Тесты по физике как средство обучения, обобщения и повторения учебного материала

Кроме того, выделяются свойства знаний. В.И. Гинецинский выделяет следующие свойства знаний:

рефлексивность (я не только знаю нечто, но и знаю, что я это знаю);

транзитивность (если я знаю, что некто знает нечто, то из этого следует, что я знаю это нечто);

антисимметричность (если я знаю кого-то, то это не значит, что он меня знает).

Классификации видов и уровней знаний, сформулированная Блумом для решения практических задач педагогического измерения:

1. Знание названий, имен. Сократу принадлежат слова: кто постигает имена, тот постигнет и то, чему принадлежат эти имена. Как отмечает известный зарубежный философ Дж. Остин, знание предмета или явления во многом определяется тем, знаем ли мы его название, точнее - его правильное название.

2. Знание смысла названий и имен. Давно известно, что как понимаем, так и действуем. Понимание смысла названий и имен помогает их запоминанию и правильному употреблению. Например, при имени "Байкал" некоторые из младших школьников могут думать не о знаменитом озере, жемчужине России, а о фруктовой воде, продаваемой под тем же названием. Другой пример можно взять из области политического сознания. Как справедливо отмечают в своей книге Ю.Н. Афанасьев, А.С. Строганов и С.Г. Шеховцев, сознание бывших советских людей оказалось неспособными видеть различные смыслы таких абстракций языка как "свобода", "власть", "демократия", "государство", "народ", "общество", считая их как бы ясными по умолчанию. Что и стало одной из причин, позволившей при активном соучастии этих людей уничтожить систему их собственного жизнеобеспечения.

3. Фактуальные знания. Знание фактов позволяет не повторять ошибки, свои и чужие, обогатить доказательную основу знаний. Нередко фиксируются в виде научных текстов, результатов наблюдений, рекомендаций типа техники безопасности, житейской мудрости, поговорок, изречений. Например, из Древнего Китая пришло изречение китайского мыслителя Джу Си: не варите песок в надежде получить кашу.

4. Знание определений. Самое слабое место в школьном образовании, потому что определениям нельзя научить; их можно понять и усвоить только как результат самостоятельных усилий по овладению требуемыми понятиями. Знание системы определений является одним из лучших свидетельств теоретической подготовленности. В учебном процессе все четыре рассмотренных вида знаний можно объединить в группу репродуктивных знаний. Как отмечал И.Я. Лернер, за годы школьного обучения учащиеся выполняют свыше 10 тыс. заданий. Учитель вынужден организовать репродуктивную деятельность, без которой содержание изначально не усваивается.

Это знания, не требующие при усвоении заметной трансформации, и потому они воспроизводятся в той же форме, в какой воспринимались. Их можно, с некоторой условностью, назвать знаниями первого уровня.

5. Сравнительные, сопоставительные знания. Они широко распространены в практике и в науке, присущи преимущественно интеллектуально развитым лицам, особенно специалистам. Они способны анализировать и выбирать лучшие варианты действий при достижении той или иной цели. Как отмечал Н.Кузанский, "все исследователи судят о неизвестном путем соизмеряющего сравнения с чем-то уже знакомым, так что все исследуется в сравнении".

6. Знание противоположностей, противоречий, антонимов и т.п. объектов. Такие знания ценны в обучении, особенно на самом начальном этапе. В некоторых сферах такие знания являются главными. Например, в школьном курсе безопасности жизнедеятельности надо точно знать - что ученикам можно делать, а чего нельзя делать, ни при каких обстоятельствах.

7. Ассоциативные знания. Они свойственны интеллектуально развитому и творческому человеку. Чем богаче ассоциации, тем больше условий и выше вероятность для проявления творчества. В значительной мере именно на богатстве ассоциаций построена языковая культура личности, писательский труд, работа художника, конструктора и работников других творческих профессий.

8. Классификационные знания. Применяются главным образом в науке; Примеры - классификации Линнея, периодическая система элементов Д.И. Менделеева, классификации тестов и т.п. Классификационные знания являются обобщенными, системными знания. Этот вид знаний присущ только лицам с достаточным интеллектуальным развитием, так как требует развитого абстрактного мышления, целостного и взаимосвязанного видения совокупности явлений и процессов. Система знаний - это, прежде всего, владение эффективными определениями основных понятий изучаемых наук.

Знания п.п. 5-8 можно отнести ко второму уровню. Такие знания позволяют учащимся решать типовые задания как результат подведения каждого конкретного задания под известные классы изучаемых явлений и методов.

9. Причинные знания, знания причинно-следственных отношений, знание оснований. Как писал В. Шекспир, пора необъяснимого прошла, всему приходится подыскивать причины. В современной науке причинный анализ является основным направлением исследований. Как отмечал Л. Витгенштейн, говорят "я знаю" тогда, когда готовы привести неоспоримые основания.

10. Процессуальные, алгоритмические, процедурные знания. Являются основными в практической деятельности. Овладение этими знаниями является существенным признаком профессиональной подготовленности и культуры. В эту же группу можно отнести технологические знания, позволяющие неизбежно получать запланированный результат.

11. Технологические знания. Эти знания представляют собой особый вид знаний, проявляющихся на разных уровнях подготовленности. Это может быть сравнительно простое знание об отдельной операции технологической цепочки, или комплекса знаний, позволяющих непременно достигать поставленных целей с минимально возможными затратами.

Знания п.п. 9-11 можно отнести к знаниям более высокого, третьего уровня. Они приобретаются, главным образом, в системе среднего и высшего профессионального образования.

К высшему, четвертому уровню знаний можно отнести следующие виды знаний:

12. Вероятностные знания. Такие знания нужны в случаях неопределенности, нехватки имеющихся знаний, неточности имеющейся информации, при необходимости минимизировать риск ошибки при принятии решений. Это знания о закономерностях распределения данных, достоверности различий, о степени обоснованности гипотез.

13. Абстрактные знания. Эти особый вид знаний, при котором оперируют идеализованными понятиями и объектами, несуществующими в реальности. Много таких объектов в геометрии, естествознании, и в тех общественных науках, которые на Западе называют поведенческими - это психология, социология, педагогика. Вероятностные, абстрактные и специальные научные знания в каждой отдельной дисциплине знания составляют основу теоретических знаний. Это уровень теоретических знаний.

14. Методологические знания. Это знания о методах преобразования действительности, научные знания о построении эффективной деятельности. Это знания самого высокого, пятого уровня.

Перечисленные виды знаний не образуют пока полной классификационной системы и потому допускают возможность заметного расширения представленной номенклатуры, замены одних видов знаний другими, объединения их в различные группы.

Каждый из перечисленных видов знаний выражается соответствующей формой тестовых заданий.

Для определения степени обученности по каждой учебной дисциплине выделяют объем знаний, которые необходимы для усвоения согласно учебной программе, что составляет базовый объем знаний. Базовые знания представляют минимум государственного образовательного стандарта. Однако и среди базовых знаний выделяют те, которые должны оставаться в памяти по любой дисциплине, в совокупности образуют мировоззренческие знания. Б.У. Родионов и А.О. Татур (центр тестирования МИФИ) выделяют несколько звеньев мировоззренческих знаний: базовые знания, программные знания, сверхпрограммные знания. Педагогические тесты - единственный инструмент, позволяющий не только измерить обученность, но и умение использовать знания. Если говорить только об умениях, то на всех уровнях усвоения знаний можно выделить четыре вида умений:

1) умение узнавать объекты, понятие, факты, законы, модели;

2) умение действовать по образцу, по известному алгоритму, правилу;

3) умение проводить анализ ситуации, вычленять главное и строить из освоенных операций процедуры, позволяющие получить решение тестового задания;

4) умение и способность находить оригинальные решения.

Четыре вида умений, названные Б.У. Родионовым и А.О. Татур, не противоречат теории поэтапного формирования умственных действий, в основу которой и положен метод разработки автоматизированного тестирования с целью оценки усвоения знаний, приобретения умений и навыков. Это позволяет создать не только экспертные системы оценок степени обучаемости студентов, но и построить гибкую динамичную рейтинговую систему контроля знаний.



Глава 2. Обучение, обобщение и повторение учебного материала при помощи тестов

2.1 Понятие обучающего теста

Зарубежные тестологи рассматривают тесты в системе образования в первую очередь как инструмент педагогического контроля - знаний. В качестве дополнительной составляющей педагогических тестов они отмечают и обучающий xapактер этих тестов. Однако обучающий характер тестов они рассматривают в качестве некой дополнительной составляющей тестовых технологий в системе педагогического контроля знаний.

По мнению этих специалистов, в системе педагогического тестирования обучающий характер тестов проявляется, главным образом, в том, что каждый ученик, выполнив тест (или несколько тестов), увидит разделы учебного курса, по которым у него есть пробелы в знаниях. Такое тестирование в форме текущего или рубежного (например, по одному из разделов учебного курса) контроля знаний даёт возможность обучающимся вернуться к повторению того учебного материала, который они должным образом не усвоили.

В зарубежной тестологии прочно утвердилось мнение о том, что обучающий потенциал становится лишь своего рода сопутствующей или дополнительной составляющей тестов, предназначенных для педагогического контроля знаний. Нередко можно встретить и рассуждения о необходимости повышать обучающий потенциал тестов, но нет понятия («обучающие тесты»).

В 1995 году Кадневский В.М ввел понятие «обучающий тест». Под термином «обучающий тест» он подразумевает не стандартизованный тест, где соблюдён принцип расположения заданий по возрастающей степени трудности, где также соблюдены требования о включении равного (для каждого теста) количества заданий, составленных по тематическому, хронологическому или иным признакам.

По мнению Кадневского В.М, обучающим тестом называется определенная группа заданий в тестовой форме, объединенных принципом соответствия последовательности изложения повествовательного материала учебника. Как правило, обучающий тест дублирует материал отдельного параграфа учебника. Основой для создания обучающих тестов стала идея сплошного тестирования. Под сплошным тестированием подразумевается такой подход к составлению заданий в тестовой форме, при котором весь повествовательный материал учебника, поддающийся формализации, излагается в тестовом варианте.

В современном образовании широко внедряются и применяются информационные тестовые технологии. В основном эти технологии используются для контроля знаний обучающихся. Как показывают мои исследования, компьютерные тестовые технологии с успехом могут выполнять обучающие функции, которые во много превосходят традиционные способы обучения.

Основным элементом такой системы обучения является обучающий тест. Обучающий тест представляет собой задания-упражнения, при выполнении которых используются знания и умения обучаемых. Если задание-упражнение выполнено правильно, то следует переход к другому заданию-упражнению. В случае, если задание выполнено неверно, то на мониторе автоматически следует «тест-помощь». «Тест-помощь» представляет собой теоретическую порцию стандартного учебного материала, восполняющего пробел в знаниях и умениях обучаемого.

Как правило «тест-помощь» разрабатывается таким образом, что повторное выполнение задания-упражнения приводит к неизменному успеху. Чтобы компьютерная система в режиме обучающего теста работала успешно необходимо соблюдение следующих требований:

Для построения обучающего теста тестирующая система должна позволять составлять тезаурус терминов. Тезаурус терминов является справочником терминов. Этими терминами можно пользоваться в случаях, когда термины непонятны.

Система должна позволять создавать базу с теоретическим материалом. Теоретический материал необходим для пояснения правильного ответа.

Система должна позволять строить переходы с различных ответов на другие вопросы.

Технология проведения обучающего теста представляет собой следующую последовательность действий:

1. Тестируемый выбирает свой ответ. Если при этом возникают проблемы с терминологией, которая использовалась в заданиях, то он может воспользоваться справочником терминов;

2. Тестирующий анализирует уровень знаний тестируемого и оценивает его успехи, в усвоении материала исходя из количества попыток, которые были необходимы для поиска правильного ответа.

Тестирование должно проводиться в компьютерном классе в присутствии преподавателя, чтобы в случае возникновения вопросов он мог помочь тестируемым. Реализация данных принципов построения обучающего теста в тестовой системе позволяет наиболее эффективно использовать его для повышения качества образования. Доступность таких систем упрощает возможность по использованию тестов в системе современного образования, и использовать эффективно при проведении учебных занятий на базе дистанционных технологий.

2.2 Конструкторы тестов

Существует огромное множество программ - конструкторов тестов. Все они построены по одинаковому принципу. Поэтому рассмотрим сущность конструкторов на примере программы, которая в данной работе была использована для проведения педагогического эксперимента. Это ADSoft Tester.

Данная программа предложена в Internet для скачивания бесплатно, позволяет проводить тестирование и анализировать результаты. Комплекс тестирования состоит из трех условно независимых частей: программы тестирования знаний, программы создания тестов и программы администрирования.

Программа тестирования позволяет определить уровень знаний ученика в той или иной области. После прохождения теста ученику выставляется оценка, вся информация о прохождении теста записывается в журнал.

Программа администрирования позволяет учителю создавать, изменять или удалять группы пользователей (аналог классов), редактировать карточки пользователей, просматривать результаты тестирования и проводить анализ ответов учащихся.

Программа создания тестов служит для подготовки новых тестов. С ее помощью можно создать тест, включить в него критерии оценки, установить временные рамки, - установить все параметры тестирования.

Программа тестирования имеет два режима тестирования: контроль и обучение. В режиме обучения тестирование проходит анонимно, результаты тестирования не записываются в журнал. В случае неверного ответа на вопрос пользователю выдается комментарий с краткими пояснениями допущенных им ошибок.

В режиме контроля перед тестированием пользователю предлагается идентифицировать себя (открыть уже существующую карточку пользователя, либо создать новую), все пользователи распределены по группам, что облегчает поиск. Далее пользователь проходит тест (при неверном ответе на вопрос, в отличие от режима обучения, разъяснений не следует). Выставленная оценка и вся информация по прохождению теста записывается в журнал.

В тесте могут встречаться вопросы следующих четырех типов:

1) одиночный выбор - пользователь может выбрать только один вариант ответа.

2) множественный выбор - пользователь выбирает один или несколько вариантов ответа.

3) ввод ответа с клавиатуры - тестируемый вводит ответ с клавиатуры.

4) соответствие - тестируемому необходимо сопоставить элементы 2х списков.

Администратор может установить параметры показа той или иной информации тестируемому (оставшееся время, количество вопросов, результаты тестирования) в программе администрирования. В ней можно выделить две части: часть управления пользователями и часть просмотра результатов тестирования.

Программа позволяет создавать тесты. При создании нового теста желательно сначала установить его свойства: пароль, название, параметры показа, критерии оценки. Пароль устанавливается, чтобы любой пользователь не смог изменить тест или просмотреть ответы через редактор тестов. Параметры показа включают в себя количество показываемых при тестировании вопросов, установку перемешивания вопросов и доступность режима обучения для данного теста. Создание теста сводится к последовательному добавлению новых вопросов. В формулировку вопроса можно включать форматированный текст, графику, таблицы. Можно переносить данные из текстовых редакторов (к примеру из Microsoft Word). В варианты ответов можно включать только текст. Вопросы могут быть нескольких типов: одиночный выбор, множественный выбор, сопоставление, самостоятельный ответ.

Для каждого вопроса можно установить свои параметры:

Комментарий - любая текстовая информация. Она никак не учитывается в процессе тестирования и служит местом для создания различных пометок для самого составителя тестов;

Подсказка - выводится тестируемому в режиме обучения в случае неверного ответа на вопрос;

Вес вопроса - указывает сколько баллов нужно начислить пользователю за верный ответ (большим “весом” можно отметить вопросы повышенной сложности).

Шкала оценки может содержать от 2 до 100 пунктов. Каждый пункт характеризуется оценкой, верхней и нижней границей правильности всего теста (в процентах). Оценка - произвольный текст, выводимый пользователю по окончании тестирования и сохраняемый в качестве результата тестирования в базу данных (если задействован режим контроля).

2.3 Обобщение и систематизация знаний учащихся по физике

Задачами обучения физике являются формирование у учащихся глубоких, прочных и действенных знаний, основ физики и их практических применений, знаний о методах естественнонаучного познания и структуре научного знания, развитие их мышления и т.д. Один из путей решения этих задач - организация специальной работы по обобщению и систематизации знаний.

Под систематизацией понимают мыслительную деятельность, в процессе которой изучаемые объекты организуются в определенную систему на основе выбранного принципа.

При систематизации осуществляются такие мыслительные операции, как анализ и синтез, сравнение и классификация, в ходе которых учащиеся выделяют сходство и различие между объектами и явлениями, группируют их в соответствии с выбранными признаками или основаниями, устанавливают причинно-следственные связи, сущностные отношения между объектами и явлениями. В процессе систематизации знаний устанавливаются не только смысловые, причинно-следственные, но и структурные связи, в частности связи между компонентами структуры элементов физического знания: связи внутри физических понятий, законов, теорий, картины мира. В этом случае решается задача формирования системности знаний учащихся.

Психологи отмечают, что знания учащихся более глубокие и прочные, если они прошли систематизацию и обобщение. Систематизация позволяет использовать память, так как освобождает ее от необходимости запоминать материал как сумму частных сведений и фактов за счет группировки их в более крупные единицы. Сам механизм восприятия информации человеком связан с деятельностью систематизации: при восприятии новой информации мы сопоставляем ее с уже известным знанием (ассоциация), стараемся сгруппировать новую информацию.

Использование систематизации не только упорядочивает знания человека об объектах познания, но и служит источником новых знаний. Учитель должен познакомить учащихся с приемами систематизации, чтобы они могли применять их самостоятельно. Систематичность - это такое качество знаний, которое характеризуется в сознании ученика наличием логических связей между компонентами изучаемых явлений. Отбор учебного материала идет с учетом системы: изучается ряд явлений, связанных между собой, и одновременно с учетом принципа «от простого к сложному». В каждом разделе учебная информация систематизируется вокруг стержневых понятий. Например, в механике - точка, тело, вещество, поле, взаимодействие, энергия.

Методологической основой систематизации знаний учащихся является принятый в науке системный подход - методологическое средство изучения интегрированных объектов и интегральных зависимостей и взаимодействий, который позволяет, с одной стороны, дать общее представление о процессе, явлении, объекте, а с другой стороны, увидеть их компоненты, связи между ними, место данной системы в составе другой, более сложной.

Объективной научной основой систематизации знаний учащихся является особенности физической науки и физики - учебного предмета, отличающейся логической стройностью, как самого научного знания, так и процесса его становления.

Дидактической основой систематизации знаний учащихся являются закономерности усвоения учащимися знаний и способов деятельности, отраженные в принципе систематичности и последовательности в обучении, а также в принципе системности.

Психологической основой систематизации знаний учащихся является образование ассоциативных связей: локальных, частносистемных, внутрисистемных и межсистемных. В-первых трех случаях систематизация носит, главным образом, внутрипредметный характер; в четвертом - межпредметный. Соответственно можно выделить несколько объектов систематизации знаний по физике:

- научные факты (явлений, процессов);

- физические понятия, в том числе физических величин;

- физические законы;

- физические теории;

- общенаучные методологические принципы;

- физическая картина мира.

Помимо этого, может осуществляться систематизация знаний на основе тех или иных стержневых идей курса, в частности, целесообразна систематизация прикладных знаний в соответствии с основными направлениями научно-технического прогресса, мировоззренческих и методологических знаний в соответствии с циклом научного познания или на основе философских категорий материи, движения, пространства-времени, взаимодействия, представления о которых развиваются по мере изучения курса.

В случае систематизации знаний на межпредметном уровне речь должна пойти об общих естественнонаучных понятиях, законах, теориях и картине мира.

Объект систематизации зависит от того, на каком этапе изучения курса физики ее проводят. Так, в конце изучения темы систематизируют знания о физических явлениях, понятиях, величинах и законах; в конце изучения разделов - о физических теориях; в конце изучения курса - о физической картине мира; перед подачей нового материала важно обобщить изученное на прошлых уроках.

Дидактическая роль систематизации знаний заключается в том, что объединение в систему знаний о фактах, явлениях, закономерностях, принципах позволяет раскрыть новые, неизвестные учащимся до этого связи и отношения между ними, сделать обобщения мировоззренческого характера и превращает систематизацию в средство познания. Уровень сформированности у учащихся системы знаний является важным показателем их интеллектуального развития, он определяет возможности учащихся справляться с новыми познавательными задачами, перестраивать знания, включать их в новые системы, т.е. служит показателем возможности учащихся осуществлять творческую деятельность. В процессе систематизации внимание и деятельность учащихся направлены на выделение главного, на объединение множества изолированных фактов в группы, что позволяет упорядочить знания, разгрузить память, более полно охватить и осмыслить информацию. При этом часто происходит обобщение знаний учащихся, заключающееся в мыслительном объединении предметов и явлений, сходным по каким-либо признакам. Обобщение предполагает первоначальное изучение объектов, выделение в них общего и особенного, объединение их в группы по отобранным признакам, разделение на виды и т.д.

Обобщение знаний - переход на более высокую ступень абстракции путем выделения общих признаков (свойств, отношений, связей и т.п.) объектов и явлений. Обобщение знаний приводит к существенному изменению их качества, к усвоению ядра знаний, их системы. В этом смысле обобщение тесно связано с принципом генерализации, который предполагает, что результатом обучения учащихся является такая система знаний, в которой частное подчинено общему, несущественное и второстепенное - главному.

Обобщению знаний и умений учащихся по физике способствуют так называемые обобщенные планы изучения тех или иных элементов знаний, формирование тех или иных экспериментальных умений, разработанные А.В. Усовой.

Существуют несколько видов систематизации знаний. Важнейшим является классификация - вид систематизации, при котором объединение объектов происходит на базе определенных существенных признаков, что позволяет выделить существенное, общее, что объединяет объекты в систему, и их специфические различия.

Другим видом систематизации является установление логико-генетических связей, отраженных в определении понятий.

Систематизация знаний может быть направлена на установление причинно-следственных связей между явлениями. В частности, после изучения первоначальных сведений о строении вещества учащимся можно предложить объяснить ряд явлений на основе тех или иных положений молекулярно-кинетической теории и составить соответствующую таблицу. При изучении электрического поля очень часто учитель обращается к установлению причинно-следственных связей, к примеру, при изучении реостата и принципа его действия.

Систематизация может осуществляться путем сравнения, т.е. установления сходства, различия или аналогии между объектами и явлениями. При этом сходство или различие не только устанавливается, но и объясняются их причины. Примером может служить сопоставление электростатического и гравитационного полей, электростатического и магнитного и т.п. Результаты работы по обобщению и систематизации знаний могут быть оформлены в виде таблиц, схем, диаграмм, опорных конспектов.

Систематизация и обобщение тесно связаны в процессе переработки получаемой учебной информации. Естественные процессы систематизации и обобщения получаемой информации, протекающей стихийно у школьников учитель должен использовать. Такая необходимость объясняется тем, что резко возрастающий поток информации, предъявляемый прежним способом, учащиеся не успевают переработать, усвоить, что снижает успеваемость и вызывает потерю интереса к предмету и учению. Можно отметить несколько подходов при проведении систематизации и обобщения:

- прежде всего, выясняя «что обобщаем», Бетев В.А. выделяет три направления - изучаемые объекты, символы, понятия;

- рассматривая средства обобщения, выделяют схемы, таблицы, графы, системы уравнений, классификации с установлением причинно-следственных связей;

- говоря о времени, можно указать - на каждом уроке, после изучения темы или раздела, в конце учебного года на обобщающих уроках;

- форма предъявления - учитель сам проводит систематизацию и обобщение на уроке; выполняет это вместе с учащимися на занятии; выдает подобное задание учащимся для самостоятельного выполнения в классе или дома.

Вооружение учащихся системой знаний является одной из важнейших задач обучения физике. В дидактике давно провозглашен принцип систематичности и последовательности в обучении. Он предполагает: а) изучение материала в определенной последовательности, соответствующе логике науки, основы которой изучаются в школе; б) формирование у школьников системы научных понятий, умений и навыков. Этот принцип лежит в основе построения учебных программ, определяет систему работы учителя и деятельности учащихся в процессе обучения.

Систематизация не сводится к классификации. К систематизации приводит также установление причинно-следственных связей и отношений между изучаемыми фактами, выделение основных единиц материала, что позволяет рассматривать конкретный объект как часть системы. Систематизации предшествует анализ, синтез, обобщение, сравнение, результаты которых используются и подытоживаются в систематизации.



2.4 Методика проведения обобщающих уроков

Обобщающий урок физики - это целостная система, состав и структура компонентов которой отличаются от всех других видов и типов уроков. Во-первых, целью обобщающего урока является обобщение знаний учащихся. На таком уроке элементы знания определенной темы или раздела курса физики должны быть представлены в виде логически замкнутой, целостной системы. Обобщение и систематизация физического знания одновременно способствуют осознанию учащимися методологических знаний, пониманию логики процесса познания. В этом состоит вторая существенная особенность обобщающего урока. Третьей особенностью является углубление приобретенных ранее знаний. Таким образом, идея структурирования элементов физического знания является основной методологической идеей разработки содержания обобщающего урока физики.

Обобщение знаний учащихся проводят как систематически, при изучении материала, так и на специальных занятиях. Можно выделить два направления обобщения знаний: систематизация фундаментальных знаний и систематизация прикладных знаний.

Обобщение фундаментальных знаний можно осуществить на разных уровнях и на основе различных стержневых идей. Например, проводят систематизацию знаний в соответствии с циклом теоретического познания, или со структурой физической теории, или с основными элементами физической картины мира. Уровень обобщения зависит от того, на каком этапе изучения курса его проводят.

Обобщающие занятия можно проводить в разных формах. Раньше их проводили в форме лекций. Однако, поскольку познавательная активность учащихся в этом случае не достаточно велика, более предпочтительными формами их проведения являются семинары и конференции. Эти формы предполагают большую самостоятельность учащихся, которые работают с литературой, готовят доклады или рефераты, выступают с докладами или сообщениями, участвуют в обсуждении вопросов.

Большое значение в решении задачи обобщения знаний школьников имеет проведение комплексных семинаров межпредметного характера. Такие семинары позволяют обобщить и систематизировать знания, полученные при изучении других дисциплин, глубже осмыслить связи между различными явлениями.



Глава 3. Педагогический эксперимент

3.1 Актуальность темы эксперимента

В развивающемся постиндустриальном информационном обществе доминирующим становится процесс обучения. В отличие от привычной схемы процесс обучения должен сопровождать человека всю его жизнь. Усилился общественный интерес к качеству образования. Повышение качества образования в соответствии с российскими и европейскими требованиями является одной из актуальных проблем не только для России, но и для всего мирового сообщества. Проблемы признания российских документов о высшем образовании за рубежом, возможности обеспечения академической мобильности студентов и профессиональной мобильности и конкурентоспособности выпускников высшей школы на внутреннем и международном рынке труда поставили вопрос о модернизации высшего профессионального образования в стране, о введении и развитии многоступенчатой структуры высшей школы.

Становление информационного общества сопровождается формированием новых образовательных запросов населения, усилением общественного интереса к качеству образования:

-- появляются новые критерии оценки содержания образовательных программ и учебных курсов, эффективности форм, способов и средств организации учебного процесса;

-- растут требования людей к результатам образования;

-- растут требования потребителей к качеству дистанционного обучения;

-- увеличивается потребность в объективной и достоверной информации о качественном состоянии образования, в которой заинтересованы все слои общества.

При этом качество образования рассматривается как интегральная характеристика не только системы образования, не только как показатель, синтезирующий все этапы становления личности, не только как критерий эффективности деятельности образовательного учреждения, не только как степень адекватности достигаемых результатов нормативным требованиям, социальным и личностным ожиданиям, но и как показатель места и роли конкретной страны в мировом сообществе, масштаба и перспектив ее общемировой экономической и политической интеграции.

Необходимость приведения в соответствие результатов образования потребностям современного общества диктует необходимость проведения постоянной работы по формированию научно обоснованных оценок качества образования и мониторинга процессов его развития.

Важнейшими условиями повышения качества образования являются:

-- контроль и анализ данных о качестве обучения и подготовленности обучающихся;

-- развитие инновационных средств, методов и технологий оценивания;

-- интеграция в сложившиеся контрольно-оценочные технологии;

-- научно обоснованная интерпретация результатов их применения;

-- обеспечение всех участников образовательного процесса и потребителей его результатов максимально объективной и надежной информацией о качестве образования.

С этой целью в России и за рубежом проводятся научные исследования в области теории и практики педагогических измерений, формируются научные школы и профессиональные сообщества в области оценки качества образования, создаются и совершенствуются методики разработки и использования инструментария для оценки качества образования.

Одним из таких инструментов является тестирование, используемое как средство контроля, дающее возможность получения сопоставимых количественных оценок; средство обучения и самоконтроля; элемент общероссийской системы оценки качества образования (ОСОКО); элемент аттестации образовательных учреждений, учащихся, преподавательского и руководящего состава образовательных учреждений; элемент систем мониторинга качества образования на разных ступенях обучения и др.

Сформированные в процессе обучения компетенции должны быть ориентированы на удовлетворение требований профессиональных стандартов и обеспечение адекватности образовательных результатов потребностям личности, государства, общества и рынка труда. Иначе говоря, оценка качества подготовки выпускников должна осуществляться с позиций компетентностного подхода, который постепенно сменяет информационно-знаниевый, основанный на объеме освоенных знаний.

Для аттестации обучающихся должны быть созданы фонды оценочных средств, позволяющие оценить знания, умения и уровень приобретенных компетенций с высокой степенью объективности (надежности), обоснованности (валидности) и сопоставимости. В оценочные средства для аттестации должны быть включены задания разнообразных форм, в том числе, проблемные задания для проверки творческих составляющих подготовки обучающихся. Должны быть созданы условия для максимального приближения программ текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестации обучающихся к условиям их будущей профессиональной деятельности.

Анализ даже существующих оценочных средств, в том числе и аттестационных тестов, показывает, что они далеки от совершенства. Проблемы, которые возникнут при разработке новых компетентностно-ориентированных оценочных средств, будут порождены тем, что лишь незначительная часть преподавателей владеет тестовыми технологиями в необходимом объеме.

Очевидно, что проблемы, стоящие перед высшей школой, не минуют и школу общеобразовательную как поставщика студентов вузов. Поэтому для удовлетворения потребности в качественно разработанных тестах нового поколения (компетентностных, тестах практических умений и др.) для проведения аттестации на всех ступенях обучения, их сертификации и стандартизации будет необходима большая работа по повышению общей тестологической грамотности педагогических кадров; подготовке, переподготовке и повышению квалификации преподавательских кадров в области теории и практики педагогических измерений; изданию специализированной научно-методической литературы по тестовой проблематике; развитию информационно-технологического, программного и методического обеспечения тестирования.

Общекультурные и профессиональные компетенции, которые формируются в процессе обучения и должны быть оценены, охватывают большое количество частных компетенций, относящихся к личностной, профессиональной, образовательной, научной и другим сферам. В связи с этим возникает проблема объема компетентностно-ориентированных оценочных средств, в которые необходимо включить большое количество заданий. Уменьшению количества заданий должна способствовать индивидуализация тестов, реализуемая с помощью адаптивного тестирования. Как показывает международный опыт применения компетентностного подхода в образовании, к разработке таких заданий следует привлекать не только преподавателей и тестологов, но и психологов, методистов, экспертов качества содержания, а также представителей работодателей и академического сообщества. Кроме аттестации обучающихся необходим мониторинг прироста индивидуальных достижений по отдельным компетенциям на протяжении всего периода обучения каждого студента.

Большое значение приобретает создание электронных учебно-методических комплексов (ЭУМК), в состав которых должны войти тесты нового поколения, причем их использование не должно ограничиваться лишь контрольно-оценочной функцией: следует более широко использовать обучающий потенциал тестовых технологий. Для создания ЭУМК вполне логично использовать разнообразные системы дистанционного обучения (СДО), которые с помощью интернет-технологий предоставляют возможность автоматизации и оптимизации различных процессов в обучении, в том числе и контрольных мероприятий. Существует большое количество отечественных и зарубежных СДО коммерческого использования, а также свободно распространяемых СДО, в которых реализован модуль тестирования.

Модуль тестирования должен располагать следующими основными возможностями:

-- поддержки стандартов компьютерного тестирования;

-- импорта контента;

-- использования средств мультимедиа для повышения наглядности и информативности;

-- организации обратной связи для повышения уровня интерактивности;

-- проведения тестирования;

-- сбора, хранения и экспорта результатов тестирования;

-- получения отчетов по выполнению теста;

--автоматического определения некоторых статистических характеристик теста и др.

Эти возможности по-разному реализуется в различных СДО. Однако, как показывает анализ существующих СДО, ни в одной из них нет реализации в необходимом объеме блока сбора, хранения и обработки информации о результатах тестирования. А ведь эта информация очень важна для оценки и повышения качества тестов, их последующей стандартизации и сертификации. Преподаватель должен иметь доступ к результатам тестирования для получения дидактических характеристик и последующего улучшения теста каждого ученика; класса; по каждому тесту; по каждому тестовому заданию, в том числе по количеству выбранных ответов на задание; по каждой попытке и др.



3.2 Экспериментальное применение обучающего тестирования на уроках физики

Экспериментальная проверка гипотезы дипломного исследования осуществлялась в СОШ № 17 города Новочебоксарск. На этапе обоснования гипотезы был проведен педагогический эксперимент. В нем принимало участие 50 учащихся седьмых классов. Из них 25 человек - контрольная группа, 25 человек - экспериментальная.

Эксперимент был направлен на проверку гипотезы настоящего дипломного исследования, согласно которой, система обучающего тестирования школьников при обучении физике может способствовать повышению эффективности физического образования.

Цель проведения эксперимента заключалась в проверке влияния предложенной методики на качество физических знаний и умений учащихся.

Выбирались группы учащихся, находящиеся приблизительно в равных условиях в начале эксперимента. К неварьируемым условиям при проведении эксперимента относились: объем учебного материала, установленный учебной программой по физике для средних школ, время, отводимое на его изучение, задания итогового контрольного теста. Различие при обучении физике в контрольной и экспериментальной группах заключалось в том, что в экспериментальной группе (ЭГ) занятия велись с комбинированием традиционной методики преподавания физики с обучающими тестами, т.е. с использованием приемов и методов, описанных во второй главе.

В контрольной группе (КГ) применялась традиционная методика обучения школьников физике. В результате наблюдений и анализа преподавания физики в этой группе были выявлены некоторые наиболее характерные подходы в обучении физике. На уроках физики лекционный материал, обобщения задач и их решений преподносились учащимся в готовом виде в результате обработки учебного материала учителем. В начале каждого урока проводился фронтальный опрос по предшествующей теме.

С целью оценки результатов эксперимента посредством применения статистических методов учащимся были предложены: тест начальных знаний учащихся и итоговый тест (первый - в начале, второй - в конце обучающего эксперимента). Задачи тестов были составлены в соответствии с требованиями программ по физике. При анализе выполнения тестов проводилось сравнение качества знаний учащихся контрольной и экспериментальной группы в начале эксперимента и в конце эксперимента. Представим результаты эксперимента.

Тест начальных знаний учащихся содержал 10 заданий различной сложности, как практических, так и теоретических. Максимальное количество баллов, которое мог заработать ученик 5 баллов.

Результаты диагностических работ в начале и в конце эксперимента представлены соответственно в таблицах 2 и 3, а также на диаграммах 1 и 2.

Таблица 2 - Результаты теста начальных знаний

Оценка	Количество учеников, получивших эту оценку
	Контрольная группа	Экспериментальная группа
5	7	5
4	12	10
3	6	9
2	0	1

Таблица 3 - Результаты итогового тестирования

Оценка	Количество учеников, получивших эту оценку
	Контрольная группа	Экспериментальная группа
5	6	8
4	13	14
3	6	3
2	0	0

Анализ результатов выполнения тестирования в начале эксперимента позволил нам сделать выводы: качество знаний учащихся в контрольной и экспериментальной группах различается. Уровень знаний контрольной группы выше, чем уровень экспериментальной.

Анализ результатов выполнения тестирования в конце эксперимента позволил нам сделать выводы: результаты экспериментальной группы значительно улучшились, в то время как результаты контрольной группы остались на прежнем уровне..

Для того чтобы убедиться в положительном влиянии предложенной методики на качество знаний учащихся, сравним средние баллы в каждой группе до и после эксперимента:

Таблица 4 - Средний балл до и после эксперимента

Средний балл до эксперимента	Средний балл после эксперимента
КГ	ЭГ	КГ	ЭГ
4,04	3,76	4	4,2

Полученные результаты позволяют сделать следующий вывод: результаты учащихся экспериментальной группы после эксперимента имеют тенденцию быть выше, чем до него. На основании этого можно утверждать, что предложенная методика положительно влияет на качество знаний учащихся.

Таким образом, эксперимент подтвердил наше предположение о положительном влиянии системы тестового обучения школьников на уроках физики.



График 1: Результаты теста начальных знаний

График 2: Результаты итогового тестирования



Диаграмма 1: Средний балл до и после эксперимента

1 - контрольная группа; 2 - экспериментальная группа.



Заключение

В работе раскрыта сущность педагогического тестирования и его роль как средства обучения, обобщения и повторения учебного материала. В связи с все большим распространением тестирования в целях итогового контроля и аттестации школьников возрастает и роль обучающих тестов. Возникает необходимость их применения на уроках.

Изучены программные средства, необходимые для реализации обучающих тестов на уроках физики. Разработаны экспериментальные материалы: обучающие и итоговые тесты.

Проведен педагогический эксперимент в МБОУ СОШ №17 города Новочебоксарск. Анализ проведенного исследования позволяет сделать вывод о том, что обучение учащихся по разработанной автором программе способствует повышению у учащихся уровню знаний по предмету, подготавливает к прохождению тестового контроля на этапах завершения обучения в школе.

Таким образом, в работе выполнены поставленные задачи: проведен констатирующий эксперимент, просмотрены и проанализированы статьи и учебные материалы по данному вопросу, на основе изученного материала составлены таблицы и диаграммы.



Список литературы

1. Гераськин А.С. Тестирующие системы, как средство проверки знаний учащихся. Информатизация образования: опыт, проблемы, перспективы: Материалы научно-практической конференции. - Саратов: ООО Издательство «Научная книга», 2006, с. 12-16

2. Кадневский В.М. Обучающие тесты в системе этнологических знаний. // Педагогическая диагностика, № 2, 2006. - С. 22-28.

3. Аванесов, В. С. Методические и теоретические основы тестового педагогического контроля Текст.: дис. . доктора пед. наук: 13.00.01 / В. С. Аванесов. М., 1994. - 340 с.

4. Аксенов, М. В. Технология разработки экспертно-обучающих систем, ориентированных на обучение точным дисциплинам Текст.: дис. .канд. техн. наук: 05.13.01 /М. В. Аксенов.-СПб., 2004. 110 с.

5. Анастази, А. Психологическое тестирование Текст. / А. Анастази, С. Урбина. 7-е изд. - СПб.: Питер, 2006. - 688 с.

6. Информационные технологии в процессе подготовки современного специалиста: межвузовский сборник. -- Вып. 4. Т. 1. -- Липецк, 2001. -- С 144-- 150.

7. Буздова; А. А. Использование адаптивной среды тестирования в учебном процессе Текст. / А. А. Буздова // Теоретические и прикладные вопросы современных информационных технологий: материалы Всероссийской науч.-техн. конф. Улан-Удэ; 2005. -- С. 349-352.

8. М.Васильев, В. И., Культура компьютерного тестирования Текст. / В. И. Васильев, Т. Н. Тягунова. М.: МГУП, 2002. - Ч. 2. Программно-дидактическое, тестовое: задание. -- 90 с.

9. Вергазов, Р. И: Система компьютерного тестирования знаний Текст.: дис. .канд. техн. наук: 05.13.107 Р. И. Вергазов. Пенза., 2006. -164 с.

10. Гаврилова, Т. А. Базы знаний интеллектуальных систем Текст. / Т. А. Гаврилова, В. Ф. Хорошевский. СПб.: Питер, 2001. - 384 с.

11. Давыдова, Н. А. Применение адаптивных интеллектуальных алгоритмов в процессе обучения Текст. / Н. А. Давыдова // Новые информационные технологии в образовании: материалы Международной науч.-практ. конф. Екатеринбург, 2008. -- Ч. 1. - С. 73--75.

12. Давыдов В.В. Проблемы развивающего обучения. - М.: Академия, 2004

13. Зиновьев А.А. Систематизация учебного материала в системе развивающего обучения. - Развивающие аспекты процесса обучения физике: Доклады на Всероссийской научно-методической конференции 25-26 ноября 2005. - Самара: СГПУ, 2005, С. 36-40

14. Программа для общеобразовательных учреждений: Физика. Астрономия. 7 - 11 кл./ Сост. Ю.И. Дик, В.А. Коровин, В.А. Орлов. - М.: Дрофа, 2004.-256 с.

15. Романов В.Г. Систематизация знаний учащихся по физике. - М.: Высшая школа, 1979

16. Теория и методика обучения физики в школе: Общие вопросы./ С.Е. Каменецкий, Н.Е. Важеевская и др. Под ред. - С.Е. Каменецкого, Н.С. Пурышевой. - М.: Академия, 2000

17. Жукова, И. Г. Концепция открытой адаптивной контрольно-обучающей системы на основе персоонализации процесса обучения Электронный ресурс. / И. Г. Жукова, М. Б. Сипливая, О. А. Шабалина. -Режим доступа: http://systech.miem.edu.ru/2003/nl/ Zhukova.htm.

18. Мизинов, В. М. Решение проблемы точности оценивания при компьютерном тестировании Текст. / В. М. Мизинов // Информатика: проблемы, методология, технологии: материалы IX Международной науч.-метод. конф. Воронеж, 2009. - С. 42-45.

19. Протасов, А. С. Создание интеллектуальных средств адаптивного тестирования Электронный ресурс. / А. С. Протасов. -- Режим доступа: www.bitpro.ru/ito/2003/VIimi-0-2057.html.

20. Прохоров, А. Программы для создания тестов и проведения тестирования Текст. / А. Прохоров // Компьютер Пресс. -- 2005. № 11. - С. 167-169.

21. Соловьёва, Т. В. К вопросу о математическом моделировании процесса тестирования Текст. / Т. В. Соловьёва // Вестник Хакасского техн. инст-та филиала КГТУ. - 2004. - Вып. 17. - С. 285-289.

22. Углев, В. А. Некоторые аспекты разработки программ для обучающего компьютерного тестирования Текст. / В. А. Углев, В. А. Устинов // Наука. Технологии. Инновации: материалы Всероссийской науч. конф. Новосибирск, 2006. -42.- С. 70-72.

23. Углев, В. А. Обработка факторов процесса тестирования для базы знаний оценки обучающего теста Текст. / В. А. Углев // Современные проблемы информатизации в моделировании и социальных технологиях. -Вып. 13.-Воронеж, 2008.-С. 181-185.

24. Углев, В. А. Обучающее компьютерное тестирование Текст. / В. А. Углев // Теоретические и прикладные вопросы современных информационных технологий: материалы VIII Всероссийской науч.-техн. конф. Улан-Удэ, 2007. - С. 312-316.

25. Углев, В. А. Обучающее компьютерное тестирование как инструмент управления индивидуализацией траектории обучения Текст. /

26. Углев, В.А. Система обучающего адаптивного компьютерного тестирования. М.: ОФАП, 2006. - номер госрегистрации (ЕСПД) -03524577.01414-01.

27. 91. Углев, В. А. Системный подход к процессу обучающего компьютерного тестирования Текст. / В. А. Углев, В. А. Устинов, Б. С. Добронец // Информационные технологии. 2008. -- № 4 -- С. 81-87.

28. 92. Углев, В. А. Статистический анализ результатов тестирования в адаптивной системе обучения и контроля Текст. / В. А. Углев, В. А. Устинов // Наука и образование: материалы VI Международной науч. конф. Белово, 2006.-Ч. 1.-С. 569-573.

29. Фельдман, Я. А. Качество образования и компьютеры Текст. / Я. А. Фельдман // IT-инновации в образовании. М., 2005. -- С. 227-229.

30. Устинов, В. А. Структура жизненного цикла электронных учебных курсов Текст. / В. А. Устинов, В. А. Углев // Интеллектуальные ресурсы ХТИ Филиала СФУ - Хакасии - 2007. - Красноярск, 2007. - С. 211-212.



Приложение

Примеры тестовых заданий для седьмых классов по разделу «Работа, мощность, энергия».

№1: На рисунке представлена зависимость работ трех сил от их перемещения. В каком из ниже приведенных соотношений находятся между собой эти силы?

А) F1> F2> F3

B) F1< F2< F3

C) F1= F2= F3

D) F2< F3< F1

E) F2> F3> F1

№2: Тело находящиеся в точке А может попасть в точку D тремя путями: по пути АВD, по пути АD и по пути АСD. В каком из нижеприведенных соотношений находятся между собой работы силы тяжести на этих траекториях?



А) AACD> AABD> AAD

B) AACD>AAD >AABD>

C) AACD< AABD>< AAD

D) AACD = AABD> =AAD

E) AACD= AAD < AABD>

№3: Равнодействующая сил, приложенных к телу, движущемуся равномерно по окружности радиусом 40см, равна 6Н. Определить работу этой силы за два периода обращения.

...