УДК 37.04

ОСНОВЫ ПРИМЕНЕНИЯ ПЕДАГОГИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ ИНДИВИДУАЛЬНОГО ТЕСТИРОВАНИЯ ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ОПТИМАЛЬНОЙ ТРАЕКТОРИИ ОБУЧЕНИЯ

Козлов Сергей Валерьевич
Смоленский государственный университет
кандидат педагогических наук, доцент доцент кафедры информатики

Аннотация
Данная статья посвящена описанию возможностей педагогической технологии индивидуального тестирования при построении оптимальной траектории обучения. В статье раскрыты особенности применения данной технологии в образовательном процессе. Рассматриваются вопросы организации индивидуального тестирования по одной теме учебного материала. Анализируются аспекты индивидуального и группового обучения в классе с применением технологии индивидуального тестирования.

Ключевые слова: автоматизированные адаптивные системы обучения, индивидуальное обучение, индивидуальное тестирование, инновационные информационно-образовательные ресурсы, информационно-образовательное пространство, личностно-ориентированная обучающая система, методы математического моделирования, оптимальная траектория обучения, педагогическая технология


BASES OF APPLICATION PEDAGOGICAL TECHNOLOGY INDIVIDUAL TESTING FOR THE FORMATION OF OPTIMAL TRAJECTORY OF LEARNING

Kozlov Sergey Valeryevich
Smolensk State University
Ph.D. in Pedagogical Sciences, Associate Professor assistant professor of Computer Science

Abstract
This article is devoted to the description of opportunities pedagogical technology individual testing when constructing the optimal trajectory of learning. The article reveals the features of the application of this technology in the educational process. The author discusses the issues of organization of individual testing by a single topic of teaching material. It is analyzed aspects of individual and group instruction in the classroom using the technology of individual testing.

Keywords: automated adaptive learning systems, educational technology, individual learning, individual testing, information and educational space, innovative information and educational resources., methods of mathematical modeling, personality-oriented teaching system, the optimal trajectory of learning


Рубрика: 13.00.00 ПЕДАГОГИЧЕСКИЕ НАУКИ

Библиографическая ссылка на статью:
Козлов С.В. Основы применения педагогической технологии индивидуального тестирования для формирования оптимальной траектории обучения // Современные научные исследования и инновации. 2014. № 4. Ч. 2 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2014/04/32353 (дата обращения: 30.09.2017).

Формирование единого информационно-образовательного пространства [1] является наряду с обеспечением качества обучения первостепенной задачей концепции развития современного общества в сфере обучения. Данное пространство немыслимо без применения новых технологий обучения, которые отвечают принципам функционирования информационно-коммуникационного мирового сообщества. Новые педагогические технологии должны быть, прежде всего, инновационными с позиций внедрения последних достижений науки и техники в образовательный процесс [2].

Сама технология тестирования не является новой. Как и многие другие технологии обучения, она зародилась в начале XX века. Специфику технологии тестирования определяет аппарат математического оценивания и моделирования ситуаций. Он постоянно развивается и составляет фундаментальную основу науки тестологии.

Применение новых математических подходов [3, 4, 5, 6] к моделированию разных педагогических ситуаций позволяет на всем протяжении становления и развития тестовых методов относить их к инновационным методикам. Те выводы, которые во многом были раньше получены педагогической наукой интуитивно, в настоящее время с использованием теории современного тестирования являются объективно обоснованными. Явления, которые многократно наблюдались в практике обучения и не могли быть отнесены к технологическим процессам, математический аппарат современной науки описывает с точностью до выбранного количества факторов влияния.

Технология индивидуального тестирования [7] имеет своей фундаментальной базой применение математического аппарата соответствия Галуа [8] и аппарата импликативных матриц [9] к интерпретации результатов обучения и формированию индивидуальной траектории обучения. Данная адаптивная технология есть один из ответов на вызов учебной действительности, когда требуется обучать совместно группу учеников порой с совершенно разными уровнями начальной подготовки. Также при этом необходимо учитывать такие факторы как предметные способности ученика, общие способности, его мотивацию, характер восприятия информации, психологические свойства личности, особенности обучения в коллективе и многие другие причины, в той или иной степени, влияющие на обучаемость и обученность ученика. В тоже время никто не снимает с учителя обязанность всеобщего обучения на уровне не ниже среднестатистических показателей с условием реализации индивидуальных запросов и достижения индивидуально поставленных целей. Обоснованный ответ в режиме реального времени способна предложить только современная педагогическая личностно-ориентированная технология.

Индивидуальное тестирование как технология позволяет учитывать перечисленные факторы и вообще диагностировать любые воздействия в системе обучения. Технология не зависит от предметной области и может быть воспроизведена в обучении на любом его этапе в контексте логически завершенной темы изучения. Она может быть использована как при обучении одному предмету, так и циклу учебных дисциплин и в целом в образовательном процессе.

Применение адаптивного индивидуального тестирования дает возможность выявить характерные особенности обучения предмету в конкретном временном разрезе. Технология позволяет учитывать индивидуальные и групповые свойства с целью рационально организовать мобильное обучение в составе подвижных малых групп [10]. Такая организация учебного процесса направлена на достижение поставленных образовательных задач наиболее эффективным в данный момент способом.

Обучение с использованием технологии индивидуального тестирования строится следующим образом. Предметный материал разбивается на темы. По каждой теме учебного материала выделяются основные элементы знаний. Дробление элементов знаний на более мелкие структурные единицы целесообразно уже в ходе обучения в конкретной группе. Элементы знаний соотносят друг с другом связями, которые играют определяющую роль в оценке усвоения материала. Таким образом, по всем темам изучения в итоге должны быть спроектированы графовые модели знаний [11].

Перед началом обучения на очередной временной период проводится диагностическое исследование. Его целью является выявления индивидуальных запросов учащихся, уровня начальной подготовки и уровня мотивации, а также соотнесение данных показателей друг с другом. Диагностическое исследование носит групповой характер, учащимся предлагается пройти анкетирование и выполнить идентичные наборы индивидуальных тестовых заданий. По результатам данной комплексной диагностики определяются исходные данные для формирования дальнейших индивидуальных траекторий обучения и траекторий обучения в подвижных малых группах.

Собственно обучение строится на трех знаниевых уровнях: базовом, продвинутом и творческом. В некоторой степени такое деление условно, так как при изучении очередной темы ученик может выбрать иной стартовый уровень. Уровень может быть изменен и в самом процессе предметного изучения. В зависимости от выбранного уровня зависит степень глубины и детализации учебного материала, характер его разъяснения. Индивидуальные особенности учащегося влияют на способ и форму изложения материала, количество и степень сложности практических заданий.

После изучения очередного тематического блока учебного материала каждый ученик проходит индивидуальное тестирование. По результатам индивидуальных тестов строится текущая графовая модель знаний учащегося. На графовой модели учебного материала выделяются элементы знания и незнания, еще не изученные элементы. Определяется текущий уровень компетентности ученика. По характеру взаимосвязей областей знания и незнания корректируется в соответствии с результатами исходной диагностики индивидуальная траектория обучения.

Анализ данных индивидуального тестирования всех учащихся позволяет сформировать малые группы для дальнейшего изучения предметной темы. В каждой из таких групп можно выделить одного или нескольких учащихся, по результатам обучения которых можно судить о состоянии обучения в группе в целом. Они выступают в качестве лакмусовой бумаги. Если такой ученик понял суть изучаемого вопроса или наоборот не разобрался в решении поставленной задачи, то и вся малая группа будет иметь схожие показатели на данном этапе обучения.

Выбор таких учащихся строится на моделировании ситуации с использованием соответствий Галуа. После очередного индивидуального тестирования малые группы естественным образом могут измениться. На основе полученных объективных данных общего текущего тестирования формируется их состав и стратегия дальнейшего обучения. До проведения следующего текущего или итогового тестирования изучение материала вариативно для каждого ученика. Количество промежуточных индивидуальных тестирований также выбирает сам ученик самостоятельно в зависимости от своих индивидуальных предпочтений, критериев и показателей обучения.

Математический аппарат импликативных матриц дает возможность ученику формировать наборы индивидуальных тестов в соответствии с выбранными им на данном этапе критериями обучения. Так можно задавать сложность индивидуального теста, сложность тестовых заданий, варьировать количество заданий в тесте, выбирать степень покрытия графовой модели изучаемого материала, определять эти и другие критерии в совокупности. С этой точки зрения технология индивидуального тестирования является адаптивной информационно-образовательной системой [12]. Данный инструментарий педагогической технологии позволяет реализовывать индивидуальную траекторию обучения оптимальным образом. Таким образом, даже в ходе изучения материала в малых группах траектория обучения носит индивидуальный характер.

Во время обучения диагностика и текущий контроль осуществляется промежуточными срезами знаний. После изучения темы учащимся на выходе предлагается общий групповой тест достижений. Данные тестирования показывают успеваемость учащихся, эффективность организации учебного процесса. Результаты данного теста позволяют судить, насколько было оправдано применение выбранных методов обучения при реализации индивидуальной траектории обучения на данном этапе. Сравнительный анализ исходных данных и полученных результатов позволяет оценить качество знаний и обучаемость учащихся, определить дальнейшие перспективы обучения для каждого ученика.

Время, отведенное на изучение учебного материала на базовом уровне, достаточно строго определено федеральными государственными стандартами обучения. Оно может варьироваться в некоторых пределах. В связи с этим, если ученик желает продолжить изучение темы на более высоком для себя уровне, он может самостоятельно по данной технологии осваивать материал в рамках самостоятельной работы по предмету. Также особенно оправдано подобное применение технологии индивидуального тестирования при изучении материала в профильной школе [13].

Изучение новой темы строится по той же схеме. Стоит подчеркнуть, что целесообразно при проектировании графовых моделей учитывать взаимосвязи элементов знаний различных графов друг с другом. Вариативность графовых моделей обеспечивает по необходимости добавление новых вершин знаний или изменение связей у уже имеющихся вершин. Во многих случаях это позволяет своевременно выявлять сущность пробелов в знаниях при изучении учебного предмета. Таким образом при очередном тестировании диагностировать состояние обученности ученика можно с более высокой точностью. Выявление причин незнания дает возможность своевременно корректировать оптимальные индивидуальные траектории обучения. Знание элементов учебного материала расширяет предметные границы, вооружает ученика необходимым инструментом для решения задач творческого уровня.

Применение технологии индивидуального тестирования предполагает внедрение в образовательный процесс автоматизированных программных комплексов [14]. Проектирование подобного рода автоматизированных программных сред, реализующих инновационные технологии, существенным образом расширяет современные возможности организации учебного процесса. Использование достижений новейших информационно-коммуникационных технологий в повседневной практике индивидуального тестирования значительно снижает временные затраты учащихся и учителя. Автоматизированные средства обучения оперативно обеспечивают субъектов учебного процесса комплексной информацией о состоянии обучения отдельных учащихся и класса в целом.

Модели подобных автоматизированных информационных систем поддержки инновационной деятельности подробно описаны в монографии [15]. Инновационные информационно-образовательные ресурсы, такие как программный комплекс «Advanced Tester» [16], эффективно реализуют идеи и возможности индивидуального адаптивного тестирования при построении индивидуальных траекторий обучения учащихся. Автоматизация отдельных элементов построения системы обучения дает положительный мотивационный эффект в контексте информационного общества.

Использование технологии индивидуального тестирования возможно в преподавании практически любого учебного предмета при изучении большинства тем. Это делает данную технологию полипредметной. Применение же в технологии автоматизированных программных комплексов трактует ее как инновационную информационно-образовательную систему обучения. Это в свою очередь позволяет говорить о возможности формирования на базе технологии индивидуального тестирования единого образовательного пространства. Проектирование подобного рода инновационных технологий отвечает запросам информационного общества на современном этапе развития. Внедрение технологии индивидуального тестирования в образовательный процесс позволяет обеспечивать фундаментальную предметную подготовку с учетом индивидуальных запросов оптимальным образом.


Библиографический список
  1. Емельченков Е. П., Бояринов Д. А., Козлов С. В. Информационное образовательное пространство: модели и технологии: монография / Е. П. Емельченков, Д. А. Бояринов, С. В. Козлов, З. А. Нырцова, А. П. Борисов. – Смоленск, 2010. – 216 с.
  2. Козлов С. В. Актуальные вопросы развития инновационных информационных технологий и систем в образовании // Проблемы и перспективы инновационного развития территорий: материалы международной научно-практической конференции профессорско-преподавательского состава. – Ч.1. – Коломна: МГОСГИ, 2013. – С.173-176.
  3. Киселева О. М., Тимофеева Н. М. Перспективы развития методов математического моделирования в обучении // Системы компьютерной математики и их приложения: материалы международной конференции. – Смоленск: СмолГУ, 2009. – С. 249-252.
  4. Киселева О. М. Использование математических методов для формализации элементов образовательного процесса // Концепт. – 2013. – № 02 (февраль). – ART 13001. – 0,4 п. л. – [Электронный ресурс] – URL: http://e-koncept.ru/2013/13032.htm. – Гос. рег. Эл № ФС 77- 49965. – ISSN 2304-120X. – [Дата обращения 09.02.2013].
  5. Козлов С. В. Программный комплекс «Advanced Tester»: математические аспекты формирования оптимальных индивидуальных стратегий обучения // Современные информационные технологии в образовании и научных исследованиях (СИТОНИ-2012): материалы III-й международной научно-технической конференции студентов и молодых ученых. – Донецк: ДонНТУ, 2012. – С. 223-226.
  6. Козлов С. В. Использование математического аппарата теории графов для построения модели предметной области в информационном образовательном пространстве «Средняя школа – ВУЗ» // Инфокоммуникационные технологии в региональном развитии: сборник трудов четвертой ежегодной межрегиональной научно-практической конференции. – Смоленск: СПЭК, 2011. – С.108-110.
  7. Козлов С. В. Педагогическое проектирование индивидуального тестирования в личностно ориентированной обучающей системе: дис. … канд. пед. наук: 13.00.01 и 13.00.02: защищена 24.05.06: утв. 20.11.06 / Козлов Сергей Валерьевич. – Смоленск, 2006. – 204 с.
  8. Козлов С. В., Емельченков Е. П. Соответствия Галуа. САПР учителя // Системы компьютерной математики и их приложения: материалы международной конференции. Вып. 7. – Смоленск: СмолГУ, 2006. С. 100-102.
  9. Козлов С. В., Емельченков Е. П. Оптимизация процесса подбора тестовых заданий // Системы компьютерной математики и их приложения: материалы международной конференции. Вып. 6. – Смоленск: СГПУ, 2005. С. 182-183.
  10. Киселева О. М. Применение математических моделей в педагогике. Обучение в группе // Математическая морфология. Электронный математический и медико-биологический журнал. – Т. 5. – Вып. 4. – 2006. – [Электронный ресурс] URL: http://www.smolensk.ru/user/sgma/MMORPH/N-12-html/kiseleva/ kiseleva.htm – [дата обращения 17.03.2014]
  11. Козлов С. В. Вопросы проектирования инновационных автоматизированных информационных систем: анализ элементов графовых моделей // Система обеспечения качества образования: модели, технологии, анализ: материалы научно-методической конференции. – Смоленск: Смоленский филиал РГТЭУ, 2012. С. 53-57.
  12. Козлов С. В. Актуальные вопросы использования адаптивных информационно-образовательных систем в профильной школе // Наука и образование в XXI веке: сборник научных трудов по материалам международной научно-практической конференции 30 сентября2013 г.: в 34 частях. – Ч. 21. – Тамбов: Бизнес-Наука-Общество, 2013. – С. 48-51.
  13. Козлов С. В. Особенности обучения школьников информатике в профильной школе // Концепт. – 2014. – № 01 (январь). – ART 14006. – [Электронный ресурс] – URL: http://e-koncept.ru/2014/14006.htm. – Гос. рег. Эл № ФС 77-49965. – ISSN 2304-120X. – [дата обращения 17.03.2014]
  14. Козлов С. В. Вопросы внедрения и использования образовательных автоматизированных систем в учебном процессе // Инфокоммуникационные технологии в региональном развитии: сборник трудов шестой ежегодной межрегиональной научно-практической конференции. – Смоленск: СПЭК, 2013. – С.129-133.
  15. Емельченков Е. П., Бояринов Д. А., Козлов С. В. Информационные системы автоматизированной поддержки инновационной деятельности: модели, проектирование и реализация. – Смоленск: Изд-во СмолГУ, 2011. – 164 с.
  16. Козлов С. В. Функциональные назначения и возможности информационно-образовательного ресурса «Advanced Tester» // Горизонты науки. – 2011. – №2 (6). – С. 9-12.


Все статьи автора «Козлов Сергей Валерьевич»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: