Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. КОМПЬЮТЕРНОЕ ТЕСТИРОВАНИЕ КАК СОВРЕМЕННЫЙ МЕТОД ОБЪЕКТИВНОЙ ОЦЕНКИ УЧЕБНЫХ ДОСТИЖЕНИЙ 14
1.1. Роль контроля в обучении физике 14
1.2. История тестирования. Виды тестов и тестовых заданий 28
1.3. Тестирование и информационные технологии в обучении физике 50
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 1 76
ГЛАВА 2. УСЛОВИЯ УСПЕШНОСТИ И МЕТОДИКА ПРИМЕНЕНИЯ КОМПЬЮТЕРНОГО ТЕСТИРОВАНИЯ В ОБУЧЕНИИ ФИЗИКЕ 77
2.1. Необходимые и достаточные условия успешности применения компьютерного тестирования в обучении физике 77
2.2. Совместная деятельность учащихся и учителя как ключевое условие успешности компьютерного тестирования 111
2.3. Методика совместного создания и последующего применения компьютерных тестовых заданий по физике 126
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 2 137
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА УСЛОВИЙ УСПЕШНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ СРЕДСТВ КОМПЬЮТЕРНОГО ТЕСТИРОВАНИЯ В ОБУЧЕНИИ ФИЗИКЕ
3.1. Цели и задачи проведения опытно-экспериментальной работы 138
3.2. Констатирующий эксперимент и анализ его результатов 140
3.3. Поисковый эксперимент по выявлению необходимых функций средств компьютерного тестирования 151
3.4. Описание авторского программного пакета «Тест» 178
3.5. Обучающий и контрольный эксперимент по апробации условий успешности компьютерного тестирования в обучении физике 194
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 3 211
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 212
БИБЛИОГРАФИЯ 215
ПРИЛОЖЕНИЯ 236
- Роль контроля в обучении физике
- Необходимые и достаточные условия успешности применения компьютерного тестирования в обучении физике
- Цели и задачи проведения опытно-экспериментальной работы
Введение к работе
Развитие компьютерных информационных технологий как одного из важнейших достижений прошлого века повлекло за собой глобальные изменения в человеческом обществе. Проблеме информационного общества, к становлению которого идет человечество в связи с активным применением новых информационных технологий, посвящены работы отечественных авторов Г. Т. Артамонова, В. М. Глушкова, А. П. Ершова, К. К. Колина, Н. Н. Моисеева, В. Г. Пушкина,
A. И. Ракитова, Г. Л. Смоляна, А. Д. Урсула и зарубежных авторов Д. Белла,
Дж. Гелбрейта, Дж. Мартина, И. Масуды, Ф. Полака, О. Тоффлера, Ж. Фурастье.
Изменения в обществе, науке и технике не могли не сказаться на содержании образования и методике обучения. Вопросы внедрения кибернетики, информационных технологий, их влияния на образовательный процесс в своих трудах изучали отечественные и зарубежные исследователи Н. Т. Абрамова,
B. П. Беспалько, В. В. Вержбицкий, Б. С. Гершунский, В. И. Загвязинский,
Е. И. Машбиц, Д. А. Миллер, Л. И. Ноткин, С. Пейперт, Е. С. Полат, И. В. Ро
берт, Г. К. Селевко, Н. Ф. Талызина, О. К. Тихомиров, А. В. Усова.
На государственном уровне внедрение новых информационных технологий в систему школьного образования проводится в рамках реализации государственной программы информатизации средних школ. Информатизация предполагает существенные изменения в методике преподавания практически всех предметов школьного цикла, одним из которых является физика. Вопросы методики применения новых информационных технологий в обучении физике рассматривали в своих работах Л. И. Анциферов, А. И. Бугаев, С. Е. Каменец-кий, В. Г. Разумовский, А. В. Усова и другие ученые.
А. В. Кавтрев, Д. Ш. Матрос, А. В. Смирнов ориентируют возможности компьютерной техники на разработку обучающих сред, курсов, управление процессом обучения физике. Возможности компьютера по моделированию физических процессов и явлений применяют И. М. Низамов, И. М. Нуркаева. Проведением «виртуальных» лабораторных работ, использованием компьютеризированных лабораторий и изучением их возможностей в обучении физике занимаются В. Бласиак, Н. Н. Гомулина, А. В. Кавтрев, М. И. Старовиков,
A. Ю. Фадеев. Решение учебных физических задач с применением компьюте
ров и экспертных компьютерных систем рассматривали Л. И. Анциферов,
Э. В. Бурсиан, И. Н. Голицина, А. В. Купавцев, М. Е. Чекулаева, М. Б. Шабад.
Уделяется внимание обучению физике в игре за компьютером, применению
мультимедийных возможностей при проведении демонстраций на уроках физи
ки. Развитие линий связи (Интернет) вызвало поиск новых методик обучения с
использованием средств телекоммуникаций (Н. Н. Гомулина, М. В. Моисеева,
Е. С. Полат, А. Ю. Уваров и другие).
Результатом внедрения этих направлений применения новых информационных технологий (далее НИТ) в обучение физике стало повышение качества обучения физике, развитие исследовательских умений школьников, появление новых возможностей для творчества и сотрудничества, индивидуализации работы учащихся в сочетании с развитием их коммуникативных способностей, логического, операционального мышления.
В связи с постоянным развитием науки и техники возрос объем учебного материала, который необходимо усвоить обучающимся. Как показали вышеприведенные исследования, объем информации, который ученик может получить на правильно подготовленном компьютеризированном уроке, существенно выше, чем без применения компьютера. Изменения, связанные с внедрением новых технологий обучения, привели к изменениям в постановке целей и задач обучения.
Цели обучения физике ставят перед участниками образовательного процесса комплекс задач образовательного, развивающего и воспитательного характера. Диагностичность достижения этих целей обусловливает эффективность применяемой технологии обучения, что отражено в определении самих целей обучения терминами результата деятельности учащихся. Соответственно, возросла роль оперативной диагностики уровня достижения целей обучения.
Значение педагогической диагностики в современном образовательном процессе изучали В. П. Беспалько, Ю. И. Дик, В. И. Загвязинский, К. Ингенкамп,
B. А. Кальней, Г. Ю. Ксензова, И. Я. Лернер, И. И. Нурминский, О. В. Онопри
енко, П. И. Пидкасистый, В. Г. Разумовский, Н. Ф. Талызина, С. Е. Шишов и
другие ученые.
Одним из современных методов оперативной и объективной диагностики учебных достижений при обучении физике и другим предметам является педагогическое тестирование. Проблемы педагогического тестирования, его теоретической основы нашли свое отражение в работах отечественных и иностранных авторов — В. П. Беспалько, А. Е. Гуревича, В. Г. Разумовского, Н. Ф. Талызиной, А. Анастази, К. Ингенкампа.
Выпущена в свет масса дидактических материалов по физике, содержащих задания в тестовой форме и рекомендации по их применению. Первоначально задания тестового типа входили в содержание программированных заданий по физике авторов Э. Д. Корж, Д. И. Пеннера, А. Худайбердиева. В настоящее время нашли свое применение тестовые задания из сборников, разработанных А. С. Богатиным, И. К. Гладышевой, Н. А. Добродеевым, П. Ф. Ка-бардиным, Р. В. Коноплич, В. А. Коровиным, А. И. Мансуровым, Г. Г. Никифоровым, И. И. Нурминским, В. А. Орловым, А. В. Постниковым, А. Э. Пушкаре-вым, А. О. Татуром, Н. Н. Тулькибаевой, А. А. Фадеевой, В. Ф. Шиловым.
С широким применением тестов актуальными стали проблемы качества тестовых материалов и многообразия тестов и тестовых заданий, что отражено в исследованиях В. С. Аванесова, Г. С. Ковалевой, А. Н. Майорова, В. И. Сосновского, А. О. Татура, В. И. Тесленко, М. Б. Челышковой.
Тестирование с применением компьютерных средств на занятиях по физике изучали Г. Н. Груздев, Е. А. Манина, М. Б. Львовский, Е. В. Пандерина, В. А. Тверезовский, Ю. В. Тихомиров, Н. М. Христенко. Проблемам разработки средств дистанционного контроля, тестирующих и контролирующих компьютерных программ посвящены работы Т. Д. Дегтяревой, И. П. ' Карповой, Д. Ш. Матроса, И. В. Нардюжева, Н. В. Спешиловой, А. О. Татура и др.
Масса новых возможностей поэлементного анализа работ учащихся, адаптивного дифференцированного контроля, оперативной обратной связи, сочетания индивидуальной и групповой работы над тестами, фиксации различных параметров и их статистической обработки, предоставляемая компьютерным тестированием по физике, может быть применена при различных формах организации учебного процесса.
Преимущества традиционного (бланкового) и компьютерного тестирования перед другими методами проверки, равно как и ограничения в их применении отражены в работах зарубежных и отечественных исследователей. Тем не менее, в большинстве работ основной функцией тестирования рассматривается контроль, а не обучение, чем определяется разрыв между процессом обучения и тестированием, проявляющийся в том, что тестирование проводится по завершению одного из этапов обучения, а не параллельно с ним.
Компьютерное тестирование позволяет сократить этот разрыв. Однако реальный уровень применения компьютерного тестирования в обучении физике в общеобразовательных школах невысок. Условия, способствующие успешности применения компьютерного педагогического тестирования в обучении физике описаны в работах исследователей фрагментарно либо без учета реальных возможностей, имеющихся у современных общеобразовательных учреждений.
Таким образом, существует ряд противоречий между:
потребностями школьного образования в современных качественных средствах индивидуальной диагностики учебных достижений и контроля знаний, умений и навыков, и преобладанием в практике обучения традиционных методов проверки;
широтой возможностей компьютерного тестирования и ограниченностью функций, им реализуемых в условиях реального учебно-воспитательного процесса;
ожидаемыми и реальными результатами государственной программы информатизации средних школ;
необходимостью развития творческих способностей, привития учащимся информационной культуры, единого понимания картины мира и фрагментарностью их формирования на отдельных предметах школьного курса.
Анализ проблем применения компьютерного тестирования по физике и поиск путей разрешения выявленных противоречий позволили сделать вывод об актуальности темы исследования «Условия успешности применения компьютерного педагогического тестирования в обучении физике».
Объектом исследования является процесс обучения физике в школе с использованием компьютерного педагогического тестирования в современных условиях информатизации образования.
Предмет исследования — необходимые условия успешности и методика применения компьютерного тестирования при обучении физике.
Цель диссертационного исследования - проверка возможностей обеспечения успешности компьютерного тестирования в обучении физике за счет создания комплекса необходимых условий.
Гипотеза исследования: успешность применения компьютерного тестирования в обучении физике будет обеспечена только в случае, если:
выполняется комплекс условий технического, организационного, психолого-педагогического и методического характера;
в качестве ключевого условия, расширяющего функции компьютерного тестирования в обучении физике выступает привлечение учащихся к разработке заданий в тестовой форме.
Для проверки гипотезы исследования нами был поставлен ряд задач.
Выяснить предпосылки внедрения НИТ в обучение физике, состояние процесса информатизации школ, ближайшие перспективы.
Обобщить возможности компьютерного тестирования в обучении физике и основные функции тестирующих программ.
Выявить комплекс условий, необходимых для успешной организации и применения компьютерного тестирования в обучении физике.
Выявить возможные пути реализации условий.
Разработать методику совместной работы учителя и учеников над созданием заданий в тестовой форме по физике с широким привлечением средств НИТ.
Апробировать средства обеспечения комплекса выявленных условий, методику совместной работы учителя и учащихся, методику проведения тестирования с привлечением разработанных тестовых материалов.
Теоретико-методологическое основание работы.
научный метод познания (методологический принцип единства теории и практики);
концепция информатизации общества и образования (Б. С. Гершун-ский, А. П. Ершов, В. Г. Пушкин, А. И. Ракитов, И. В. Роберт, Г. К. Селевко, А. Ю. Уваров, А. Д. Урсул);
общие принципы дидактики (единство преподавания и учения);
достижения общей и частной методики обучения физике в сфере обучения и контроля, развития творческих способностей, индивидуального и коллективного обучения;
фундаментальные положения теорий дифференцированного, индивидуального, личностно-ориентированного, адаптивного, развивающего и творческого обучения, активизации мышления (А. С. Границкая, В. И. Загвязин-ский, Н. М. Зверева, А. Н. Поддьяков, В. Г. Разумовский, В. В. Сериков, И. Э. Унт, А. В. Усова, и др.);
теоретические основы организации контрольно-оценочного этапа учебной деятельности (Ю. К. Бабанский, В. П. Беспалько, В. А. Кальней, Г. Ю. Ксензова, В. А. Онищук, О. В. Оноприенко, В. П. Симонов, Н. Ф. Талызина, С. Е. Шишов);
теоретические основы разработки тестовых заданий, процедуры проведения и обработки результатов педагогического тестирования (В. С. Аване-сов, А. Анастази, Г. С. Ковалева, А. Н. Майоров, В. И. Сосновский, В. И. Тес-ленко, М. Б. Челышкова);
теория совершенствования учебного процесса с помощью ЭВМ (Б. С. Гер-шунский, В. В. Рубцов, Е. И. Машбиц, Д. Ш. Матрос, Е. С. Полат, М. В. Моисеева, И. В. Роберт, М. И. Башмаков, С. Н. Поздняков, Н. А. Резник и др.).
Для решения поставленных задач на различных этапах исследования применялись методы:
теоретический анализ и синтез при исследовании и обобщении литературных источников, программного обеспечения проведения тестирования, инструментальных средств разработки заданий тестового типа;
метод анкетирования, беседы в процессе выявления актуальности, обоснованности выбора предмета и объекта исследования, возможностей проведения педагогического эксперимента и качественной оценки его результативности;
экспертно-аналитический метод оценки качества программных средств подготовки и проведения компьютерного тестирования;
метод моделирования в процессе разработки теоретической модели и структуры авторской компьютерной программы для проведения тестирования и разработки заданий тестового типа; при разработке методики совместного создания учителем и учениками с последующим применением в процессе обучения заданий тестового типа;
педагогический эксперимент в процессе апробации условий успешности применения компьютерных тестирующих программ и методики совместной разработки заданий тестового типа в обучении физике;
математические методы обработки результатов исследования при проведении констатирующего эксперимента, разработке авторской компьютерной программы, на этапе апробации условий успешности использования компьютерного тестирования в учебно-воспитательном процессе.
Экспериментальной базой исследования являлись:
школы и другие средние учебные заведения г. Новосибирска и Новосибирской области при проведении констатирующего эксперимента. Участие в нем приняло более 130 учителей физики средних школ, гимназий и лицеев;
Новосибирский институт повышения квалификации и переподготовки работников образования. В предварительной экспертной оценке и обсуждении характеристик авторских программных средств приняли участие 40 преподавателей физики средних школ, лицеев и гимназий;
Новосибирский государственный педагогический университет. В работе спецсеминаров приняли участие 30 студентов (2001-2003 гг.);
средняя общеобразовательная школа ст. Дупленская Коченевского района Новосибирской области. В эксперименте принимали участие учащиеся 8-го, 9-х (2-е параллели) и 10-го классов, всего около 70 чел;
Новосибирский автотранспортный техникум. Апробация разработанных с учениками бланков заданий в тестовой форме за основной курс физики (более 200 человек), применение авторских программных средств разработки и генерации бланков заданий.
Исследование проводилось с 1998 по 2003 год и включало 3 этапа.
Первый этап (1998-2000 гг.) — изучение, анализ, систематизация и обобщение накопленного опыта по проблемам тестовой проверки знаний и информатизации образования в обучении физике. Определение методологических и теоретических оснований диссертационного исследования.
Организация и проведение констатирующего эксперимента с целью оценки уровня применения компьютерного тестирования при обучении физике, выяснение отношения к данному типу проверки, изучение опыта коллег по внедрению НИТ в обучение физике. Выявление условий, необходимых для ус-пешного внедрения новых информационных технологий в школе.
Второй этап (2001—2002 гг.) — уточнение выявленных условий успешности применения компьютерного тестирования в обучении физике, организация формирующего эксперимента по апробации выявленных условий, отбор и анализ программного обеспечения, создание и апробация авторского программного обеспечения разработки и проведения компьютерного тестирования по физике. Проверка возможностей реализации ряда условий технического и организационного характера, определение психолого-педагогических условий и возможностей совместной деятельности учителя и учеников по созданию заданий тестового типа.
Третий этап (2002-2003 гг.) - проведение обучающего и контрольного экспериментов по апробации комплекса необходимых и достаточных условий успешности применения компьютерного тестирования по физике в средних учебных заведениях и педагогическом вузе, проверка возможностей совместной деятельности и апробация ее результатов. Экспертно-аналитическая оценка разработанного программного обеспечения.
Обработка результатов эксперимента, уточнение теоретических и экспериментальных выводов, окончательная отладка и регистрация программного обеспечения, внедрение результатов исследования в практику работы школы и вуза.
Научная новизна исследования заключается:
в выявлении основных условий, необходимых для успешного применения компьютерного тестирования в обучении физике;
в разработке способа организации внутришкольной работы с учащими
ся по созданию комплектов заданий тестовой формы по физике специально для
компьютерного тестирования (с последующим использованием полученных
материалов на практике).
Теоретическая значимость исследования заключается:
в уточнении содержания понятия педагогического тестирования;
в систематизации характеристик компьютерных программ разработки и проведения тестирования (неформального и стандартизованного);
в уточнении классификации компьютерных тестирующих программ путем введения авторской фасетной классификации.
Практическая значимость диссертационного исследования:
разработанная методика организации деятельности учителя и учащихся по созданию, апробации и применению в учебном процессе авторских компьютерных тестов внедрена в практику работы учителей физики, что позволяет учителям, учащимся и администрации образовательных учреждений более полно реализовать свои возможности и возможности компьютерных тестовых технологий в обучении физике;
разработанная методика подготовки педагогических кадров к применению компьютерного тестирования в обучении физике реализована в Новосибирском государственном педагогическом университете в форме спецсеминаров;
разработанные автором программные средства зарегистрированы в Отраслевом фонде алгоритмов и программ (регистрационный номер 2819, код по ЕСПД 03524577.00470-01 99 01, см. приложение 16), и востребованы, как показало исследование, среди преподавателей физики Новосибирской области.
Достоверность и обоснованность научных выводов, полученных в исследовании, обеспечены адекватным применением эмпирических и теоретических методов исследования, привлечением собранного в ходе исследования фактического материала, проверкой теоретических выводов и апробацией в педагогическом эксперименте.
12 Апробация и внедрение результатов исследования включали:
доклады и презентации на районных, областных и региональных научно-практических конференциях («Актуальные проблемы качества педагогического образования», Новосибирск 2002; 2003 гг.) и семинарах учителей-физиков и преподавателей педагогических вузов, среди них: участие с докладами в работе III регионального семинара «Проблемы педагогической инноватики. Компьютерная дидактика» (Новосибирск, 2002 г.); участие в работе VI международного совещания-семинара «Информационные технологии в учебном процессе кафедр физики и математики ИТФМ-2002» (Ульяновск, 2002 г.); семинара-презентации электронных дидактических средств, созданных сотрудниками НГПУ в рамках проекта «Электронный учебник-2002 г.» (Новосибирск, 2003 г.); XXXVI зональной конференции преподавателей физики, методики преподавания физики, астрономии и технологических дисциплин педвузов Урала, Сибири и Дальнего Востока (Новосибирск, 2003 г.);
информационно-методическую работу по проблемам и перспективам информатизации обучения физике и компьютерной педагогической диагностики среди слушателей курсов повышения квалификации учителей физики Новосибирского института повышения квалификации и переподготовки работников образования;
проведение спецсеминаров, посвященных теории и методике диагностики знаний учащихся по физике средствами новых информационных технологий в Новосибирском государственном педагогическом университете (НГПУ);
разработку компьютерных средств создания заданий (как электронных, так и бланковых) тестового типа, проведения тестирования и обработки его результатов, ориентированных на начинающих пользователей средств НИТ (включая учащихся) с учетом различного состояния технической базы.
регистрацию программного средства в отраслевом фонде алгоритмов и программ ОФАП и государственную регистрацию в Информационно-библиотечном фонде Российской Федерации. Как разработчик программы диссертант вошел в список победителей секции в номинации "Регистрация авторской работы учителя" во время проведения научно-практической конференции "Августовский педсовет - 2003", что отмечено соответствующим дипломом.
внедрение данного программного средства в практику проведения спец
семинаров Hi НУ, его применение в работе учителей физики, математики и ин
форматики Дупленской средней школы и школ г. Новосибирска и области (в ка
честве вспомогательных средств НИТ), преподавателей физики Новосибирского
автотранспортного техникума, преподавателей кафедры теории и методики обу
чения физике Новосибирского государственного педагогического университета.
Основные положения исследования, выносимые на защиту:
успешность применения компьютерного тестирования в обучении фи
зике достижима в случае обеспечения комплекса условий, включающего:
административную поддержку;
подготовленность кадров;
соответствие технического и программного обеспечения ряду специфических требований;
выполнение общих требований к качеству тестовых материалов;
учет технических и методических возможностей НИТ при разработке тестовых материалов по физике;
методическую целесообразность и учет особенностей организации проведения тестирования по физике с применением компьютеров;
ключевым условием успешности применения компьютерного тестирования в обучении физике является привлечение учащихся к работе над тестовыми материалами для компьютерного тестирования по физике;
обеспечение условий успешности компьютерного тестирования в обучении физике возможно на современном этапе информатизации образования и позволяет решать различные задачи обучения.
Структура диссертации: диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, библиографического списка изученной литературы, приложений.
Основные идеи диссертационной работы отражены в 8 публикациях (из них 1 в соавторстве), включая регистрацию авторского пакета программ «Тест» в Отраслевом фонде алгоритмов и программ и государственную регистрацию в Информационно-библиотечном фонде Российской Федерации.
Информация о пакете «Тест» опубликована на сайте .
Роль контроля в обучении физике
Проверка и оценка успеваемости учащихся составляют важную часть учебного процесса, способствуют повышению качества обучения и воспитания. Под успеваемостью учащихся понимается степень достижения планируемых результатов обучения в широком смысле: полноты, глубины, осознанности и прочности знаний, сформированности навыков, умений, уровня овладения методами науки, развития познавательных и творческих способностей и т. д. [161]
Результат всегда является продуктом процесса, а изъяны в результате выражают наличие каких-то дефектов процесса [98]. Устранить или ослабить воздействие этих дефектов, сделать процесс обучения более эффективным, действительно соответствующим целям и задачам, поставленным перед ним, позволяет только своевременная проверка достижения этих целей.
Таким образом, проверка успеваемости учащихся позволяет не только определять успехи и недостатки в знаниях и умениях, но и управлять на этой основе учебным процессом. Различают разомкнутое (не подразумевающее диагностики промежуточных состояний), цикличное (с постоянным отслеживанием уровня достижения результата) и смешанное управление [28; 201].
Обратная связь - это обмен информацией между учеником и учителем о ходе учения, затруднениях и достижениях учащихся в овладении знаниями, развитии умений и навыков, познавательных и иных способностей, качеств личности в целом. Учитель на основании этой информации (внешняя связь) диагностирует образовательный процесс, оценивает результаты, разрабатывает корректирующую программу. Учащимся обратная связь (внутренняя) позволяет определить свои недостатки и достижения, получить оценку своей деятельности, советы по ее корректированию [70]. Коррекционная работа заключается не только в ликвидации или предупреждении ошибок и достижении поставленной цели, но и в нахождении наиболее оптимальных путей обучения [201].
Осуществление обратной связи есть одна из основных функций текущего контроля [200]. Контроль является составной частью педагогического управления деятельностью и неразрывно связан с целью и результатом этой деятельности [103]. В отечественной дидактике термин контроль употребляется наряду с терминами: педагогическая диагностика, проверка, оценка, учет знаний [144].
Следует отметить, что термин «педагогическая диагностика» в основном применяется в области воспитания, и сущность самой диагностики понимается в изучении результативности учебно-воспитательного процесса на основе изменений в уровне воспитанности учащихся и росте педагогического мастерства учителя [145].
Контроль же, с одной стороны, решает задачи проверки и оценивания знаний, с другой стороны - выполняет управленческие функции регулирования учебного процесса. В. И. Загвязинский [70] разводит процедуры проверки, контроля, учета, оценки и выставления отметки, отводя контролю функции сопоставления, сличения запланированного результата с эталонными требованиями и стандартами, а проверке - установления успехов и трудностей в овладении знаниями и развитии, степени достижения целей обучения.
Мы же в дальнейшем будем понимать контроль более широко, как часть дидактического процесса, направленного на достижение целей обучения.
О. В. Оноприенко [135], основываясь на работах А. И. Бугаева, П. А. Знаменского, В. П. Орехова, А. В. Перышкина, В. Г. Разумовского А. В. Усовой и других авторов выделила среди всего многообразия методических функций контроля несколько основных, объединенных в группы по дидактическому принципу: собственно контролирующая (диагностирующая), обучающая, ориентирующая и воспитывающая функции. К контролирующим относят выяснение наличия и умения применять знания и умения, сформированность навыков. Обучающая функция состоит в развитии мышления, памяти, углубления знаний и их закрепления; ориентирующая - в достижении промежуточных и конечных целей обучения учащимися и учителем; воспитывающая - в воспитании черт личности, культуры труда и работы в коллективе.
Ю. К. Бабанский [16], П. И. Пидкасистый [144] и др. отмечают, что контроль выполняет все основные функции, характерные для учебного процесса: образовательную (обучающую), воспитательную и развивающую. Обучающее влияние основано на привлечении учеников к обсуждению результатов контроля, систематизации, повторении и закреплении материала. Воспитывающее влияние формирует чувства долга и ответственности, развивающее - формирует устойчивое внимание, память, приемы самоконтроля. С. А. Суровикина [199] отдельной строкой выделяет корректирующие (уточнение, исправление ошибок) и повторительно-закрепительные функции проверки.
В целом функции контроля на различных этапах учебного процесса тоже различны, и в условиях этих беспрерывных изменений меняется как характер, так и методика контроля [134]. В литературе (Ю. К. Бабанский, В. П. Беспалько, А. С. Границкая, А. И. Кочетов, П. И. Пидкасистый, В. А. Онищук, О. В. Оноприенко, В. П. Орехов, Н. Ф. Талызина, А. В. Усова и др.) можно найти несколько основных классификаций видов контроля. По месту на этапах обучения выделяют предварительный, текущий, систематический (периодический), итоговый контроль; по характеру получения информации - устный, письменный и лабораторный; по средствам предъявления: машинный и безмашинный; по охвату учащихся — индивидуальный, коллективный; по способу организации: программированный, непрограммированный, адаптивный.
Среди основных способов и форм контроля в обучении физике можно выделить индивидуальный и фронтальный опросы, зачеты, контрольные и самостоятельные работы, диктанты и рефераты (проверка знаний), решение экспериментальных и графических задач, выполнение контрольных лабораторных работ (проверка умений и навыков). Разнообразие методов и форм контроля, применяемых на уроке, нивелирует недостатки каждого отдельного метода [74], связанные со сложностями в дифференцировании проверки, учете индивидуальных особенностей учащихся, охватом усвоения проверяемого материала, протяженностью во времени, объективностью, единством требований и т.д. Поскольку проверке подлежит общее развитие учащихся, то содержание контроля должно охватывать комплекс общеучебных знаний, умений и навыков, творческого уровня усвоения учебного материала, в связи с чем модифицировались структура и содержание заданий, применяемых в различных формах контроля.
Необходимые и достаточные условия успешности применения компьютерного тестирования в обучении физике
«Условие - философская категория, выражающая отношение предмета к окружающим его явлениям, без которых он существовать не может. Сам предмет выступает в качестве обусловленного» [226, с. 497]. Педагогические условия определяют успешность обучения (или другого процесса, относительно которого эти условия определяются).
Определения успешности как обособленного понятия найти в справочной и энциклопедической литературе [179; 226; 227 и др.] нам не удалось, хотя в исследованиях понятие успешного выполнения каких-либо действий и требований встречается часто [101; 117; 218;]. Поэтому необходимо уточнить содержание данного понятия исходя из целей нашего исследования.
Под успешностью применения компьютерного тестирования в обучении физике мы понимаем методически целесообразное с его помощью решение комплекса задач обучения физике, сопровождаемое расширением возможностей учителя в плане дифференциации, индивидуализации обучения и контроля в сочетании с групповой, коллективной формой организации деятельности учащихся; развитием самостоятельности, творческих и коммуникативных способностей учащихся.
При этом предполагается, что процесс внедрения компьютерных тестовых технологий происходит в соответствии с целями и задачами обучения физике и концепции информатизации образования, позволяя учителю и учащимся реализовывать как свой творческий потенциал, так и потенциальные возможности средств НИТ.
Конечно, применение средств НИТ предполагает существенные финансовые затраты на закупку оборудования, программно-методических материалов, обучение педагогических кадров, обслуживание и расширение технической базы, ее периодическое обновление.
Кроме того, обучение с применением компьютеров не только не уменьшает, но и несколько увеличивает время обучения, что связано с изменением объема усваиваемой информации и методики обучения.
Таким образом, условия успешности применения компьютерного тестирования означают обеспечение выполнения ряда требований, о которых шла речь в 1 главе. Среди условий успешности мы выделяем:
условие административной поддержки;
условие подготовленности педагогических кадров к применению современных средств НИТ диагностики учебных достижений;
условие соответствия технического и программного обеспечения компьютеризированного тестирования общим требованиям, предъявляемым к средствам НИТ образовательного назначения и специфическим, характерным только для данного типа программных средств и конкретного предмета;
условие выполнения общих требований к качеству тестовых материалов;
условие учета технических и методических возможностей НИТ при разработке компьютерных заданий по физике в тестовой форме;
условие выполнения общих требований к процедуре тестирования в сочетании с методической целесообразностью и учетом особенностей организации проведения компьютерного тестирования по физике.
Создание вышеперечисленных условий позволяет реализовать на практике основные дидактические возможности компьютерных средств диагностики и контроля, проанализированные в первой главе диссертационного исследования.
Однако данные условия можно назвать скорее необходимыми, но все же недостаточными. Они дают возможность скоординировать на различных уровнях работу по созданию, внедрению и систематическому применению средств компьютерной диагностики учебных достижений по физике и другим предметам, но не гарантируют успешности применения компьютерного тестирования по физике как показателя результативности учебного процесса.
Основным, необходимым и достаточным условием в ходе исследования нами была выделена комплексность применения средств компьютерного тестирования в обучении физике.
Именно комплексность применения компьютерного тестирования позволяет разрешить проблему неготовности самих учащихся к реализации обучающих возможностей новых информационных технологий в обучении физике.
Цели и задачи проведения опытно-экспериментальной работы
Международная Ассоциация Оценки Образовательных Достижений (The International Association for the Evaluation of Educational Achievement - IEA) уже неоднократно проводила на международном уровне исследование проблем информационных и коммуникационных технологий (далее ИКТ) в образовании (SITES) [http://www.centeroko.fromru.com/sites/sites.htm].
Так, в 1997 году IEA начала подготовку ко второму исследованию, которое состоит из трех «модулей»:
1. Исследование на уровне школ (начальная, основная, старшая) 1997-1999 гг.
2. Исследование ряда школ, в которых внедрение ИКТ привело к появлению образовательных инноваций (1999-2001 гг.).
3. Исследование на уровне школ, учителей и учащихся (2000-2005 гг.).
Опрос в рамках первого модуля проходил в 1998/99 учебном году и затрагивал проблемы целеполагания внедрения ИКТ в школах, технических возможностей школ, соответствующего повышения квалификации учителей в области ИКТ. В исследованиях IE А состояние системы образования изучалось также с применением анкетирования школьников, учителей и администрации школы, проводимого во всех выбранных школах стран-участниц одновременно.
Выборки исследования SITES состояли из 200 школ, из них в опросе приняли участие только те, в которых компьютеры использовались в обучении. В российскую выборку попали 106 школ из 51 региона страны. Из каждого региона случайным образом отбиралось определенное количество школ. В каждую такую школу высылались анкеты, если школа использовала компьютеры в обучении, заполненные анкеты возвращались в Центр оценки качества образования. Данные из анкет вводились в компьютер и отсылались по электронной почте в Центр обработки данных IEA в Гамбурге. После предварительной обработки осуществлялась сверка данных. Выверенные данные вновь отсылались в Центр обработки для интерпретации.
В выборку была включена только малая часть российских школ, к тому же только имеющих хорошую техническую базу становления ИКТ. Учитывая широту поставленных исследователями IEA задач, наше исследование носит более узконаправленный характер, и охватывает школы без привязки к наличию и качеству компьютерной техники, программного и методического обеспечения. Это позволило оценить не только уровень технического обеспечения ИКТ в школах области, но и выявить потребности и возможности учителей, желающих использовать компьютерную технику в качестве одного из средств обучения, диагностики и контроля.
Объектом исследования выступили учителя физики школ, гимназий и лицеев, а также студенты, посещавшие проводимые в течение 3-х лет спецсеминары по изучению применения средств НИТ (в обучении физике). В качестве метода решения данных задач нами был выбран один из методов эмпирического исследования [23] (по уровню научного познания) - анкетирование - предназначенный для сбора фактов из педагогической практики, выяснения мнений и суждений по определенному вопросу или проблеме.
Анкетирование как метод получения информации о типичности тех или иных педагогических явлений уже давно применяется исследователями [15]. Известно, что применение анкет связано с некоторыми типичными недостатками — возможны неточности в формулировке вопросов, их сложность, проблемы с организацией проведения. Поэтому анкета проходила первоначальную апробацию («пилотаж») с группой студентов, посещавших наши спецсеминары, и группой учителей физики во время проведения районных методических объединений. На основании результатов апробации были скорректированы структура анкеты и содержание ряда вопросов.
