Модульно-рейтинговая система обучения на базе компьютерных технологий

Модели и методы оценки знаний, применяемые при построении модульно-рейтинговых систем. Модель оценивания знаний при контроле. Практика применения модульно-рейтинговых систем в учебном процессе. Фронтальная и групповая учебная деятельность, их особенности.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Введение

Данная работа посвящена использованию модульно-рейтинговой системы в учебном процессе.

Актуальность темы состоит в том, сейчас кардинально изменяется цель учебы. Если ранее учеба ставила целью добыть определенную сумму знаний, умений и навыков, то сейчас это не становится самоцелью. Ведь с каждым годом объем информации почти в каждой отрасли науки удваивается, а то и утраивается, и дальнейший рост за предвидениями ученых будет идти в геометрической прогрессии. То есть, человек не в состоянии иметь полный объем знаний из того или другого предмета. Потому на первое место выступает не получение суммы знаний, а развитие личности.

Специальные исследования показали, что учеба может не только способствовать продвижению вперед, но и замедлять развитие личности. Если учеба основывается не на осознании и осмыслении, а преимущественно на запоминании, то оно может на определенном этапе тормозить развитие ученика. Достижение нужного обществу уровня образованности и развития личности невозможно без систематического самостоятельного труда, готовность к которой закладывается в школьном возрасте. В связи с этим в концепции школьного химического образования большое внимание уделяется самостоятельной учебной деятельности учеников в процессе учебы.

Метод самостоятельной работы учеников постоянно в центре внимания педагогов и психологов, которые проводят исследование из разных аспектов развивающей учебы. Доказано, что самостоятельная работа играет большую роль в формировании и развитии учебных умений, воспитании воли, познавательного интереса, навыков коллективного труда. В ней оказывается индивидуальность каждого ученика, формируется их интеллект и характер. Все это способствует усвоению глубоких и прочных знаний.

Цель данной работы - анализ использования модульно-рейтинговых систем в процессе обучения. Задачи работы соответственно этой цели могут быть поставлены следующие.

Определение модульно-рейтингового метода как основы построения названных педагогических систем.

Детальная характеристика педагогических возможностей модульно-рейтинговых систем и направлений их применения.

Работа состоит из трёх глав. Первая глава представляет собой обзор теоретического материала по модульно рейтинговым системам, собственно - по моделям и методам, лежащим в основе их построения. Остальные две главы целиком посвящены практическому применению модульно-рейтинговых систем - в процессе преподавания (вторая глава) и при постановке педагогического эксперимента (третья глава). В качестве примера для модульно-рейтинговой системы выбрано преподавание курса «Органическая химия», раздел «Предельные углеводороды (алканы)» в 10 классе общеобразовательной школы. Выбор сделан в связи с тем, что использование информационных технологий при изучении дисциплин естественнонаучного цикла (химия, физика, биология) затруднительно; в частности, применение информационной технологии в процессе обучения химии по традиционным программам возможно лишь эпизодически, при изучении отдельных тем. А, следовательно, данный выбор затрагивает попутно ещё один актуальный вопрос: для более полного и систематического применения информационной технологии в процессе обучения химии необходимо переработать школьные программы в соответствии с учетом возможностей информационно-компьютерных технологий.

Для написания работы использованы следующие источники: «Современные технологии в образовании» (автор В.И. Чупрасова); «Современные информационные технологии» (автор - Селевко Г.К) «Современные информационные технологии в образовании: дидактические проблемы; перспективы использования» (автор И. Роберт); «Информационные технологии в преподавании естественнонаучных дисциплин» (автор - Малахоткина И.Е.); «Компьютерные технологии в преподавании химии в школе» (авторы - Безрукова Н.П., Козлова Л.Я., Изместьева Н.Д.); публикации: «Oprosnik-2 - программа-оболочка для создания компьютерных тестов по химии и биологии» (авторы - Безруков Р.А., Тищенко Н.В., Безрукова Н.П.); «Организация изучения темы "Химическая связь" с использованием компьютерных технологий в 8 и 11 классах», «Компьютерные технологии в преподавании химии в школе» (авторы обеих - Безрукова Н.П. и Изместьева Н.Д.).

Глава 1. Модели и методы оценки знаний, применяемые при построении модульно-рейтинговых систем

Определение и оценка знаний представляет собой задачу распознавания, основанную на обучении. Решение проблемы оценивания состоит из трех этапов (рис. 1):

определение параметров контроля (обучение), выполняемое до начала КЗ;

сбор, анализ и/или преобразование данных, получаемых в процессе контроля (распознавание);

выставление оценки за контрольную работу по завершении контроля (распознавание).

Рис. 1 - Модель оценивания знаний при контроле

На первом этапе по результатам контрольного эксперимента определяются метаданные заданий (трудность, значимость и т.д.) и устанавливаются параметры КЗ (число вопросов, время на ответ и др.). Метаданные и параметры помещаются в репозиторий системы и используются на последующих этапах. На втором этапе при выполнении контрольных заданий осуществляется сбор, анализ и, возможно, предварительная обработка полученных данных. На последнем этапе выставляется общая оценка за работу. В большинстве методов оценивания предусматривается вычисление некоторой величины, которая затем сравнивается с предварительно заданными граничными значениями. То есть оценка определяется по формуле:

 (1)

где I - оценка за контрольную работу; {c1, c2, …, cм} - вектор граничных значений; M - максимальная возможная оценка (например, при пятибалльной шкале M = 5).

Методы оценивания в основном используются на втором и третьем этапе, хотя существует ряд методов, которые применяются для выставления оценки только на последнем этапе.

Методы оценки знаний можно разделить на два основных класса: математические методы и классификационные методы.

К математическим моделям, которые лучше использовать для оценки знаний относятся:

Простейшая модель. Данная модель является самой простой и самой распространенной. Ответ на каждое задание оценивается по двухбалльной (правильно или неправильно) или многобалльной (например, пятибалльной) шкале. Оценка выставляется путем вычисления значения R:

где Ri - правильный ответ обучаемого на i -е задание; k - количество правильных ответов из n предложенных (k n), которое затем обычно округляется по правилам математики. К достоинствам данной модели следует отнести простоту ее реализации. Недостатком модели является ее зависимость от единственного параметра (количества правильных ответов), т.е. она не учитывает не полностью точные ответы и характеристики заданий. Простейшая модель имеет самую низкую надежность, т.к. не позволяет объективно оценить знания учащегося.

Модели, учитывающие параметры заданий. В этих моделях при выставлении оценки используются характеристики контрольных вопросов. Существуют различные модификации данного типа моделей.

Модель, учитывающая время выполнения задания и/или общее время контрольной работы. Для правильных ответов рассчитывается значение Ri по формуле:

,

где t - время выполнения задания; tmax - время, отведенное для выполнения задания.

Далее итоговая оценка вычисляется аналогично “Простейшей модели”.

Модель на основе уровней усвоения. В этой модели характеристикой задания является уровень усвоения, для проверки которого оно предназначено. Таким образом, задания разделяются на пять групп, соответствующих уровням усвоения: понимание, опознание, воспроизведение, применение, творческая деятельность [Соловов, 1995]. Для каждого задания определяется набор существенных операций. Под существенными понимают те операции, которые выполняются на проверяемом уровне. Операции, принадлежащие к более низким уровням, в число существенных не входят. Для выставления оценки используется коэффициент Кa:

где Р1 - количество правильно выполненных существенных операций в процессе контроля;

Р2 - общее количество существенных операций в контрольной работе;

a = 0, 1, 2, 3, 4 - соответствуют уровням усвоения.

Оценка выставляется на основе заданных граничных значений по соотношениям, которые выбираются в зависимости от сложности тематики. Один из вариантов: более 0.9 - отлично; 0.7 - 0.9 - хорошо, 0.5 - 0.7 - удовлетворительно. При меньшем значении - неудовлетворительно.

Таким образом, для оценивания знаний применяются разные модели и алгоритмы, начиная с самых простых, учитывающих лишь процент правильно выполненых заданий при двухбалльной системе оценки отдельного вопроса, и заканчивая сложными составными, в которых используются всевозможные параметры контроля и многобалльная система оценки как отдельных заданий, так и работы в целом.

Перейдём теперь к методам оценивания знаний. Все методы оценивания предусматривают в процессе КЗ сбор данных о ходе контроля. Ниже приводятся примеры методов, представляющих интерес для тематики работы.

Контроль на основе модели учебного материала (УМ). В данном методе формирование набора заданий для КЗ происходит на основе модели учебного материала (курса, темы, раздела темы), которая представляет собой ориентированный граф: множество вершин графа соответствует объ...