Вржащ Е.Э.

Иркутский государственный аграрный университет им. А.А. Ежевского,

Россия

Педагогическое тестирование студентов по курсу физики

В любом образовательном процессе неотъемлемой частью является система контроля знаний обучаемых. В настоящее время в высшей школе существуют многообразные его формы и методы: экзамены, зачеты, коллоквиумы, тестирование, контрольные и т.п. Эти методы апробированы многолетней педагогической практикой и найдут свое применение в будущем. Но современная система образования ставит перед высшей и средней школой качественно иную задачу: нужно стремиться в первую очередь к правильной структуре знаний, а уже потом к повышению его уровня. Особенно это важно при преподавании инженерных дисциплин, когда студенты должны не только овладеть базовыми знаниями, но приучаться к самостоятельной работе, умению творчески мыслить и на практике использовать свой потенциал. Такая педагогика требует нового технологического обеспечения с использованием достижений информатики, психологии, математической статистики и т.д. В основе этой технологии используются т.н. педагогические тесты, которые составляются, апробируются и анализируются по специальным методикам. Одним из первых разработчиков данного направления в России является В.С. Аванесов [1-3]. Уровень знаний оценивается посредством регистрации оценок, как за знание, так и за незнание всех требуемых компонентов проверяемого материала. Структура знаний оценивается на основе последовательности правильных и неправильных ответов на задания возрастающей трудности. Формой представления индивидуальной структуры знания и незнания является профиль знаний испытуемого, представляемый последовательностью единиц и нулей, получаемых каждым испытуемым. Профиль знаний представляет собой упорядоченный набор оценок (вектор-строку) в матрице тестовых результатов. Если испытуемый отвечает правильно на первые, сравнительно легкие задания, можно говорить о правильной структуре знаний. Профиль называется правильным, если в строке баллов у испытуемого все нули следуют за всеми единицами. Если же обнаруживается противоположная картина (испытуемый правильно отвечает на трудные задания и неправильно - на легкие), то это противоречит логике теста и потому такая структура знаний может быть названа инвертированной. Она встречается редко и мера «инвертированности» профиля определяется различными индексами.

В течение ряда лет на энергетическом факультете ИрГАУ проводились такого рода исследования при контроле и оценке входных, текущих, остаточных и итоговых знаний по физике у абитуриентов и студентов младших курсов [4-8]. В тесты в основном подбирались задания, обладающие системообразующими свойствами в виде утверждений по возрастающей их трудности. Эти задания в зависимости от ответов испытуемых могут превращаться в истинные и ложные высказывания. Последние легко кодируются двоичным кодом - соответственно 1 или 0 – и далее в таком виде поступают в компьютерную обработку информации. Один и тот же уровень может быть получен за счет ответов на различные задания. Если тесты составлены профессионально, с учетом законов педагогического тестирования с обязательной их предварительной адаптацией в учебной аудитории, то полученные результаты будут объективно свидетельствовать о той или иной структуре знаний контингента студентов. Эти тесты также позволяют судить о качественной стороне методики преподавания. Квалифицированно подготовленные тесты позволяют выявить слабые и сильные стороны, как студентов, так и преподавателя.

Уровень знаний в значительной степени зависит от личных усилий и способностей учащихся. В то время как структура знаний зависит от правильной организации учебного процесса, от индивидуализации обучения, от мастерства педагога, от объективности контроля, от наличия и качества учебно-методического комплекса для налаживания процесса самообразования - в общем, от всего того, чего обычно не хватает. Помимо оценки элементарной структуры, выявляется и факторная структура подготовленности. Преимущество тестового метода проверки знаний перед другими состоит в том, что он позволяет выявить и количественно оценить сразу знание и незнание (в смысле отсутствия знаний), а иногда и антизнание. Последнее представляет собой наличие некоторого субъективного знания, противоположного, по смыслу, объективному знанию. Формой представления групповой структуры является матрица. Основной метод выявления структуры знания и незнания - многомерный статистический анализ данных.

В качестве примера ниже в табличной форме представлена одна из матриц обработки результатов коллоквиума по физическим основам механики у студентов 1 курса одной из специальностей энергетического факультета ИрГАУ. Эта матрица включает в себя результаты обработки не всего теста (20 заданий), а только его валидной части (16 заданий), т.е. заданий, оказавшихся статистически значимыми.

На примере протестированного студенческого потока можно постулировать, что при обучении физике эти студенты могут быть условно распределены на следующие группы:

- студенты, обладающие достаточно высокой структурой и уровнем знаний, – 15%;

- студенты, обладающие удовлетворительной структурой и уровнем знаний, - 20-25%;

- студенты, обладающие не достаточно развитой структурой, но удовлетворительным уровнем знаний, - 25-30%;

- студенты, не обладающие достаточной структурой и уровнем знаний, - 25%;

- практически необучаемые студенты – 3-5%.

Приведенные статистические данные находятся в хорошей корреляции с результатами сессий на энергетическом факультете и психометрическими исследованиями ученых в области изучения интеллекта человека. По данным французских психологов около 3-5% современной молодежи не способны к обучению, а 1% - обладают инвертированным мышлением.

Выводы:

Измеряемые педагогические технологии позволяют быстро и эффективно определять уровень и структуру знаний обучаемых, корректировать степень доходчивости и качественный уровень учебного материала, а также дифференцировать контингент обучаемых на определенные группы с перспективой применения к ним методик индивидуального (личностно-ориентированного) обучения.

Тест "ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕХАНИКИ" - 1 курс энергетического факультета
№	З А Д А Н И Я																	Х	Структура
	Студент	9	7	2	11	5	15	8	6	4	18	12	13	10	20	17	19		знаний , %
1	С - в 1-1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	16	100
2	В - н 1-2	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	0	0	1	0	13	75
3	М - в 1-2	1	1	1	1	1	0	1	1	1	1	1	1	1	0	1	0	13	75
4	У - в 1-2	1	1	1	1	1	1	0	1	1	1	1	1	0	0	1	0	12	70
5	П - н 1-1	1	1	1	1	1	1	1	0	1	1	1	0	1	1	0	0	12	65
6	Ш - н 1-1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	0	0	0	0	0	11	100
7	М - в 1-2	1	1	1	1	1	1	0	1	1	1	1	0	0	0	0	1	11	65
8	Ш - в 1-1	1	1	1	1	1	1	1	1	0	1	0	1	1	0	0	0	11	55
9	К - в 1-1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	0	1	0	0	0	0	0	10	55
10	Р - в 1-1	1	1	1	1	1	1	0	1	0	0	1	1	1	0	0	0	10	40
11	Ш - в 1-2	1	1	1	1	1	1	1	0	1	0	0	1	0	0	0	0	9	45
12	З - в 1-2	1	1	0	1	0	1	1	1	1	1	1	0	0	0	0	0	9	30
13	К - н 1-1	1	1	1	1	0	1	1	1	0	1	0	0	0	0	0	1	9	45
14	Л - н 1-2	1	1	1	1	1	0	1	0	0	1	1	0	0	1	0	0	9	40
15	П - в 1-2	1	1	0	1	1	0	0	1	1	1	1	1	0	0	0	0	9	30
16	Р - в 1-1	1	1	1	0	0	1	1	1	0	1	1	0	0	1	0	0	9	25
17	М - н 1-1	1	1	1	1	1	1	1	0	0	0	1	0	0	0	0	0	8	45
18	У - в 1-2	1	1	1	0	1	1	1	0	1	0	0	0	0	0	1	0	8	40
19	Ц - в 1-2	1	0	0	1	1	1	1	1	1	0	1	0	0	0	0	0	8	15
20	М - н 1-2	1	0	1	1	1	1	1	0	0	1	1	0	0	0	0	0	8	40
21	Г - а 1-1	1	1	1	0	1	1	0	1	1	1	0	0	0	0	0	0	8	35
22	А - в 1-1	1	1	1	1	0	1	1	0	0	1	0	0	0	0	0	0	7	35
23	Ф - о 1-2	1	0	1	1	1	1	0	0	1	0	0	0	0	1	0	0	7	35
24	С - в 1-1	1	1	0	1	0	1	1	0	1	1	0	0	0	0	0	0	7	25
25	К - в 1-1	1	1	1	0	0	1	1	1	0	0	0	0	0	1	0	0	7	25
26	Р - в 1-2	1	1	0	0	1	0	1	1	1	0	0	1	0	0	0	0	7	20
27	М - в 1-1	1	1	1	1	1	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	6	40
28	Т - в 1-1	1	1	1	1	0	1	0	0	0	1	0	0	0	0	0	0	6	30
29	С - о 1-1	1	1	1	1	1	0	0	0	1	0	0	0	0	0	0	0	6	30
30	Б - в 1-1	1	1	1	0	0	1	1	1	0	0	0	0	0	0	0	0	6	25
31	Ш - в 1-2	1	1	0	1	1	0	1	1	0	0	0	0	0	0	0	0	6	25
32	Ф - н 1-1	0	0	0	0	1	0	0	0	0	0	0	0	1	0	0	0	2	0
	К-во прав.отв. Rj	31	28	25	25	24	24	23	19	18	18	16	9	6	6	5	3	280
	К-во неправ. отв. Wj	1	4	7	7	8	8	9	13	14	14	16	23	26	26	27	29
	Доля прав.отв. Pj	0.03	0.44	0.78	0.78	0.25	0.25	0.28	0.41	0.44	0.44	0.50	0.72	0.81	0.81	0.84	0.91
	Доля неправ. отв. Qj	0.97	0.56	0.22	0.22	0.75	0.75	0.72	0.59	0.56	0.56	0.50	0.28	0.19	0.19	0.16	0.09
		0.17	0.50	0.41	0.50	0.43	0.43	0.45	0.49	0.50	0.50	0.50	0.45	0.39	0.39	0.37	0.29

Литература

1. Аванесов В.С. Основы педагогической теории измерений //Педагогические измерения №1, 2004 - С.15-21.

2. Аванесов В.С. Тест как педагогическая система //Педагогические измерения №1, 2007.

3. Аванесов В.С. Форма тестовых заданий. М., Центр тестирования, 2006.–137 С.

4. Вржащ Е.Э., Макридина Л.Н., Гурьянова З.Б. Совершенствование методов оценки и контроля качества обучения физике в средней и высшей школе.//Материалы VI регион. научн.-практ. конф.«Проблемы содержания и методики преподавания предметов физико-математического цикла». – Иркутск: ИГПУ, 1999. – С.78-79.

5. Вржащ Е.Э., Макридина Л.Н. Педагогические методы оценки и контроля качества обучения физике в высшей школе.//Электрификация и автоматизация агропромышленного комплекса в условиях Восточной Сибири./Юбилейный сб. научн.трудов. – ИрГСХА, 2001. – С.63-64.

6. Вржащ Е.Э., Макридина Л.Н. Измеряемые педагогические технологии при контроле и оценке знаний по физике у студентов энергетического факультета ИрГСХА.//Вестник ИрГСХА, вып.30, март 2008. – С.136-140.

7. Вржащ Е.Э., Макридина Л.Н. Уровень и структура знаний как предмет педагогического измерения.//Инновационные технологии в профессиональном образовании: Статьи докладов международной науч.-практ. конф. ИрГСХА: Иркутск, 2010, С.63-67.

8. Вржащ Е.Э. Педагогические методы оценки и контроля качества обучения физике на инженерных специальностях сельскохозяйственных вузов// Актуальные вопросы технического, технологического и кадрового обеспечения АПК: Материалы VI научн.-практ. Конф.с междун. участием «Чтение И.П. Терских». Иркутск: Изд-во ИрГСХА, 2014, C.203-205.