Т.М. Кварацхелия  ген.директор ООО «Математикос» 
                                                                                   А.Г.Кварацхелия к.ф-м.н. ООО «Математикос»

Аннотация: в статье описана суть предлагаемых программой Mathematicos интерактивных обучающих процедур на случайно сгенерированных однотипных примерах. Продемонстрировано прохождение Навигаторов, сопровождаемое инструкциями к действию, детально объясняющими каждый шаг алгоритмов решения, сути понятий. Исполнение учениками Тест – Упражнений носит не только тестовую, контролирующую функцию, но и обучающую, через выполнение необходимых упражнений, исправление ошибок.                          

Annotation: the article provides the essence of Mathematicos program interactive tutorial procedures based on random generated single-typed practices. It shows the step-by-step navigators process, completed with demanded instructions making all solution algorithm stages totally intelligible. Making tests and exercises takes idealized, checking function and tutorial practicing through exercises and correcting mistakes as well.

Ключеые слова: обучающие процедуры; тест-упражнения; навигатор; интерактив; Математикос
Keywords: tutorial procedures; test-exercise; navigator; interactive; Mathematicos

 

Одним из основных направлений модернизации системы образования является совершенствование контроля и управления качеством образования. Важной задачей является эффективная и объективная оценка знаний для последующей коррекции и планировании учебной деятельности.

         В последнее время широкое распространение получило тестирование, как эффективный способ оценки полученных знаний, особенно в связи с внедрением компьютерных технологий. Тестирование стало необходимой частью образовательного процесса наряду с традиционными методами обучения, призванными выполнять основную функцию контроля: обучающую, развивающую, мотивационную, диагностическую и прогностическую. Путём объективного диагностирования знаний и умений учеников тестирование позволяет осуществить своевременную корректировку и устранение пробелов в знаниях.

         Существуют различные формы тестов – от простых, стандартизованных, до предполагающих автоматизированную генерацию вариантов теста, содержательная валидность которых обеспечивается отбором заданий каждого варианта [1], [2]. Адаптивные тесты направлены оптимизировать трудность заданий, адаптируя их к уровню подготовленности ученика [3]. Преимущества компьютерного тестирования проявляются в текущем контроле, при самоконтроле.

         Тем не менее, применение тестирования выявило противоречия между наличием разработанной теории и методике использования тестов в оценке качества знаний и их эффективным применением в практике преподавания. Также выявляются некоторые недостатки:

а) не все характеристики усвоения можно получить с помощью тестов,

б) ученик не имеет возможности связано логически и доказательно выразить путь от вопроса до ответа,

в) процесс тестирования трудоемок и временно затратен,

г) недостатки обработки результатов.

В то же время, общедидактические требования к контролю знаний включают: систематичность, углубленность, всесторонность, объективность, индивидуализацию. Очевидно, приведенные в сертифицированных учебниках упражнения по заданной теме в наибольшей степени удовлетворяют перечисленным требованиям.

Логично предположить, что форма тестирования, близкая к форме выполнения упражнений для освоения/закрепления определенной темы, будет эффективным инструментом, близким к методике преподавания, удовлетворяющим дидактическим требованиям. На этих принципах основаны конструктивные особенности Тест – Упражнений, разработанных в рамках проекта Математикос [4].

 Тест – Упражнения.

          В отличии от обычного теста, ученику предлагается выполнить не последовательность вопросов/ответов, а одновременно несколько примеров, упражнений на определенную тему.  На каждой позиции генерируется определенный пример либо из параметризованного шаблона, либо из списка готовых однотипных примеров. Ученику предлагается не только указать ответ, но и предоставляется возможность произвести необходимые вычисления, преобразования, подобно выполнению упражнений из учебника. При этом ученик может воспользоваться текстовой подсказкой к каждому примеру, либо обзором аналогичного примера, сформированного программой Математикос [5]. Выполняя каждый пример в отдельной строке в привычной форме исполнения упражнений, путем вычислений/преобразований, при анализе и сопровождении программы Математикос, исправляя возможные ошибки, ученик реализует, демонстрирует имеющиеся в наличии знания, навыки.

         Важно, что ученик имеет возможность выполнить упражнения даже при недостатках знания. При допущении ошибки, ученик, либо исправляет, либо добивается результата методом проб/ошибок. Спектр демонстрации возможностей ученика расширяется от бинарного верно-ошибочного до максимально информативного. В любом случае, ничто так точно не указывает на наличие знаний и недостатков, как решение задач, упражнений. Также данная максима верна и для процесса обучения.

         Таким образом, Тест – Упражнения, сконструированные по подобию упражнений учебника, сгруппированные по нарастанию уровня трудности, исполненные под наблюдением искусственного интеллекта программы, осуществляют функцию контроля, диагностики знаний в привычной преподавателям форме, также попутно выполняя функции обучения, корректировки знаний, и, уменьшая при этом, потерю количества часов на отдельный контроль знаний.

         В наличии перечисленные выше требования к компьютерному тестированию: объективность, валидность, индивидуализм испытуемого, эффективность результатов. Валидность, пригодность достижения поставленной цели, содержания, гарантируется практическим опытом применения упражнений учебника в обучающих и контрольных целях. Диагностическая функция проверки позволяет выявить не только знания или недостатки, но и зафиксировать причины неудач.

         В заключении, отметим, что бинарные тесты в форме вопрос/ответ эффективны для западного образования в стиле накопления сумм знаний, при самостоятельной заинтересованности обучаемых, где тесты являются финалом стадии обучения. В России исторически присуще в большей степени получение постепенного образования; учебники и методологии направлены на познание сути, на образование путем решения задач, упражнений. В этом, на наш взгляд, трудности адаптации методологий образования и формы ЕГЭ, ОГЭ.  Это противоречие, в том числе, снижает эффективность применения тестирования в практике преподавания.

 Навигаторы.

          Большинству учеников необходимо детально помочь при обучении шагам алгоритмов решений, последовательности преобразований, т.е. требуется некая навигация на этапах исполнения определенных процедур. Многократное «ведение за руку» по генерированным примерам обеспечивает принцип: количество исполнения перерастает в качество освоения, приобретения навыков. Такой способ обучения реализован в навигационных задачах системы Математикос.

         Навигатор, разъясняя суть очередного шага, требует выполнения определенных инструкций. Помогая подсказками, указывая на ошибки и требуя их исправления, Навигатор шаг за шагом провожает ученика по пути необходимых действий. Навигатор применим в реальном обучении: от освоения определенных операций до алгоритмов решения сложных задач. Его использование подобно обучению на тренажерах в реальном режиме, с реальной индивидуальной помощью учителя при пошаговом объяснении алгоритмов.  

 Создание, конструирование обучающих процедур.

          В системе Математикос предоставлена возможность создания пользователями – преподавателями собственных интерактивных процедур.

Конструирование Тест-Упражнений, Навигаторов происходит на одинаковых принципах заполнения шаблонов задач с указанием следующих элементов:

Заполнив такой шаблон, проведя не сложные манипуляции, пользователь получит собственные интерактивные процедуры, наиболее подходящие его текущим потребностям. Например, конструируя Тест-Упражнения по примерам из учебника, объединяя их по группам однотипности, с последующим наращиванием сложности, сопровождая при этом собственными текстами-подсказками, учитель получает в своем распоряжении инструмент обучения и контроля с автоматической генерацией вариантов, который впоследствии можно многократно использовать как при обучении того же ученика, так и всего класса, в том числе при повторении материала.

          В заключении, отметим предпочтительность совмещения контроля знаний с реальным решением задач, упражнений в Российском образовании, по крайней мере в естественно-научных дисциплинах. Бинарные тесты в форме вопрос/ответ эффективны для западного образования в стиле накопления суммы знаний, при самостоятельной заинтересованности обучаемых, где тесты являются финалом стадии индивидуального обучения. В России, в большей степени, исторически присуще стремление к образованию, нежели накоплению знаний. Учебники и методологии направлены на получение учениками образования путем решения задач, упражнений для познания сути вещей. В этом, на наш взгляд, трудности адаптации методологий образования и формы ЕГЭ, ОГЭ.  Это противоречие, в том числе, снижает эффективность применения тестирования в практике преподавания.  Неслучайно, наиболее популярны тестовые задачи, составленные авторами учебников в соответствии со стилистикой собственных учебников.

         Отметим возможность создания по изложенной технологии Математикос  подобных интерактивных процедур  на основе   большинства несложных задач из учебников по математике, физике, информатике, банка задач ЕГЭ, ОГЭ.

 Литература:

 1. Андреев А.Б. Компьютерное тестирование: системный подход к оценке качества знаний студентов / А.Б. Андреев – М., 2001. 

 2. Кларин Н.В. Инновации в обучении. [Текст] / Н.В. Кларин – М.:Наука, 1997. 

 3. Шмелев Г.А., Бельцер А.И. Адаптивное тестирование знаний в системе « Телетестинг» / - М., 2001 

 4. Кварацхелия Т.М. Методика форсирования программными средствами процесса решения математических задач на примере изучения показательных уравнений /Инновационные тенденции развития системы образования: Материалы II международной научно-практичной конференции Чебоксары.2014, с. 177-181

 5.  Кварацхелия Т.М. Программа и онлайн сервис Математикос: поддержка каждодневного образовательного процесса./Информационные технологии в образовании: Материалы XXV международной конференции МГУ им. Ломоносова  Москва 2015, ч.II  с. 72-74

mode_edit