмотренные расписанием занятия по выявлению индивидуальных знаний у всех учащихся класса (группы) за четверть, полугодие, год (назовем их индивидуальными контрольными занятиями) и т. д..
Учитывая, что первые три варианта по различным причинам пока маловероятны, остановимся на четвертом варианте - организованном двухчасовом занятии для всего класса по выявлению индивидуальных знаний каждого учащегося.
В первой части занятия учитель, наряду с общепринятой постановкой целей и задач, знакомит учащихся с правилами работы на компьютерах. Каждый учащийся получает задание - ответить на вопросы:
а) для всех одинаковые;
б) по нескольким вариантам;
в) по персональным вариантам.
На 35-40 минут работы на первом уроке количество вопросов может составить 4-6. Распределение вопросов, вариантов осуществляется таким образом, чтобы исключить заимствование учащимися готовых ответов с экранов компьютеров у рядом или впереди сидящих соседей.
Вторая часть занятия посвящена выработке, формулированию и набору на клавиатуре компьютеров ответов на вопросы. Учитель в это время наблюдает за деятельностью учащихся, готовый в любую минуту оказать им помощь в случае необходимости.
Третья часть занятия посвящена персональному разбору выполнения учащимися заданий.
Контролирующие программы обеспечивают выставление персональных оценок каждому пользователю за ответ на каждый вопрос. В распечатке ответов учащихся и журнале контроля зафиксировано, кем и за какие ответы получены отличные, хорошие, удовлетворительные и неудовлетворительные оценки, а также общая оценка за работу.
Учащиеся, получившие низкие оценки, ориентируются учителем на дальнейшую отработку слабо усвоенных ими вопросов.
Завершается занятие постановкой задания на самоподготовку, определением форм контроля и отчетности на завершающем этапе изучения очередной темы или раздела.
В чем преимущества отработки учебного материала и контроля за качеством его усвоения с использованием компьютерной техники?
Во-первых, обязательность работы для всех без исключения учащихся, причем с полным напряжением сил, поскольку каждый из них за свой труд получает оценку.
Во-вторых, полная самостоятельность учащихся в выполнении заданий.
В-третьих, особое психологическое состояние учащихся: занятие проводится нетрадиционно; он сам управляет «ящиком с мозгами» и т. д.
В-четвертых, огромная экономия времени. Нетрудно сравнить, какое количество учащихся и по какому количеству вопросов бывает опрошено без компьютерной техники с аналогичными показателями при работе в компьютерном классе.
Историческое образование - через Интернет. Столь смелая постановка вопроса небеспочвенна. В 2000 г. в целом по России к Интернету были подключены уже около 300 школ.
В современном мире все шире распространяются информационные технологии образования, позволяющие школьнику, студенту, учителю, при наличии компьютера и его подключенное™ к интернетовской сети, вызывать из банка данных любые материалы по истории: лекции, тематические разработки, другие дидактические и справочные данные.
Имеются адаптированные компьютерные программы, которые обеспечивают пользователю, к примеру, чтение лекций и осуществление самоконтроля за ее усвоением. Компьютер может быть соединен с научными, университетскими, школьно-образовательными центрами. Данная проблема требует скорейшего разрешения, поскольку в ряде регионов приняты законы, закрепившие право самостоятельного выбора каждым учащимся формы обучения: очной, заочной, самообразования, экстерната, семейного образования и т. д.
Практикум
Задание. Отработайте фрагмент сценария-кадроплана контролирующей программы по изучению вопроса «Что такое патриотизм?»
Наш вариант ответа см. на с. 170-171.
rf-gk.ru - Портал для мам. Воспитание. Законы. Здоровье. Развитие. Семья. Беременность