Семантичний диференціал як метод наукового дослідження хмаро орієнтованого навчального середовища ЗНЗ

Размещено на http://www.allbest.ru/

Світлана Литвинова

Інституту інформаційних технологій і засобів навчання НАПН України

Аннотация

Одним из важнейших аспектов внедрения И КТ, в частности облачно ориентированных, в учебно-воспитательный процесс стала потребность в научных подходах к определению их эффективности и целесообразности.

В статье осуществлен анализ научно-методической литературы, диссертационных исследований, обобщен опыт использования методов оценки эффективности новейших технологий, описан и определен метод семантического дифференциала для подсчета эффективности спроектированной модели облачно ориентированной учебной среды общеобразовательного учебного заведения (ООУС ОУЗ), разработано 12 биполярных шкал для оценки эффективности ООУС; определен метод для обобщения экспертной оценки результатов (метод Дельфи), а также методы согласованности мнения экспертов, такие, как как коэффициент вариации и достоверности полученных данных, как критерий однородности кси-квадрат; разработан алгоритм обработки данных.

Ключевые слова: семантический дифференциал; облачно ориентированная учебная среда; эффективность; e-learning; модель; биполярные шкалы; учебная среда.

Resume

One of the important aspects of the implementation of ICT, in particular cloud-oriented, into the educational process is the need for scientific approaches and solutions to determine their effectiveness and appropriateness. The article presents the analysis of the scientific and methodical literature, dissertation research; the experience of the use of methods to assess the effectiveness of new technologies has been summarized; semantic differential method to calculate the efficiency of the model designed of cloud-oriented learning environment at the secondary school (COLE SS) has been described and defined; 12 bipolar scales to assess COLE efficiency have been designed; the method for summarizing the results of expert evaluation (Delphi method) has been specified; consistency methods of expert opinion as the coefficient of variation and the reliability of the data as a measure of homogeneity chi-square have been defined; the algorithm of data processing has been developed.

Key words: semantic differential, COLE, efficiency, e-learning, model, bipolar scale, learning environment.

Постановка проблеми. Останніми роками інформаційно-комунікаційні технології упевнено ввійшли в педагогічну практику і стали одним із базових компонентів навчально-виховного процесу. Педагоги зосереджують увагу на всебічному розвитку дитини, формуванні навичок XXI століття, розвитку ІКТ та предметних компетентностей, активному використанні новітніх технологій для підвищення якості освіти. Як зазначає О. Спірін, «використання таких технологій допомагає підняти на якісно новий рівень освітні процеси» [23].

Разом із тим, погляди на завдання національної і світової освіти, результати психолого-педагогічних досліджень свідчать про те, що сучасний навчально-виховний процес має передбачити принципові зміни у відносинах між його учасниками - учнем і вчителем. На думку В. Бикова, діяльність учителя й учня істотно пов'язаних з інформаційно-комунікаційними технологіями в освіті, зокрема з використанням новітніх хмаро орієнтованих навчальних середовищ. Однією з таких часткових проблем є оцінювання якості, ефективності спроектованих моделей ХОНС загальноосвітніх навчальних закладів.

Аналіз останніх досліджень і публікацій. У наукових дослідженнях вітчизняних і зарубіжних учених розроблені моделі функціонування навчального середовища систем відкритої освіти (В. Биков), визначені критерії якості інформаційно-комунікаційних технологій навчання (О. Спірін), здійснено опис системи використання методів математичної статистики для визначення ефективності педагогічних процесів (А. Новиков, Г. Суходольський, В. .Ядов), досліджено семантичний диференціал як метод педагогічної діагностики (І. Захарова, Г. Стрюкова), як інструмент мистецтвознавчого аналізу (Є. Сіммат, Ю. Лотман, В. Петров), як метод оцінювання рівня сформованості предметних компетентностей учнів основної школи (О. Пінчук, Ю. Жук, П. Шевчук), як метод психології суб'єктивної семантики (Є. Артем'єва, Ю. Гіппенрейтер, А. Еткінд, Ч. Остуд, В. Петренко, В. Сєркін, Дж. Сусі, П. Танненбаум, Є. Шелестюк, А. Шмельов) та ін.

Проте потребує подальших досліджень проблема оцінювання ефективності спроектованих моделей таких нововведень, як комплементарні хмаро орієнтовані навчальні середовища загальноосвітніх навчальних закладів.

Формулювання цілей статті. Мета дослідження полягає у визначенні методів та інструментарію оцінювання ефективності використання спроектованого хмаро-орієнтованого навчального середовища загальноосвітнього навчального закладу.

Для досягнення поставленої мети були виконані такі завдання дослідження: проаналізовано науково-методичну літературу, дисертаційні дослідження; узагальнено досвід використання методів оцінювання ефективності новітніх технологій; визначено метод семантичного диференціала для підрахунку ефективності хмаро орієнтованого навчального середовища ЗНЗ; розроблено біполярні шкали для оцінювання ефективності ХОНС; проведено бесіди з учасниками навчально-виховного процесу ЗНЗ; здійснено пряме й побічне спостереження за навчально-виховним процесом у ЗНЗ, анкетування експертів, узагальнення експертної оцінки результатів за методом Дельфі; визначено узгодженість думок експертів за коефіцієнтом варіації та достовірності отриманих даних за критерієм однорідності ксі- квадрат.

Виклад основного матеріалу дослідження. Сьогодні сфера освіти залежить від стрімкого розвитку різноманітних технологій, зокрема інформаційно-комунікаційних, що потребує значних фінансових інвестицій, систематичного оновлювання навчальних середовищ загальноосвітніх шкіл і задоволення потреб учителів і учнів у підвищенні рівня ІКТ- компетентностей для реалізації дидактичних цілей навчання, забезпечення мобільності учасників навчального процесу, створення умов для повсюдної комунікації, розвитку особистості.

Одним із важливих аспектів упровадження ІКТ, зокрема хмаро орієнтованих, у навчально-виховний процес стала потреба в наукових підходах і рішеннях щодо визначення їх ефективності та доцільності.

ХОНС для вчителів та учнів є новим навчальним середовищем, побудованим на інноваційному, діяльнісному, диференціальному підходах та специфічних принципах, таких, як принцип ієрархії та принцип комплементарності, що є інновацією в розвитку навчальних середовищ ЗНЗ.

У сучасному словнику іншомовних слів подається таке тлумачення термінів «інноваційний» та «інновація»: «інноваційний» - який стосується інновацій; «інновація» - оновлення, заміна, нова думка, ідея, реформа, нововведення [18, с. 252].

Таке нововведення в систему загальної середньої освіти, як хмаро орієнтоване навчальне середовище, вимагає додаткових досліджень як кількісних, так і асоціативних.

На думку А. Леонтьева, крім значень (цифрового вираження), є ще інші чинники, що творять свідомість (наприклад, сутність і чуттєвість), і значення вже не несе всіх системних якостей свідомості, не може бути одиницею її моделювання [20, с. 21]. Тобто є інші вагомі фактори, що впливають на нашу свідомість сприйняття нововведення.

Ураховуючи основні характеристики ХОНС, базуючись на принципах мобільності всіх учасників навчально-виховного процесу, слід визнати важливим для ефективності його використання багатофакторне сприйняття такого нововведення суб'єктами загальної середньої освіти [8, с. 51].

Для вивчення багатофакторного сприйняття інноваційного хмаро орієнтованого навчального середовища вчителями й учнями загальноосвітнього навчального закладу оберемо метод семантичного диференціала.

Семантичний диференціал (англ. semantic differential) - метод побудови індивідуальних або групових семантичних просторів (англ. semantic space) суб'єкта був розроблений у середині п'ятдесятих років американським ученим Чарльзом Осгудом (англ. Charles E. Osgood).

На сьогодні накопичений значний педагогічний досвід використання методу семантичного диференціала в розвитку мовлення, у формуванні предметних компетентностей, психологічного клімату класу, але його бракує в педагогічних дослідженнях, пов'язаних із використанням інформаційно- комунікаційних технологій у загальній середній освіті.

Так, Ю. Жук і О. Пінчук за допомогою методу семантичного диференціала здійснювали оцінювання рівня сформованості предметних компетентностей учнів основної школи у процесі навчання фізики. Цей метод дав можливість оцінити динаміку формування моделі предметної галузі в індивідуальній свідомості учнів щодо моделі предметної галузі, яка була сформована компетентним експертом [17, с. 125].

У роботах Є. Артем'євої розкрито використання біполярних варіантів семантичного диференціала для зіставлення візуальних форм і значень слів і доведено, що між ними є структурні відповідності, які практично не залежать від мови, якою спілкуються учасники експерименту [1; 2].

Дослідник П. Шевчук застосував метод часткового семантичного диференціала для порівняння ефективності навчання програмування мовою C#. Дослідник порівняв ефективність навчання програмування мовою C# з іншими мовами програмування у класах технологічного профілю, використавши різновид методу семантичного диференціала. Він з'ясував, що допомогою цього методу покращується узгодженість міжпредметних зв'язків, змістова єдність інформатики з іншими предметами, що вивчаються у класах технологічного профілю загальноосвітніх навчальних закладів.

Вдало використав шкали особистісного диференціала Н. Голубев, який розробив на основі шкал семантичного диференціала семантичний профіль оцінки дослідження виховного процесу [5].

Використання принципів семантичного диференціала знайшло своє оригінальне вираження в роботах О. Лутошкіна, який, досліджуючи емоційні потенціали колективу розробив і успішно використовував протягом багатьох років методики емоційно-колірної аналогії, що є, фактично, семантичним простором, який утворюється не вербальними характеристиками, а опосередкованими колірними характеристиками. А. Лутошкін для оцінки емоційних станів досліджуваної групи зіставляв різні настрої з різними кольорами (семантичним полем колективу): червоним, супроводжуються візуальними аналогами шкал, на яких нанесені варіанти відповідей. Сукупність відповідей на всі пункти опитувальника називають шкалою Лікерта.

Для більш точного відбору біполярних шкал можна використати семантичний диференціал із числом поділок 7 або 11, що забезпечить якість формування семантичного поля.

Семантичною універсалією ХОНС називається отримана експериментальним шляхом сукупність невипадкових описів його характеристик. Така структура (модель) подання експериментальних даних забезпечує перевагу в подальшій варіативності вибору математичних методів обробки результатів.

Семантичним базисом ХОНС називається мінімальна сукупність описів, що дає змогу групі респондентів реконструювати (відновити) його за характеристиками.

Факторною структурою опису ХОНС називається редукування до невеликої кількості ознак (факторів) за допомогою процедури факторизації матриці результатів, експериментально отриманої сукупності координат опису характеристик у заданому семантичному просторі оцінювання.

Як зазначають Ю. Жук і О. Пінчук, учасникам експерименту пропонують співвіднести предмети або поняття з низкою ознак, які визначені прикметниками, і дати відповідь на питання про те, якою мірою кожна з цих ознак виражена в цьому понятті. Ступінь такого вираження встановлюється шкалюванням [17].

Семантичний диференціал слугує для якісного та кількісного індексування значень за допомогою двополюсних оцінювальних шкал (англ. rate scale). Наприклад, від -3 до +3 або від -5 до +5, між якими розташовані 7, 11 або 15 градацій ступеня вживання того чи іншого слова в цій характеристиці [15].

Потім результати педагогічних вимірювань квантифікуються й можуть використовуватися в математичних операціях [17].

Квантифікація (від лат. quantum - скільки і «...фіксація») [22] - кількісне вираження якісних ознак.

Метод семантичного диференціала дає змогу ставити й виконувати такі типові завдання:

- встановити відмінність в оцінюванні однієї і тієї ж характеристики одним і тим же респондентом (групою) у різний час (тобто вимірювати зміни значень, які виникають під впливом засобів масової інформації, унаслідок навчання або використання нововведень, через зміни соціальних чи культурних контекстів тощо);

- встановити розходження в оцінюванні двох (або більше) характеристик одним і тим же респондентом;

- встановити відмінності в оцінюванні однієї характеристики об'єкта різними респондентами.

До переваг семантичного диференціала можна зарахувати компактність, можливості бланкової роботи з великими групами опитуваних, стандартизації результатів і процедур порівняння результатів роботи різних респондентів і груп респондентів [20].

До особливостей семантичного диференціала належать: обмеженість набору оцінювальних шкал, наявність незначущих для респондента оцінювальних шкал, відсутність значущих для респондента оцінювальних.

За допомогою цього методу ми отримаємо дані для вивчення сприйняття учнями і вчителями такого нововведення, як ХОНС і розуміння його відмінностей від інших он-лайн та Інтернет середовищ. Семантичний диференціал допоможе побачити той образ оцінюваного ХОНС, який складається у свідомості учня та вчителя.

Зіставляючи універсальні інтегрувальні чинники конотативного (суб'єктивного) семантичного простору (ОСА - оцінка, сила, активність) і семантичних просторів, що задаються шкалами особистісних семантичних диференціалів, Г. Шмельов припускає можливість подальшого розвитку моделей детермінації [27].

Для подальшого розвитку стандартних моделей використання семантичного диференціала введемо такий особистісний чинник, як комфортність, зумовлений тим, що використання ХОНС здійснюється на різних гаджетах, у зручний для навчання час, за потреби учнів та вчителів, забезпечуючи їхню мобільність. Саме тому комфортність стає одним із вагомих чинників дослідження. У наукових працях В. Петренка виділено додаткові фактори («упорядкованість», «складність») і здійснено їх опис, а також наголошено на чиннику «комфортність», який ми можемо використати для дослідження нововведень.

Тоді СД структурує сприйняття ХОНС за трьома чинниками: активність його використання, сила його потенційних можливостей для навчання, ставлення до нього з боку респондента.

Відбір біполярних шкал здійснюється експертами, які мають безпосередні або опосередковані стосунки з предметом дослідження. Експерти (від лат. «expertus» - досвідчений) - це особи, які володіють знаннями та здатні висловити аргументовану думку з приводу явища, яке досліджується [14].

Експертом може бути спеціаліст або штучна інтелектуальна система, що дає кількісну, порядкову або якісну оцінку процесів чи явищ, безпосереднє вимірювання яких є неможливим.

Тому до експертів хмаро орієнтованого навчального середовища висуваються такі вимоги:

- компетентність у питаннях хмарних обчислень, здатність бачити проблему під різним кутом зору;

- креативність, здатність виконувати творчі завдання, упроваджувати інновації;

- незалежність, можливість відстоювати власний погляд на противагу загальній думці;

- інтуїція, здатність уловлювати істину, вгадувати щось, спираючись на попередній досвід, знання;

- передбачуваність, здатність передбачати чи прогнозувати майбутній стан об'єкта дослідження.

Раціональне використання даних, одержаних від експертів, є можливим за умови перетворення їх на зручну форму для подальшого аналізу. Складність при оцінюванні полягає в тому, що частина даних, не піддається кількісному виміру, тому необхідно подати їх у вигляді непрямих оцінок, що можна зробити за допомогою ряду методів.

Для відбору біполярних шкал було використано метод експертних оцінок.

Метод експертних оцінок - це методи організації роботи зі спеціалістами-експертами й обробки думки експертів, що виражені в кількісній і якісній формах для підготовки даних для прийняття рішення. В основі метода - отримання й вивчення думки експертів - кваліфікованих спеціалістів [28, с. 6].

Метод засновано на припущенні, що узагальнена оцінка експертів буде мати найменшу дисперсію, а медіанне значення індивідуальних оцінок прагне до фактичного значення прогнозованого показника.

Одним з основних завдань методу експертних оцінок є отримання якомога більшої кількості думок (оцінок) на початковому етапі проведення експерименту.

Метод охоплює три складники:

- інтуїтивно-логічний аналіз завдання, що будується на логічному мисленні та інтуїції експертів і засновується на їхніх знаннях і досвіді;

- рішення та видача кількісних оцінок;

- обробка результатів рішення для одержання підсумкової оцінки дослідження.

На етапі відбору експертів використовувалися такі критерії: рід занять і стаж роботи за фахом або темою дослідження. За необхідності враховуються також рівень, характер освіти, вік (табл. 1). Центральним критерієм щодо відбору експертів є їхня компетентність [28, с. 10].

На основі Google-форм було розроблено анкету «Відбір біполярних шкал для визначення характеристик оцінювання хмаро орієнтованого навчального середовища» [7].

Для проведення якісної експертизи необхідна й достатня кількість експертів визначалася за допомогою статистичного методу з використанням фомули:

t|

N = --

?і

де tа - показник достовірності для заданої довірчої ймовірності отриманого результату, гг - задається до початку опитування, гранично допустима похибка, виражена в частках середнього квадратичного відхилення (3 ), гі = ~ , де ? - абсолютна похибка [28, с. 8].

Як зазначають Ю. Жук і О. Пінчук, кількість експертів має бути в межах 13-15 осіб, оскільки за такої кількості результати математичного сподівання та середнього квадратичного відхилення стають стабільними.

Експертна оцінка здійснюється за допомогою метода Дельфі. Найважливішими рисами його є: відсутність прямого контакту між експертами; взаємна анонімність; циклічність процедури; обов'язкова участь в експертизі окремої моніторингової групи, через яку і під контролем якої здійснюється інформаційний обмін всередині експертної групи; реєстрація суджень експертів не тільки у вигляді кількісних оцінок, а й з обов'язковим їх обґрунтуванням; уявлення експертам у кожному черговому турі процедури відредагованій інформації як узагальнила тенденції кількісних оцінок по групі в цілому, так і доводах, наведених експертами в обґрунтування своїх індивідуальних суджень [28, с.12].

Опитування передбачає декілька етапів. При цьому показником групової думки вважається медіана, а показником узгодженості думок - діапазони кварталів (процентилей). Тобто визначається частка (це може бути 10 чи 15%) експертів, які дали найвищий і найнижчий бал.

У разі розбіжностей думок експертів, з'ясовуються причини та надається змога ще раз відповісти на поставлені запитання. Ця процедура дає змогу спеціалістам за необхідності змінити свою думку, враховуючи обставини, які вони могли випустити на першому етапі. Процес за методом Дельфі може бути повторений кілька разів, після чого медіана приймається як остаточна узагальнена оцінка на поставлені запитання.

Отже, експертній групі було запропоновано 30 біполярних шкал, за допомогою яких необхідно було скласти опис тієї чи іншої опосередкованої характеристики ХОНС. Кожний експерт надавав коротку довідку про себе (табл. 1) . До числа експертів увійшли як

Відомості, що надають експерти представники наукової спільноти (38%), які досліджують питання використання хмарних технологій в освіті, так і група експертів із числа педагогів (62%), що була сформована відповідно до Всеукраїнського проекту «Хмарні сервіси в освіті» (наказ МОН України від 21. 05. 2014 р. № 629) і здійснювала впровадження хмаро орієнтованих навчальних середовищ у загальноосвітніх навчальних закладах.

Із запропонованих 30 шкал (рис. 1) двадцятьома чотирма експертами було відібрано 12 біполярних шкал (рис. 2), для яких узгодженість думок експертів була найвищою, що стало основою для подальших досліджень результатів проектування ХОНС (табл. 2).

Таблиця1