Реферат на тему:

Використання комп’ютерного тестування в навчанні вищої математики
студентів вищих навчальних закладів

Процес навчання вищої математики визначається метою набуття студентами
визначеного обсягу знань, формування умінь використовувати математичні
методи для розв’язання прикладних задач, розвитку математичного мислення
і виховання професійної культури. Необхідним елементом навчального
процесу, поряд з інформацією, що повідомляється, є контроль знань
студентів.

Поступовий перехід від традиційних форм контролю й оцінювання знань до
комп’ютерного тестування відповідає тенденціям сучасності і загальній
концепції модернізації і комп’ютеризації української системи освіти. Її
ефективність багато в чому залежить насамперед від специфіки самої
навчальної дисципліни та мети навчання; від якості програмних продуктів
і доцільності їх використання для конкретних навчальних цілей; а також
від форм представлення навчальної інформації (зокрема, від рівня її
візуалізації).

Порівняно з традиційними формами контролю комп’ютерне тестування (КТ)
має ряд переваг:

швидке одержання результатів іспиту і звільнення викладача від
трудомісткої роботи з обробки результатів тестування;

об’єктивність в оцінці;

конфіденційність при анонімному тестуванні;

тестування на комп’ютері більш цікаве у порівнянні з традиційними
формами опитування, що створює позитивну мотивацію у студентів.

З огляду на це розробка різноманітних програмних засобів для підготовки
й організації тестування з використанням комп’ютера є актуальною.

Говорячи про об’єктивність в оцінці, слід визначити загальні для
будь-якого процесу автоматизованого контролю фактори, що, на нашу думку,
сприяють більш об’єктивному (незалежному від суб’єктивних установок
викладачів) підході до процедури оцінювання:

однакові інструкції для усіх студентів;

однакова система оцінки результатів тестування;

автоматизований підрахунок балів.

Специфіка вищої математики як навчальної дисципліни, а також специфіка
методів викладання й оцінювання результатів навчання накладають ряд
обмежень на використання комп’ютерного тестового контролю. Головним
чином, ці обмеження пов’язані зі складностями введення і виведення
символьної інформації.

Початковий етап організації КТ полягає в розробці методики проведення
комп’ютерного тестування і припускає велику методичну роботу, що
полягає, головним чином, у формуванні змісту тестових завдань, у
розподілі їх по типам і рівням складності, а також у створенні
програмного варіанта тесту. Зміст і постановка питань повинні
забезпечувати валідність і надійність тестових завдань і всього тесту в
цілому. Крім того, необхідно враховувати можливості програмної оболонки,
що дозволяє розв’язати поставлену задачу лише певною мірою.

На кафедрі вищої математики та математичних методів БІПу було розроблено
5 тематичних тестів, на основі яких здійснюється проміжний контроль зі
всіх тем першого та другого семестрів курсу вищої математики
(економісти).

Специфіка дисципліни вимагає формування теоретичних питань і практичних
завдань у тестові завдання чотирьох основних типів:

Тип А (закритий однозначний) – це тип тестових завдань з вибором єдиної
правильної відповіді з декількох запропонованих варіантів.

Тип B (відкритий однозначний) – це тип тестових завдань із введенням
єдиної правильної відповіді.

Тип С (закритий багатозначний) – тип тестових завдань із множинним
вибором відповідей. У цьому випадку (на відміну від завдань типу А),
пропонується вибрати всі правильні відповіді з кількох даних. При цьому
не виключено, що правильна відповідь може бути єдиною.

Тип D (питання на відповідність) – тип тестових питань з підбором пар
відповідності, зіставлення або протиставлення елементів двох
представлених множин.

Програма, яка використовується для тестування дозволяє:

створювати тести різного типу і змісту;

використовувати при створенні тестів можливості представлення символьної
і графічної інформації;

проводити тестування на сучасному рівні, з дотриманням конфіденційності
та у привабливій формі;

встановлювати твердий часовий контроль над тестуванням;

робити відновлення тестових завдань;

обробляти результати тестування автоматично.

Таким чином, за допомогою комп’ютера викладач може досить швидко
побудувати систему контрольних або тестових завдань. При цьому значно
полегшується процес обробки результатів і виставлення оцінок.

Виконання кожного тесту починається з «заставки», на якій представлена
інформація про тему тесту і конкретні питання навчальної програми які
підлягають перевірці. Під час виконання тесту на екран виводиться
інформація про те, скільки питань містить тест, і яке за номером
завдання виконується. По закінченні виконання тесту для випробуваного
виводиться результат тестування; для викладача формується файл даних
(протокол), у якому фіксується інформація про кількість і номери
правильних і неправильних відповідей на питання, відсоткової частини
знань і часу тестування (Рис.1).

Рис. 1

Можливості програмної оболонки дозволяють створювати екранні форми з
включенням у них, поряд з формулами і графіками, різних графічних
об’єктів (малюнків, об’єктів WordArt і т.д.), що значно підвищує
візуальний ефект і відповідно інтерес студентів до тестування.

Незважаючи на великий перелік можливостей і переваг даної оболонки, при
проектуванні методики використання цього програмного продукту в
навчальному процесі, необхідно врахувати і ряд його недоліків, таких як:

недостатньо розроблену систему захисту програми яка тестує;

неможливість використання банку завдань і, як наслідок, неможливість
створення різноманітних тестових завдань.

Остання обставина представляється нам досить істотним недоліком у
процесі оцінювання знань з вищої математики. Тому використовувати дану
розробку як ефективний засіб поточного і підсумкового контролю не є
можливим. Але, у той же час, процедура того ж тематичного контролю,
проведена у формі КТ, може бути розглянута як елемент самоконтролю і
навчання, і несе значне учбово-педагогічне навантаження.

Розглянемо докладно зміст одного з тематичних тестів.

Тест № 1. Комплексні числа

Тест містить 12 теоретичних і 5 практичних питань, типів A – D. Мета
тесту – виявлення у студентів основних теоретичних знань, практичних
умінь і навичок з питань:

поняття модуля та аргументу комплексного числа;

різні форми комплексного числа;

дії над комплексними числами.

O

???????o?Оптимальний час тестування (встановлений у процесі
діагностичного дослідження) – 40 хвилин. Наведемо екранні форми деяких
завдань тесту. Теоретичне питання типу А (екранна форма на рис. 2):

Рис. 2.

Студентам необхідно визначити формулу Ейлера з п’яти запропонованих.
Відповісти необхідно «прапорцем» на відповідному номері, після чого
натисканням клавіші «ОК» відбувається перехід до наступного питання.

У разі необхідності, перехід від одного питання до іншого відбувається
за допомогою «результативного» вікна, у якому дається інформація про
правильність відповіді. Практичне питання типу А (екранна форма на рис.
3).

Відповідь на це питання припускає попереднє розв’язування з
використанням формули Муавра для дробового показника.

Рис. 3.

Питання типу C, теоретичне у даному випадку (рис. 4):

Рис. 4.

Відповісти на дане питання необхідно за допомогою вибору двох (номери 1
і 5) «прапорців». Перевіряються знання основних понять про комплексні
числа.

Питання типу D – теоретичне питання на відповідність (Рис. 5).

Увазі випробуваного представлені п’ять виразів (на сірому фоні), що
визначають різні дії над комплексними числами. Таблиця (білий фон)
містить два стовпці (множини), у першому з яких перераховано номери
даних виразів, у другому – дії над комплексними числами. Необхідно
визначити всі п’ять пар відповідності. Лівою клавішею миші робимо
почергове натискання на лівому-правому полях, при цьому в
горизонтальному полі відображаються відповідності, які визначилися.

Рис. 5.

У педагогічному експерименті, що здійснювався в період з 1 жовтня по 30
травня 2003/2004 н.р., взяли участь 85 студентів 1 курсу, що навчаються
за двома спеціальностями економічного факультету. Комп’ютерне
тестування, метою якого було здійснення тематичного контролю,
проводилося зі всіх тем навчального плану першого та другого семестрів і
носило дослідницький характер. Дослідженню підлягали два основних
пункти:

Доцільність використання даної оболонки для тестування в процесі
навчання вищій математиці.

Створення ефективних тестів, що оцінюють уміння, знання та навички
студентів.

Необхідно було вирішити наступні діагностичні задачі:

порівняти рівні засвоєння навчального матеріалу, визначені за допомогою
застосування традиційних форм контролю і дослідним шляхом, за допомогою
використання КТ;

оцінити якість самих тестів.

Аналізу піддалися наступні показники:

кількість правильних відповідей на тестові завдання;

час тестування;

думка учнів (анкета).

Оскільки запропонована методика тестового контролю є пробною і носить
дослідницький характер, то процес тестування здійснювався паралельно з
традиційним контролем (з цих тем було проведено колоквіуми і письмові
контрольні роботи).

Порівняльний аналіз результатів підтвердив доцільність проведення
контролю у формі КТ для перевірки проміжних знань, умінь і навичок
студентів з розглянутих тем. Результати тестування добре узгоджувалися з
результатами, отриманими при використанні інших методів опитування і
контролю.

Крім того, результати анкетування, проведеного на завершальному етапі
дослідження, підтвердили не тільки доцільність, але і великі потенційні
можливості використання КТ у плані навчання і контролю (самоконтролю в
тому числі). Близько 68% респондентів назвали запропоновану форму
тестування кращою за традиційний контроль; 39% випробуваних відзначили,
що КТ більш цікаве. Можливість використання комп’ютерних тестів для
навчання, проміжного контролю і самоконтролю підтвердили 31%, і 64% і
57% (відповідно) опитаних. Отримано цікаві дані про те, як саме можна
використовувати КТ у плані навчання. На думку студентів, КТ дозволяє їм:

засвоювати частинами і послідовно значний обсяг навчального матеріалу
(підтвердили 33% респондентів);

запам’ятовувати значне число формул (43%);

готуватися додатково з недостатньо вивчених тем, виявлених у ході
тестування (58%).

Аналіз результатів тестування і розрахунок середньостатистичних тестових
показників дозволив виявити найбільш складні, неясно сформульовані або
занадто прості завдання. Це привело до необхідності зміни змісту або
форми представлення тестових завдань, а також до вирішення питання про
недоцільність включення окремих завдань у тест. Так, наприклад, на
графіку (рис. 6) ми бачимо номери тих тестових завдань (1, 5, 10), на
які дано мінімальну кількість правильних відповідей з теми «Комплексні
числа».

Рис. 6.

Ця інформація дозволила зробити висновок про недостатній рівень
засвоєння поняття аргументу комплексного числа, що можна розглядати і як
наслідок визначених прогалин у знанні елементарної математики.

У тесті «Числові ряди» найбільші ускладнення викликало тестове завдання
№ 8 (як видно з графіку на рис. 7).

Рис. 7

Відповідь на це завдання вимагає від студентів не тільки знання ознак
збіжності числових рядів (поточні знання), але і теоретичних знань про
границю послідовності, а також практичних навичок техніки обчислення
границь (матеріал I семестру). Низький бал правильних відповідей
свідчить про те, що недоопрацювання відбулося вже у курсі вищої
математики і ці питання слід повторити.

У сформованій ситуації актуальним вбачається завдання організації
пропедевтичного тестування, що виявляє рівень початкових знань, умінь і
навичок, необхідних студентам для успішного засвоєння майбутньої теми.

Крім того, вдалося визначити для кожного тематичного тесту оптимальний
час тестування, що допомагає значною мірою планувати навчальний процес.

Таким чином, отримана в ході експерименту інформація дає можливість,
по-перше поступового створення надійних тестів і, по-друге, розробки
методики їх ефективного використання у навчальному процесі.

ЛІТЕРАТУРА

Аванесов В.С. Композиция тестовых заданий. Учебная книга для
преподавателей вузов, учителей школ, аспирантов и студентов педвузов. –
М.: Адепт, 1998. – 217 с.

Аванесов В.С. Научные основы тестового контроля знаний. – М. Иссл.
центр, 1994. – 135 с.

Галеев И.Х., Храмов Д.Л., Светлаков А.П., Колосов О.В. Адаптивное
обучение и тестирование // Материалы Всероссийской научно-методической
конференции «Развитие методов и средств компьютерного адаптивного
тестирования», 17-18 апреля 2003 г. – с. 33-35.

Похожие записи