Возможности использования компьютерного тестирования по физике в школе

Во-вторых, учащиеся зачастую воспринимают компьютер как средство развлечения, поэтому их трудно настроить на данный вид работы, следовательно, необходимо проводить психологическую подготовку учащихся, которое также занимает время.

В-третьих, слабая компьютерная грамотность учителей, незнание использования современных программ, например таких как, Lab View, Design Lab, Macro – Cap и других программ, которые также упрощают процедуру компьютерного тестирования по физике.

Но из-за наличия таких проблем, не стоит отказываться от введения компьютерного тестирования по физике в общеобразовательные школы, так как существует ряд положительных факторов, которые способствуют проведению данного тестирования. Это достаточное количество качественных тестов по физике различного уровня и усовершенствованные программы для проведения тестирования, которыми может воспользоваться учитель при проверке знаний учащихся. Хорошо оборудованные компьютерные классы, которые необходимо использовать для того вида занятий. Так как недостаточно посадочных мест для всего класса необходимо выходить из данного положения с помощью деления класса на две группы. Также ввести дополнительные уроки для данного мероприятия.

Компьютерное тестирование по физике не должно оставаться в стороне, его целесообразно ввести и развивать в школьной учебной деятельности.

2.1 Анализ содержания предмета

Приступая к проведению компьютерного тестирования по предмету, необходимо для начала сделать анализ содержания предмета. Ведь тест, который хотим создать, должен измерять уровень знаний учащихся. Поэтому, прежде чем создавать тест, нужно дать рабочее определение – что такое знание предмета?

Дадим определение, позволяющее постепенно переходить от более общих к более частным понятиям, которые взятые в совокупности, раскрыли бы содержание начального понятия.

В нашем случае – это предмет физика. Что значит «знать физику» (под «физикой» будем понимать курс физики, изучаемый в общеобразовательной средней школе)?

Это значит знать следующие разделы: механику, молекулярную физику, электричество и т.п. а что значит знать механику? Это значит знать кинематику, динамику, законы сохранения, механические колебания и волны. А что значит знать кинематику? Это значит знать определенные понятия и величины: материальная точка, система отсчета, равномерное движение, путь, перемещение; законы и формулы: принцип относительности Галилея, зависимость пути и скорости от времени при равномерном прямолинейном движении; обладать умениями: применять формулы для решения задач, работать с графиками. То есть, от общего понятия «знать физику» переходим по элементарным кирпичикам этого знания, так называемым понятийным индикатором.

Таким образом, содержание предмета оказывается представленным в виде совокупности понятийных индикаторов. А каждому понятийному индикатору, в свою очередь, соответствует эмпирический индикатор в виде тестового задания. Например, понятийному индикатору «материальная точка» может соответствовать следующее тестовое задание (эмпирический индикатор):

Материальная точка

1)      гимнаст делает сальто;

2)      спортсмен бежит дистанцию 1000м;

3)      машина едет из Петербурга в Москву;

4)      Земля движется вокруг Солнца;

5)      земля вращается вокруг своей оси.

Если ученик сознательно правильно ответит на данное тестовое задание, то считается, что он владеет понятием «материальная точка». Однако отметим, что на этапе анализа содержания предмета, а именно предмет «физика», тестовые задания еще не составляются [31].

2.2 Разработка плана тестов

В общеобразовательной школе тест по физике в окончательном виде должен включать в себя 30 – 60 заданий. Если предмет состоит из нескольких разделов, то необходимо провести примерную раскладку числа заданий на каждый раздел. Например, если делается тест по механике, то раскладку можно проводить, исходя из числа часов (см. таблицу 1), отведенных по программе на изучение соответствующих разделов механики:

Таблица 1 – Пример раскладки тестов по механике

Первое компьютерное тестирование было во время прохождения профессиональной дипломной практики в школе №7 имени М.Горького города Петропавловска, где работа велась с 9 «А» классом. Следовательно, на тот момент учащиеся проходили раздел «Механика», глава первая «Законы взаимодействия и движения тел».

Учитывая число часов, отведенных по программе на изучение соответствующего раздела механики, (кинематика), создана база тестовых заданий в количестве 60 тестовых вопросов именно по этой теме. Но так как материала на тот момент было недостаточно для проведения полноценного компьютерного тестирования, воспользовались тем материалом, который был уже изучен учащимися. Это задания из курса физики 7 – 8 класса.

Второе компьютерное тестирование проводилось у учащихся 10 класса сельской школы Кызылжарского района, где на тот момент был уже полностью изучен материал 9 класса. Для сравнения полученных результатов между данными классами, тестирование проводилось в качестве проверки знаний у учащихся по той же базе тестовых заданий, что и у девятого класса, то есть, тестовые задания за пройденные курсы по физике 7, 8, и начало 9 класса.

Таким образом, перед проведением не только бумажного или бланочного тестирования, но и компьютерного тестирования, необходимо проводить разработку плана тестовых заданий для получения более эффективного, качественного тестирования по физике и удовлетворительного результата полученных знаний, которыми владеют учащиеся на данный момент времени.

2.3 Составление и подбор тестовых заданий

Во-первых, этот этап является наиболее ответственным. Здесь важно хорошо владеть различными формами тестовых заданий и, естественно, самим предметом.

Во-вторых, на данном этапе количество составленных тестовых заданий должно быть примерно в два раза больше запланированного числа заданий теста. Это делается, потому что многие задания будут убираться в ходе опытной проверки теста и последующего анализа результатов тестирования.

В-третьих, принцип расположения заданий в тесте. В наилучшем варианте – это принцип возрастания сложности задания. Но в чистом виде этот принцип встречается только в однородных (гомогенных) тестах. В гетерогенных тестах, которые чаще встречаются на практике, более применим спиральный принцип.

Поэтому принципу сначала даются самые легкие вопросы по всем темам, потом чуть труднее, опять таки по всем темам и так далее с возрастанием сложности. Часто вопросы в тесте располагаются в специальном порядке в соответствии, с каким либо соображениями (например, в соответствии с логикой развертывания учебного материала). При составлении тестовых заданий в основном опирались на принцип спиральности. Далее рассмотрим основные виды тестового контроля, которые также можно использовать с помощью применения компьютера, и сделаем небольшой анализ.

Особенности знаний по физике определяются следующим образом:

1)      с одной стороны – это знания учащихся о законах, формулах, определениях, также об умениях применять эти формулы, умении работать с графиками и так далее, что составляет объективную часть знания по физике;

2)      с другой стороны – это знания, получаемые учащимися из различных источников, формирующие представления в описаниях и объяснении материала по физике.

Всё это предопределяет многообразие знаний и умений, приобретаемых учащимися при изучении физики. Наряду со знаниями терминологии, понятий, законов, и формул, необходимо владеть умениями и навыками применять эти формулы на практике, работать с графиками, сопоставлять, делать различного характера анализы и прочее.

Рассмотренные формы и виды тестовых заданий позволяют широко использовать их в организации учебного процесса в качестве одного из основных инструментов контроля знаний. Тестовые задания в силу своей универсальности и удобства применения могут применяться практически при всех видах контроля: текущем, рубежном и итоговом.

Достаточно большая вариативность форм и типов тестов позволяют разрабатывать их для проверки всех уровней усвоения материала и могут быть адресованы учащимся разного уровня подготовленности.

Вместе с тем, учителю следует помнить, что тестовые задания необходимо периодически обновлять и проверять адекватность содержания задачам обучения, также проводить корректировку и дополнение в целях соответствия современным требованиям и уменьшения степени угадывания ответов учащимися.

При проведении текущего тестового контроля знаний по физике целесообразно применять закрытые формы тестовых заданий и открытые формы (задания с дополнением и конструктивные). Это объясняется тем, что первый раздел предмета содержит много понятий, определений, терминов, изучаемых учащимися впервые.

Выбор данных форм обусловлен также тем, что они выполняют именно те задачи, которые ставит перед собой контроль знаний первого и второго уровня усвоения материала.

Данные формы позволяют осуществить так называемый первичный контроль знаний непосредственно после изучения того или иного блока очередной учебной информации с тем, чтобы выявить степень его усвоения и, по необходимости, принять меры по корректировке обучения. В целях дифференциации контроля могут быть разработаны различные по сложности выполнения варианты тестовых заданий, что позволит применить индивидуальный подход в обучении учащихся.

При проведении рубежного тестирования следует ставить задачи проверки более глубоких знаний, полученных учащимися при изучении достаточно больших разделов предмета. Эти блоки информации обычно являются одними из тех основных элементов знаний, овладение которыми является необходимым в соответствии с требованиями образовательного стандарта. Поэтому задания для рубежного тестирования должны быть более объемными и охватывать все темы раздела.

Для исключения однообразия в тестах лучше применять полиформные задания, включающие различные формы тестов первого, второго и третьего уровней. Что касается заданий на проверку третьего уровня усвоения (задания на выявление правильной последовательности), то их применение в рубежном контроле позволит выявить не только знания, полученные в процессе обучения, но и необходимые умения и навыки.

Особенностями применения тестовых заданий при проведении итогового тестового контроля является то, что они должны быть тщательно подготовлены, апробированы и проанализированы, так как при их использовании значительно возрастает роль качества и системы оценки выполняемого задания.

При проведении итогового, а также рубежного тестирования можно использовать псевдотестовые задания, разновидностями которых могут быть цепные, тематические, текстовые и ситуационные задания. Таким образом, все эти факторы рекомендуется учитывать при составлении тестовых заданий.

2.4 Анализ базы тестовых заданий по физике

Перед тем, как проводить компьютерное тестирование по физике в 9 и 10 классах, был проведен анализ базы тестовых заданий для основной школы.

Тестовый материал подбирался с учетом уже имеющихся знаний у учащихся 9 класса, то есть знания, полученные в седьмых-восьмых классах и с учетом того, что они уже изучили блок материала по теме «Законы взаимодействия и движения тел» в 9 классе. Что касается 10 класса, то для них использовалась та же тестовая база, что и для 9 класса, с учетом всего сказанного выше.

Тестовые задания выбирались уже из имеющихся тестов, а именно тесты для основной школы и тесты для Единого Национального Тестирования. При этом учитывались требования стандарта к уровню подготовки учащихся основной школы. Принимали во внимание возрастающую сложность учебного материала при переходе от одной темы к другой, так же возрастные особенности учащихся классов. Тип сложности тестовых заданий по физике представлен в виде таблицы:

Таблица 2 – Тип сложности тестовых заданий по физике