Методика разработки контрольно-измерительных материалов по информатике для реализации балльно-рейтинговой системы в педагогическом вузе

Размещено на http://allbest.ru

На правах рукописи

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата педагогических наук

Методика разработки контрольно-измерительных материалов по информатике для реализации балльно-рейтинговой системы в педагогическом вузе

13.00.02 - Теория и методика обучения и воспитания

(информатика, профессиональное образование)

Ромадина Ольга Григорьевна

Тамбов - 2011

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Борисоглебский государственный педагогический институт», Межрегиональной научно-исследовательской лаборатории «Современные технологии в образовании и бизнесе» ФГБОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет»

Научный руководитель: доктор педагогических наук, профессор Ракитина Елена Александровна

Официальные оппоненты: доктор педагогических наук, профессор Трубина Ирина Исааковна

кандидат педагогических наук, доцент Клыгина Елена Владимировна

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО «Рязанский государственный университет имени С.А. Есенина»

Защита состоится23 декабря 2011 г. в 10.00 на заседании объединенного диссертационного совета ДМ 212.260.03 при ФГБОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет» по адресу: 392000, г. Тамбов, ул. Советская, д. 106.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ФГБОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет» по адресу: 392032, г. Тамбов, ул. Мичуринская, 112.

Электронная версия автореферата размещена на официальном сайте ФГБОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет» 22 ноября 2011 г. Режим доступа http://www.tstu.ru/

Автореферат разослан 22 ноября 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат педагогических наук,

профессор Л.В. Самокрутова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. В настоящие время Россия, присоединившись к Болонскому процессу, переходит к уровневой системе обучения, что требует не только создания новых программ и трансформации организации процесса обучения, но и изменений в подходе к оценке достижений студентов. Основной моделью организации учебного процесса является кредитно-модульная система, базирующаяся на единстве модульных технологий обучения и зачетных кредитов. Для комплексной дифференцированной оценки результатов учебной деятельности студентов в рамках данной модели используется балльно-рейтинговая система (БРС), применение которой призвано повысить объективность оценки достижений обучающихся, выявить, на каком уровне освоен стандарт и программа по каждой дисциплине конкретным студентом, и способствовать мотивации студентов и активизации их деятельности.

Применение балльно-рейтинговой системы в учебном процессе привело к появлению различных схем ее реализации. Вопросами разработки системы оценивания занимались В.В. Гузеев, А.А. Греков, Е.И. Рогов, Н.В. Медведенко, Т.Н. Щеднова и многие другие, но на сегодняшний день крайне мало работ по внедрению балльно-рейтинговой системы для дисциплин информационного цикла в рамках кредитно-модульной модели организации учебного процесса в педагогическом вузе.

Важным аспектом в реализации балльно-рейтинговой системы является разработка контрольно-измерительных материалов (КИМ) для организации промежуточной и итоговой аттестаций студентов. Задача педагога - разработать КИМ, обеспечивающие адекватность и объективность оценки достижений обучающегося (учебных, исследовательских, творческих, личностных) с позиций освоения содержания дисциплины (предметных и метапредметных знаний) и ведущих видов учебно-познавательной деятельности.

Принципы и особенности разработки КИМ рассматривались в работах В.С. Аванесова, В.В. Гузеева, Н.Ф. Ефремовой, А.А. Кузнецова, А.Н. Майорова, С.В. Русакова, Н.Н. Самылкиной, М.Б. Челышковой,

Л.В. Шестаковой и других авторов при исследовании проблем педагогической диагностики преимущественно с использованием тестовой формы контроля.

Чтобы получить комплексную и дифференцированную оценку достижений обучающихся, КИМ должны включать в себя задания, различные по назначению, цели диагностики, форме предъявления задания и т.п. При этом на состав и структуру КИМ влияет специфика предметной области.

Спецификой дисциплин информационного цикла является существенная роль учебно-познавательных практико-ориентированных задач и использование ИКТ для их решения. Именно в процессе решения задач происходит усвоение теоретических знаний, формирование умений (как универсальных учебных, так и профессионально важных), закрепление навыков применения знаний в деятельности. Поэтому значительную долю КИМ по информатике составляют именно задачи. При этом «решение» задачи оценивается не только с позиций получения ответа, но и с точки зрения точности построения информационной модели, адекватности использования средств ИКТ, владения приемами работы с техническими средствами. аттестация учебный информатика студент

Согласно критериально-ориентированному подходу, чтобы задачи, включенные в КИМ, давали возможность аттестации студента в соответствии с его уровнем усвоения определенной области знаний (в нашем случае информатики), необходимы объективные критерии, задающие взаимосвязь постановки задачи с уровнем усвоения содержания и овладения видами деятельности. Одним из основных критериев является уровень сложности задачи.

В педагогике нередко различают понятия «сложность задачи» и «трудность задачи». В рамках нашего исследования степень сложности задачи определяется ее содержанием и структурой, а категория «трудность задачи» носит более субъективный характер и зависит от интеллектуальных возможностей обучающегося и степени владения ранее усвоенным материалом.

Проблемы, связанные с оценкой сложности учебных задач, исследовали Г.А. Балл, Е.С. Винокурова, В.В. Гузеев, Ю.М. Колягин, В.И. Крупич, Л.Н. Ланда, А.М.Матюшкин, В.Н. Соколов и другие авторы. Однако остается необходимость в проведении исследований, связанных с разработкой методических подходов к оценке уровня сложности задач по информатике.

Для педагогических вузов это особенно актуально, поскольку необходимо не только реализовывать в учебном процессе научно обоснованные приемы формирования КИМ в условиях балльно-рейтинговой системы, но и научить студентов применять их в будущей педагогической деятельности.

В частности, необходимо, чтобы будущие учителя информатики были знакомы с методикой и критериальным аппаратом оценки уровня сложности задач.

Таким образом, существует противоречие между необходимостью разработки и внедрения КИМ, способствующих успешной реализации балльно-рейтинговой системы в рамках кредитно-модульной модели организации учебного процесса, и отсутствием научно обоснованных методических рекомендаций по их формированию для дисциплин информационного цикла в педагогическом вузе.

Важным аспектом этого процесса является разработка подходов к оценке уровня сложности задач по информатике, позволяющих объективно, адекватно и дифференцированно (по уровням освоения содержания и видов деятельности) оценить учебные достижения студентов педвузов по информатике.

Определение путей разрешения данного противоречия лежит в основе проблемы исследования.

Объект исследования - процесс внедрения и реализации балльно-рейтинговой системы в педагогическом вузе.

Предмет исследования - содержательные и методические аспекты разработки КИМ по информатике в условиях балльно-рейтинговой системы.

Цель исследования - разработать, обосновать и апробировать методику формирования контрольно-измерительных материалов по информатике в условиях балльно-рейтинговой системы в педагогическом вузе.

В исследовании мы исходили из гипотезы о том, что обучение дисциплинам информационного цикла в педагогическом вузе в условиях балльно-рейтинговой системы будет эффективнее, если:

- выявлены организационно-педагогические условия и уточнена методика реализации балльно-рейтинговой системы с учетом специфики обучения информатике будущих педагогов;

- выделены и научно обоснованы методические принципы построения КИМ по информатике в русле критериально-ориентированного подхода к оценке достижений обучающихся;

- определен критериальный аппарат для оценки уровня сложности задач (как основного компонента КИМ), позволяющий получить дифференцированную и объективную оценку достижений обучающихся;

- разработана методика формирования КИМ по информатике для реализации балльно-рейтинговой системы в педагогическом вузе.

Цель и гипотеза исследования определили следующие задачи исследования:

1. Выявить особенности организации балльно-рейтинговой системы оценки учебных достижений студентов для дисциплин информационного цикла в педагогическом вузе и определить организационно-педагогические условия реализации этой системы в учебном процессе.

2. Определить методические принципы разработки КИМ по информатике, отражающие специфику образовательной области и способствующие повышению объективности и дифференциации оценки результатов учебной деятельности студентов.

3. Разработать методику оценки уровня сложности задач по информатике.

4. Разработать типологизацию задач по информатике как основу для разработки спецификации КИМ.

5. Разработать методику формирования КИМ по информатике.

6. Опытным путем проверить эффективность разработанных методик.

Теоретико-методологическая основа исследования:

- концепции развития высшего образования в России (В.А. Байденко, С.В. Громов, А.Г. Дьячко, Е.В. Караваева, Ю.А. Крупин, Н.И. Максимов, Н.В. Молоткова, Б.А. Сазонов, М.С. Чванова и др.);

- концепции развития образования в области информатики (Н.Е. Астафьева, С.А. Бешенков, А.Л. Денисова, А.А. Кузнецов, М.П. Лапчик, В.С. Леднев, С.М. Окулов, Е.А. Ракитина, И.Г. Семакин, и др.);

- критериально-ориентированный подход к оценке учебных достижений обучающихся (С.Г. Воровщиков, В.В. Гузеев, О.А. Дяшкина, А.А. Кузнецов, В.П. Панасюк, М.М. Поташник, Д.В. Татьянченко, О.И. Тиринова, А.В. Хуторской и др.);

- теория организации модульного обучения (В.В. Карпов, М.Н. Катханов, Дж. Рассел, П.А. Юцявичене и др.);

- теория рейтинговой оценки учебных достижений студентов (А.А. Греков, В.В. Гузеев, Н.В. Медведенко, Е.И. Рогов, Т.Н. Щеднова и др.);

- теория задачного подхода (Г.А. Балл, Ю.М. Колягин, Ю.Н. Кулюткин, В.Н. Соколов, Л.М. Фридман, А.Ф. Эсаулов);

- подходы к оценке сложности задач (В.В. Гузеев, В.М. Кротов,

- В.И. Крупич, Л.Н. Ланда, А.М.Матюшкин, В.Н. Соколов и др.);

- теория конструирования контрольно-измерительных материалов

- (В.С. Аванесов, А.Н. Майоров, Н.Н. Самылкина, М.Б. Челышкова и др.).

В исследовании использовались методы: изучение и анализ психолого-педагогической и методической литературы по проблеме исследования; анализ образовательных стандартов, учебных программ, изучение и обобщение опыта преподавания дисциплин информационного цикла в вузе; опросы и анкетирование студентов и преподавателей; экспертные оценки; наблюдение за ходом учебного процесса; методы педагогической диагностики и статистической обработки результатов педагогического эксперимента.

Опытно-экспериментальная база исследования. Исследование проводилось на базе факультета физико-математического и естественно-научного образования ФГБОУ ВПО «Борисоглебский государственный педагогический институт», методического объединения и курсов повышения квалификации учителей информатики и ИКТ Борисоглебского городского округа.

Основные этапы исследования. Исследование проводилось в три этапа.

На первом этапе (2006 - 2007 гг.) по научно-педагогическим, учебным и методическим материалам изучалось состояние проблемы. Проводился анализ методики обучения по дисциплинам информационного цикла на основе задачного подхода в педагогическом вузе. Исследовались различные подходы к реализации балльно-рейтинговой системы в вузах. Проводилось анкетирование студентов с целью определения их отношения к балльно-рейтинговой системе оценивания. Изучались подходы к формированию КИМ по разным дисциплинам.

На втором этапе (2008 - 2009 гг.) уточнялась методика реализации балльно-рейтинговой системы с учетом специфики вузовского курса информатики. Разрабатывались и апробировались критерии оценки сложности учебно-познавательных задач по дисциплинам информационного цикла. Уточнялись методические принципы формирования контрольно-измерительных материалов по дисциплинам информационного цикла в русле критериально-ориентированного подхода. Определялась типологизация задач по информатике как основа для спецификации КИМ. Разрабатывались контрольно-измерительные материалы для текущей и итоговой оценки достижений студентов по дисциплинам информационного цикла. Планировался и проводился эксперимент по внедрению балльно-рейтинговой системы в учебный процесс в педагогическом вузе.

Третий этап (2009 - 2011 гг.) был посвящен опытно-экспериментальной проверке эффективности разработанных методик оценки уровня сложности задач и разработки контрольно-измерительных материалов по информатике.

Проводилось обобщение и интерпретация результатов исследования, их качественная и количественная оценка. Оформлялись результаты диссертационного исследования.

Научная новизна исследования. Определены организационно-педагогические условия реализации балльно-рейтинговой системы с учетом специфики обучения информатике будущих педагогов (разработка процедуры оценки достижений обучающихся и методики расчета рейтинговых оценок; наличие банка учебно-познавательных задач, распределенных по основным элементам содержания и уровням сложности; наличие рекомендаций по формированию КИМ из базы ранее отобранных задач с учетом дидактических целей и возможностей ИКТ; включение в содержание подготовки вопросов, связанных с методикой разработки КИМ и реализации БРС; наличие графика контрольных мероприятий и сроков сдачи самостоятельных работ).

Выявлена специфика формирования КИМ по информатике и обосновано, что значительную их долю должны составлять задачи разного типа и уровня сложности. При этом важным объективным критерием, позволяющим оценить степень усвоения материала студентами, является уровень сложности решаемых ими задач.

Разработаны и обоснованы критерии оценки уровня сложности учебно-познавательных задач по информатике, базирующиеся на учете количества и степени определенности объектов, входящих в условие задачи, информационных моделей, необходимых для решения задачи, и взаимосвязей между ними.

Разработана методика формирования КИМ по информатике для реализации балльно-рейтинговой системы в педагогическом вузе, включающая рекомендации по составлению банка контролирующих заданий и рекомендации по формированию КИМ для входного, текущего и итогового контроля.

Теоретическая значимость исследования. Уточнена совокупность модулей содержания подготовки по дисциплинам информационного цикла в соответствии с ФГОС третьего поколения.

Выделена и обоснована совокупность видообразующих признаков, которые целесообразно использовать для типологизации учебно-познавательных задач по информатике, а именно: учебные модули содержания подготовки, дидактическое назначение, основные элементы содержания, роль компьютерных средств, виды учебно-познавательной деятельности, степень самостоятельности решения. Проведена типологизация задач с учетом выделенных оснований.

Определены методические принципы формирования контрольно-измерительных материалов по информатике в условиях балльно-рейтинговой системы оценки достижений студентов педвузов (превалирование задач содержательного характера, требующих применения информационного моделирования; учет типологизации задач по информатике; использование объективных критериев оценки уровня сложности задач; включение в КИМ задач, формулировки которых предполагают реализацию нескольких этапов при их решении; использование «расширенных» КИМ, допускающих вариативность выбора заданий студентами в зависимости от уровня их притязаний).

Практическая значимость. Разработана методика оценки сложности задач по информатике.

Разработаны рекомендации по использованию типологизации задач по информатике и методика оценки сложности задач при формировании контрольно-измерительных материалов по таким модулям содержания информационной подготовки, как математическая логика, алгоритмизация, информационные технологии, теория и методика обучения информатике. Данные рекомендации и составленные на их основе КИМ апробированы в ФГБОУ ВПО «Борисоглебский государственный педагогический институт» и обеспечивают возможность получения дифференцированной и объективной оценки учебно-познавательных достижений студента.

Конкретизирована методика применения балльно-рейтинговой системы в преподавании дисциплин информационного цикла в педагогическом вузе.

Разработанные автором дидактические материалы и методические рекомендации соответствуют требованиям новых образовательных стандартов и могут быть использованы в преподавании дисциплин информационного цикла в педагогическом вузе, в общеобразовательных школах, в системе повышения квалификации учителей информатики.

Достоверность результатов исследования обеспечена опорой на современные теоретико-методологические основы педагогики, психологии и теории и методики обучения информатике; рациональным сочетанием теоретических и эмпирических методов исследования, адекватных его цели и задачам; сочетанием качественного и количественного анализа результатов опытно-экспериментальной работы; личным участием исследователя в опытно-педагогической работе по подготовке учителя информатики.

Положения, выносимые на защиту:

1. Значительную долю КИМ по информатике должны составлять содержательные задачи, требующие применения информационного моделирования и ориентированные на применение ИКТ, поскольку деятельностный компонент имеет важное значение в информационной подготовке будущего педагога.

2. При разработке спецификации КИМ по информатике целесообразно опираться на следующие типологизации учебных задач: по основным модулям информатики и основным элементам содержания обучения, по роли компьютерных средств в учебно-познавательной деятельности, по видам информационной деятельности, по дидактическому назначению, по видам учебно-познавательной деятельности, по степени самостоятельности решения задачи.

3. При выборе критериального балла для задачи, включаемой в КИМ, целесообразно базироваться на уровне ее сложности, определяемом в зависимости от количества и определенности объектов, входящих в условие задачи, количества и определенности информационных моделей, необходимых для решения задачи, и степени определенности связей между объектами и моделями.

4. Методика оценки уровня сложности задач в условиях педагогического вуза несет двойную дидактическую нагрузку: используется для формирования КИМ в условиях балльно-рейтинговой системы и входит как элемент в содержание подготовки будущих учителей.

5. Методика разработки КИМ по информатике включает в себя рекомендации по составлению банка контролирующих заданий (на основе типологизации задач и оценки уровня их сложности), рекомендации по формированию КИМ для входного, текущего и итогового контроля.

Апробация результатов исследования осуществлялась через: публикации в центральных и региональных изданиях, участие в научных конференциях, обсуждение результатов исследования на методических семинарах кафедры «Прикладной математики, информатики, физики и методики их преподавания» ФГБОУ ВПО «БГПИ».

Внедрение результатов исследования осуществлялось в процессе преподавания дисциплин информационного цикла в ФГБОУ ВПО «Борисоглебский государственный педагогический институт», в школах Борисоглебского городского округа, на курсах повышения квалификации учителей информатики.

Основные положения и результаты исследования отражены в 12 опубликованных работах общим объемом 10,8 п.л., из них авторских 6,9 п.л., в том числе в журналах, рекомендуемых ВАК РФ, 4 статьи объемом 5,71 п.л.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка используемых источников, приложений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

В первой главе «Педагогические условия и факторы применения балльно-рейтинговой системы в преподавании дисциплин информационного цикла в педагогическом вузе» раскрыты особенности организации балльно-рейтинговой системы оценивания достижений обучающихся в педагогическом вузе; выявлена специфика оценивания достижений обучающихся по информатике; особое внимание обращено на организационно-педагогические условия реализации балльно-рейтинговой системы в преподавании дисциплин информационного цикла.

В настоящее время многие вузы для повышения качества образования переходят на кредитно-модульную модель организации учебного процесса, важным компонентом которой является балльно-рейтинговая система оценивания учебных достижений студентов.

Применение балльно-рейтинговой системы дает возможность получить как комплексную оценку результатов обучения, так и дифференцированную по видам деятельности и уровням усвоения. При традиционном способе организации учебного процесса преподаватель может осуществлять текущую оценку в той форме и так часто, как считает целесообразным, но при реализации БРС в условиях всего вуза систематическая текущая оценка становится обязательной процедурой. При этом база данных о достижениях студентов становится значительно шире, что позволяет проводить более полную статистическую обработку.

Применение БРС способствует активизации учебно-познавательной деятельности студентов за счет того, что у обучающихся появляется возможность выбрать стратегию своей деятельности, так как процедуры и критерии оценивания по каждому модулю каждой учебной дисциплины определены заранее и известны студенту. БРС оказывает влияние на отношение студентов к проектно-исследовательской деятельности, поскольку она приносит весомые баллы.

Причем, это касается как аудиторной работы студента, так и, в большей степени, его самостоятельной работы. Этот аспект особенно важен в свете перехода высшего образования в России на компетентностную модель, где роль самостоятельной учебно-познавательной деятельности многократно возрастает. Организуя свою самостоятельную познавательную деятельность, студент учится ставить цели, планировать последовательность действий, оценивать временные затраты на выполнение того или иного этапа, проводить самооценку результатов своей работы.

Это справедливо, в частности, для дисциплин информационного цикла, где значение самостоятельной работы крайне велико, поскольку кроме теоретических знаний необходимо приобрести опыт практической работы с профессионально важными компьютерными средствами и информационно-коммуникацион-ными технологиями.

Времени аудиторных занятий для этого недостаточно. Чтобы сформировался необходимый опыт, требуется самостоятельное закрепление действий, с которыми студенты познакомились на занятиях, и рефлексия успеха/неуспеха собственной деятельности.

Кроме того, видов и возможностей информационно-коммуникационных технологий, а также различных способов выполнения одной и той же задачи так много, что выбрать наиболее подходящие для себя можно только в ходе достаточного количества самостоятельных проб и ошибок.

В то же время, опыт показывает, что многие студенты не могут рационально и эффективно организовать свою самостоятельную деятельность учебно-познавательного характера. Исследования, проведенные нами в ФГБОУ ВПО «Борисоглебский государственный педагогический институт», а также анализ материалов студенческих сообществ в сети Интернет, показали, что 42,1% студентов не готовятся систематически к занятиям по дисциплинам информационного цикла, редко пользуются дополнительной литературой (44,7%).

Мы предполагали, что внедрение БРС сможет изменить сложившуюся ситуацию и повысить качество обучения.

Анкетирование, проведенное на начальном этапе исследования среди первокурсников (перед изучением информатики с использованием БРС), показало, в частности, что 55,3% респондентов предполагали, что введение БРС может положительно повлиять на их отношение к учебе. Около 70% опрошенных студентов в начале учебного года не считали балльно-рейтинговую систему «удобной» и справедливой.

Анкетирование по окончании учебного года показало, что почти половина опрошенных респондентов (47%) не изменили своего мнения, хотя больше половины опрошенных воспринимают БРС положительно.

Чаще всего «недовольны» применением БРС с ее систематическим контролем студенты, не набравшие баллы, необходимые для получения итоговой оценки, на которую они претендовали.

Многие респонденты в качестве пожеланий по улучшению данной системы предложили точно указывать критерии оценки за каждый вид деятельности. То есть, повысить «прозрачность» процедуры оценки и повысить объективность самих критериев.

Основываясь на определениях рейтинговой системы, приведенных в работах Гузеева В.В., Семенюк Е.А., Щедновой Т.Н., Яковлевой М.Ю. и др., в рамках нашего исследования под балльно-рейтинговой системой будем понимать педагогически обоснованную систему контроля, направленную на определение объективной индивидуальной оценки деятельности каждого обучающегося, выраженной в баллах, которая будет учитывать активность и самостоятельность студента в течение всего периода обучения.

Исследование показало, что для эффективной реализации БРС в учебном процессе необходимо соблюдение следующих организационно-педагогических условий:

- наличие процедуры оценки достижений обучающихся и методики расчета рейтинговых оценок, разработанной с опорой на положение «О балльно-рейтинговой системе» в вузе;

- наличие банка учебно-познавательных задач, распределенных по основным элементам содержания и уровням сложности;

- наличие разработанных рекомендаций по формированию КИМ из базы ранее отобранных задач, с учетом дидактических целей и возможностей ИКТ;

- включение в содержание подготовки вопросов, связанных с методикой разработки КИМ и реализации БРС;

- наличие графика контрольных мероприятий и сроков сдачи самостоятельных работ.

С учетом выделенных организационно-педагогических условий в работе представлены этапы деятельности преподавателя по реализации БРС и организации деятельности студентов в условиях данной системы (рис.1). Описание целей, содержания и способов реализации каждого этапа представлено в диссертации.

Во второй главе «Теоретические и методические аспекты разработки контрольно-измерительных материалов по информатике» определены особенности задач по дисциплинам информационного цикла, разработаны и обоснованы критерии оценки уровня сложности учебно-познавательных задач, выделены основания для типологизации задач по информатике, в которых учитывается многогранность видов учебно-познавательной деятельности, обоснованы принципы разработки контрольно-измерительных материалов. ФГОС третьего поколения основывается на компетентностной модели профессиональной подготовки, в соответствии с которой большое значение уделяется формированию практических навыков и умений, составляющих основу формируемых компетенций.

Мы исходим из того, что в информатике приобретение практических умений и формирование компетенций происходит в основном при решении учебно-познавательных задач.

В диссертации проанализированы подходы различных авторов к понятию «задача». Многозначность данного понятия неизбежна, так как оно используется в различных видах человеческой деятельности. Чаще всего его суть раскрывается через понятия «проблемная ситуация», «субъективное восприятие ситуации», «целенаправленность деятельности».

Наиболее интересным, с точки зрения нашего исследования, является понятие «учебной задачи», которое может использоваться в узком и широком смысле слова.

Под учебной задачей по информатике будем понимать ситуацию, требующую от обучающегося определенных действий, которые опираются на основные положения информатики, предполагают информационное моделирование и применение средств ИКТ, направлены на усвоение теоретических положений, овладение практическими умениями и навыками, формирование профессиональных компетенций.

Рис. 1. Организация деятельности обучающихся в условиях балльно-рейтинговой системы

Для получения дифференцированной оценки, обеспечения объективности контроля, повышения активизации и мотивации студентов, эффективности аудиторной и самостоятельной работы в КИМ по информатике целесообразно включать задания разных типов.

На основе типов задач, выделенных Г.А. Баллом, В.А. Гусевым, Ю.М. Колягиным, И. Я. Лернером, В.А. Онищук, И.М. Фейгенбергом, А.Э. Эсауловым была составлена обобщенная типологизация учебных задач, в которой представлены типы задач по дидактическому назначению, степени самостоятельности решения, видам учебно-познавательной деятельности.

Кроме того, необходимо было выделить типы задач, учитывающие специфику информатики. Поэтому целесообразно использовать типологизации задач по основным элементам содержания обучения (рис. 2) и роли компьютерных средств (рис. 3).

Рис.2. Типологизация учебных задач по основным элементам содержания обучения



Рис. 3. Типологизация учебных задач по роли компьютерных средств в учебно-познавательной деятельности

При решении задач по информатике требуется оценить не только «правильность» ответа на вопрос задачи (который содержательно может относиться к любой другой области знаний - математике, биологии, филологии и т.п.), но и адекватность выбора информационной модели, соблюдение технологии применения изучаемого программного средства, точность представления данных, логичность оформления результата и т.п.

При разработке КИМ важно обращать внимание на постановку условия задачи, так как удачная формулировка сделает ее «привлекательнее» для обучающихся, а у преподавателя появится возможность обсудить различные модели и приемы решения.

Опыт и проведенные исследования показывают, что при формулировке задач по информатике целесообразно придерживаться следующих рекомендаций:

- условие задачи должно быть понятно обучающимся;

- желательно, чтобы учебная задача содержала процесс принятия решения. Это особенно актуально для информатики, так как очень часто обучающимся приходится выбирать, какое программное средство применить для решения задачи, как структурировать и представить исходные данные, какой метод расчетов выбрать и т.д.;

- желательно, чтобы условие задачи было содержательным (неформализованным) или предполагало переход от формализованной постановки условия к неформализованной. Эта рекомендация обусловлена тем, что в профессиональной деятельности ситуационные задачи редко носят формализованный характер.

При реализации балльно-рейтинговой системы особенно важен вопрос о количественной оценке задачи, включенной в КИМ, так как за решение каждой задачи студент получает баллы, которые являются частью его рейтинга.

Объективно оценить уровень сложности конкретной задачи и выразить его количественно в баллах бывает непросто. Даже в методике обучения математике и физике, где этой проблеме посвящены многие исследования, нет универсального подхода. Но даже те подходы, которые получили признание, не всегда можно перенести на область информатики, в силу специфики ее задач.

Одним из критериев оценки уровня сложности задач является количество исследуемых объектов.

Например, в математике Ю.М. Колягин в структуре задачи выделяет следующие компоненты: условие задачи, цель, решение задачи, базис решения задачи.

В зависимости от того, какие компоненты известны в условии, предлагается деление задач на тренировочные, поисковые, проблемные, задачи, которые решают исследователи.

В.Н. Соколов определяет структуру задачи как «совокупность достаточно элементарных объектов с конкретно описанной связью между ними, которая представляет однозначную организацию совокупности».

При таком подходе сложность задачи определяется количеством структурных элементов и видом связей между ними. В физике в качестве объектов исследования выступают отдельные тела или системы тел, состояние которых изменяется в результате взаимодействия с другими телами под действием тех или иных сил (Кротов В. М.).

В информатике основными объектами изучения являются информационные объекты, информационные модели, информационные процессы.

Именно количество таких объектов и характер взаимосвязи между ними можно положить в основу количественной оценки уровня сложности учебно-познавательной задачи по дисциплинам информационного цикла. При этом особое значение отводится информационным моделям и видам деятельности с этими моделями (применяет, комбинирует модели, видоизменяет или дополняет модели, разрабатывает модели)

Схематично структура задачи по информатике представлена на рисунке 4.

Рис.4. Структура задачи по информатике

Используются следующие обозначения:

Размещено на http://allbest.ru

- объект, известный по условию задачи, и новый объект, который требуется определить по условию задачи;

Размещено на http://allbest.ru

- модель, необходимая для решения задачи. Моделями, необходимыми для решения задачи могут быть определения понятий, факты, формулы, правила, алгоритмы, методы, схемы, таблицы, классификации, программы, словесные описания, графы, перечни.

Размещено на http://allbest.ru

- связь между объектом, с которым мы работаем по условию задачи, и моделью решения задачи;

Размещено на http://allbest.ru

- действия, которые нужно выполнить, чтобы получить новый объект.

По условиям задачи каждый из этих элементов может быть как известным, так и неизвестным.

Неизвестные элементы на схемах будем изображать заштрихованными фигурами.

Распределение задач по уровням сложности представлено в таблице 1.

С позиций формирования КИМ важно, что одна и та же задача может иметь разный уровень сложности в зависимости от таких факторов, как: включена она в контрольно-измерительные материалы для текущего контроля или для оценки уровня остаточных знаний; материал пройден и закреплен в полном объеме на аудиторных занятиях или был вынесен на самостоятельное изучение и т.п.

Решая задачи разного уровня сложности, можно достичь разного уровня усвоения учебного материала.

Таблица 1. Характеристика уровней сложности учебной задачи

Структура задачи	Характеристика задачи	Пример задачи
1 уровень сложности
	Репродуктивные задачи, в которых известны начальные объекты (один или несколько) и модель, необходимая для решения задачи; обучающемуся требуется установить связь между объектами и моделью задачи и найти новые объекты (один или несколько), неизвестные по условию задачи.	Скорость передачи данных через ADSL-соединение равна 512000 бит/с. Передача файла через это соединение заняла 1 мин. Определите размер файла в килобайтах.
2 уровень сложности
	Задачи, в которых нужно применить знания в сходных ситуациях. Задача разбита на подзадачи, между которыми явно определена связь, определена связь между исходными объектами.	На научный семинар собрались ученые и обменялись друг с другом визитными карточками. Всего было роздано 210 визитных карточек. Сколько ученых приехало на семинар, если известно, что их было не более 20? Реализовать решение задачи средствами электронных таблиц.
3 уровень сложности
	Задачи, в которых обучающемуся заранее неизвестны модели, необходимые для решения задачи, либо необходимо видоизменить известные модели. Постановка задач носит проблемный характер.	Натуральное число n называется совершенным, если оно равно сумме всех своих делителей, не считая n. Написать программу, которая будет определять первые четыре совершенных числа.
4 уровень сложности
	Не всегда заранее известен информационный объект, неизвестна информационная модель задачи, ее нельзя получить (в явном виде) из конструирования других информационных моделей. Количество информационных объектов и моделей решения задачи может быть любым.	Задачи на проведение исследования, постановку новых задач, на оценку и прогнозирование последствий реализации моделей.

В таблице 2 показано соотношение видов информационной деятельности и уровней сложности задач.

Например, решая задачи первого уровня сложности, обучающийся должен уметь выделять, называть, описывать начальные объекты задачи и искомый результат, применять известную модель, необходимую для решения задачи.

Таблица 2. Соотношение видов информационной деятельности и уровней сложности задачи

Уровень сложности	По отношению к начальному объекту	По отношению к информационной модели	По отношению к совокупности информационных моделей	По отношению к искомому результату
1	выделять	применять		называть
	называть
	описывать
2	формализовать		применять последовательно	описывать
	анализировать	описывать
		дополнять	комбинировать	объяснять
3		видоизменять (корректировать)		оценивать
4		разрабатывать (создавать)		прогнозировать

В педагогическом вузе студенты должны как можно раньше начать осваивать методику оценки уровня сложности задач (не обязательно ту, о которой идет речь в работе).

Это важно для них не только с позиций достижения собственно учебных целей, но и с профессиональной точки зрения, поскольку поможет в дальнейшем целенаправленно разрабатывать контрольно-измерительные материалы для оценки достижений обучающихся.

Поэтому преподавателю педагогического вуза приходится решать двойную задачу: с одной стороны - разработать контрольно-измерительные материалы с учетом критериев оценки уровня сложности, с другой - научить этому будущих педагогов.

Опыт показывает, что входной контроль, целью которого является выявление степени владения базовыми знаниями, умениями, навыками, которые необходимы для дальнейшего успешного освоения программы, имеет большое значение в обучении информатике, поскольку разброс в уровне знаний по информатике у выпускников школы достаточно велик.

На данном этапе для проверки теоретических знаний целесообразно применять тестовую форму контроля.

Тест должен иметь обширную базу заданий, систему подсказок, так как подобная организация входного контроля позволит не только проверить знания обучающих, но и провести их коррекцию перед началом изучения дисциплины.

В КИМ для входного контроля целесообразно также включать задания для проверки сформированности практических умений.

Значительную долю КИМ по информатике составляют задания для проведения текущего контроля.

Рекомендации по выбору типологизации задач для разработки КИМ, которые используются на практических занятиях, лабораторных и самостоятельных работах представлены на рисунке 5.

В КИМ для итогового контроля по модулю или по дисциплине в целом хороший диагностический результат дает включение комплексных («многоэтапных») заданий, выполнение которых позволит дифференцировать оценку.

Такие задания содержат ряд вопросов, проблем и т.д., которые взаимосвязаны между собой, а переход к следующему этапу решения требует привлечения дополнительных сведений.



Рис. 5. Рекомендации по выбору типологизации задач для формирования банка КИМ

Исходя из вышесказанного, были выделены методические принципы формирования КИМ по информатике:

1) превалирование задач содержательного характера, требующих применения информационного моделирования;

2) учет типологизаций задач по информатике;

3) использование объективных критериев оценки уровня сложности задач;

4) использование задач, формулировки которых предполагают реализацию нескольких этапов при их решении;

5) использование «расширенных» КИМ, допускающих вариативность выбора заданий студентами в зависимости от уровня их притязаний.

С учетом данных методических принципов при формировании КИМ целесообразно придерживаться следующих рекомендаций:

- выделить модули дисциплины, по которым должны быть составлены контрольно-измерительные материалы;

- выделить ключевые понятия, факты, закономерности, правила и т.д. по каждому модулю, которые обучаемые должны усвоить;

- определить количество задач по каждому модулю (учитывая количество часов, выделенное на изучение модуля) и отобрать задачи для каждого модуля разного уровня сложности в зависимости от цели контроля;

- для обеспечения индивидуализации обучения и реализации идеи разноуровневого обучения включать в КИМ для рубежного и итогового контроля задачи разного уровня сложности (обеспечивающие возможность проверки усвоения разных элементов содержания и видов деятельности) в обязательном порядке, а в КИМ для текущего контроля - по возможности;

- на старших курсах процент КИМ в тестовой форме должен сокращаться, процент ситуационных, содержательных задач - возрастать;

- необходимо включать в КИМ задачи с элементами неопределенности, так как в профессиональной деятельности «задачи» чаще всего сформулированы «нечетко»;

- по каждому заданию студент должен точно знать и понимать, что оценивается. Это позволит не только создать условия для рефлексии своей деятельности, но и будет способствовать формированию у будущих учителей умений разрабатывать контрольно-измерительные материалы.

В третьей главе «Апробация методики разработки контрольно-измерительных материалов по информатике для реализации балльно-рейтинговой системы в педагогическом вузе» описаны процесс и результаты опытно-экспериментальной работы по реализации БРС; представлены результаты апробации методики оценки уровня сложности учебно-познавательных задач по информатике и методики разработки КИМ.

Методика разработки КИМ, основанная на оценке уровня сложности задач, а также созданные на базе данной методики контрольно-измерительные материалы прошли апробацию в учебном процессе ФГБОУ ВПО «Борисоглебский государственный педагогический институт» и ряде общеобразовательных школ Борисоглебского городского округа, на курсах повышения квалификации учителей информатики.

Опытно-экспериментальная работа состояла из этапов: анализ отношения студентов к БРС; влияние БРС на систематичность самостоятельной работы студентов и ее активизацию; влияние методики оценки уровня сложности задач на осознанность выбора индивидуальной траектории обучения и на повышение прозрачности процедуры контроля; экспертная оценка методики разработки КИМ с позиций повышения эффективности подготовки будущих учителей по информатике.

Обоснованность разработанных методик проверялись методом экспертной оценки. В качестве экспертов были привлечены преподаватели кафедры прикладной математики, информатики, физики и методики их преподавания ФГБОУ ВПО «Борисоглебский государственный педагогический институт», старшекурсники и учителя информатики и ИКТ Борисоглебского городского округа.

Для проверки обоснованности методики оценки уровня сложности задач были отобраны 16 задач разного уровня сложности. Цель экспертизы заключалась в проверке соответствия уровней сложности задач, определенных автором методики и экспертами.

На первом этапе эксперты на основании собственного опыта и методической позиции сравнивали попарно задачи с целью выбрать более сложную.

По результатам первого этапа экспертизы был рассчитан коэффициент конкордации, показывающий степень согласованности мнений экспертов, который оказался не очень высоким (W=0,264951), хотя проверка по критерию ² подтвердила его статистическую значимость (с уровнем значимости б=0,05), а, следовательно, и согласованность мнения экспертов.

На рисунке 6 представлены обобщенные результаты первого этапа экспертизы.

На втором этапе эксперты были ознакомлены с разработанной методикой, и им было предложено повторно сравнить задачи по сложности. После знакомства с методикой мнения экспертов стали более согласованы (W=0,737874) как между собой, так и с мнением автора методики.

Проверка по критерию ² подтвердила статистическую значимость W (с уровнем значимости б=0,01). Наглядно обобщенные результаты второго этапа экспертизы представлены на рисунке 7.

Для проверки эффективности разработанной методики формирования КИМ экспертам предлагалось оценить каждый из параметров методики, а именно:

- обоснованность разработанного подхода к оценке уровня сложности задач;

- адекватность принципов формирования контрольно-измерительных материалов по информатике для реализации БРС содержанию и целям подготовки;

- эффективность разработанных рекомендаций для формирования КИМ по информатике.

В результате экспертного опроса установлено, что 72% экспертов считают описанный подход обоснованным. Более трети учителей (34%) планируют применять разработанную методику в своей педагогической деятельности.

Рис. 6. Обобщенные результаты оценок экспертов (первый этап)

Рис. 7. Обобщенные результаты оценок экспертов после знакомства с методикой оценки уровня сложности задач

Практически все студенты (94%), которые познакомились с методикой оценки уровня сложности задач и принципами составления КИМ, использовали полученные знания при разработке вариантов контрольных и самостоятельных работ на занятиях по «Теории и методике обучения информатике» и в процессе прохождения педагогической практики, хотя это специально не требовалось. В процессе отчета по педпрактике они отмечали логичность данной методики и удобство ее применения в конкретных педагогических ситуациях.

Разработанная методика формирования КИМ применялась для реализации балльно-рейтинговой системы в педагогическом вузе. На первом занятии проводился входной контроль.

На практических занятиях разбирались задания первого, второго и третьего уровня сложности.

Закрепление полученных знаний, умений и навыков осуществлялось в процессе выполнения самостоятельных работ.

Кроме оценки содержания выполненной работы уделялось внимание правилам оформления конкретного задания, обоснованности выбора программного средства, наглядности построения информационной модели. После изучения каждого модуля проводилось компьютерное тестирование. В процессе обучения фиксировались не только баллы студентов, но и сроки сдачи обязательных и дополнительных заданий.

На заключительном этапе исследования для оценки эффективности организационно-педагогических условий реализации БРС проводилось анкетирование студентов (после итогового тестирования по дисциплине).

Большинство респондентов (74%) ответили, что введение балльно-рейтинговой системы положительно повлияло на их отношение к учебе.

Повысился процент студентов (до 56%), которые стали использовать дополнительные источники информации для выполнения заданий самостоятельной работы.

На 23% увеличилось число респондентов, которые считают, что балльно-рейтинговая система объективно отражает достигнутые образовательные результаты.

Процент студентов, которые считают, что они получили достаточно знаний для успешной профессиональной деятельности практически не изменился: было 74%, стало 78%.

В целом опытно-экспериментальная проверка подтвердила обоснованность методики формирования контрольно-измерительных материалов по информатике и ее положительное влияние на качество обучения дисциплинам информационного цикла в педагогическом вузе в условиях балльно-рейтинговой системы.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

В периодических изданиях, рекомендованных ВАК РФ

1. Ромадина О.Г. Особенности реализации балльно-рейтинговой системы в курсе информатики / О.Г. Ромадина, Е.А. Ракитина // Вопросы современной науки и практики. Университет им. В.И. Вернадского. - 2011. - № 3(34). - С. 146-149. (0,4 п.л., авторских 0,2 п.л.)

2. Ромадина О.Г. Методика оценки сложности задач по информатике

3. / О.Г. Ромадина, Е.А. Ракитина // Вопросы современной науки и практики. Университет им. В.И. Вернадского. - 2010. - № 10-12 (31). - С. 146-151.(0,53 п.л., авторских 0,3 п.л.)

4. Ромадина О.Г. Тесты по информатике / О.Г. Ромадина, Е.А. Позднова // Информатика и образование. - 2007. - № 10. - С. 60-72; № 11. - С. 96-109; № 12. - С. 21-32. (3.45 п.л., авторских 2 п.л.)

5. Ромадина О.Г. Тесты по информатике / О.Г. Ромадина, Е.А. Позднова // Информатика и образование. - 2008. - № 1. - С.49-63. (1.33 п.л., авторских 0,65 п.л.)

Публикации в других изданиях

6. Ромадина О.Г. Особенности организации самостоятельной работы по информатике в педагогическом вузе / О.Г. Ромадина // Молодежь и наука: новые взгляды и решения. Сборник материалов заочной Международной научно-практической конференции - Волгоград, 2011. - С.105-108. (0,25 п.л.)

7. Ромадина О.Г. Экспертная проверка критериев оценки уровня сложности задач по информатике [Эл. ресурс] / О.Г. Ромадина // IV Междун. Науч. заоч. конфер. «Вопросы научного образования и исследований по гуманитарным, социальным и психол. специальностям» - Москва, 2011. - Реж. доступа: http://www.journal.ingn.ru/index.php?option=com_content&view=article&id=1634. (0,25 п.л.)

8. Ромадина О.Г. Построение балльно-рейтинговой системы оценивания учебных достижений по курсу «Теория и методика обучения информатике»

9. / О.Г. Ромадина // Информационные и коммуникационные технологии в образовании. Сб. матер. XI Междунар. научно-практической конференции - Борисоглебск: Изд-во ГОУ ВПО «БГПИ», 2010. - С. 113-115. (0,2 п.л.)

10. Ромадина О.Г. Рекомендации по разработке балльно-рейтинговой системы оценивания учебных достижений студентов для дисциплин информационного цикла/ О.Г. Ромадина // Информационные и коммуникационные технологии в образовании. Сборник материалов X Международной научно-практической конференции - Борисоглебск: Изд-во ГОУ ВПО «БГПИ», 2009. - С. 218-224. (0,4 п.л.)

11. Ромадина О.Г. Создание теста в электронных таблицах / О.Г. Ромадина// Сборник научных трудов Всероссийской научно-методической конференции. Липецк, 29-30 марта 2008г. - Липецк: ЛГПУ, 2008. - С. 142-146.(0,3 п.л.)

12. Ромадина О.Г. Тесты по информатике. / О.Г. Ромадина, Е.А. Позднова // Пособие для поступающих в ВУЗ - Борисоглебск: Изд-во БГПИ, 2008. - 61 с. (3,8 п.л., авторских 2,5 п.л)

...