УДК 51-77, 303.714, 303.224.74

ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕСТА ПО ФИЗИКЕ НА ОСНОВЕ МОДЕЛИ РАША (ЧАСТЬ 4)

Летова Линара Васильевна1, Полонянкин Денис Андреевич2
1Омский государственный технический университет, Аспирант, Начальник сектора информационно-методической поддержки
2Омский государственный технический университет, к.п.н., старший преподаватель кафедры «Физика»

Аннотация
Для преподавателя важно, чтобы тест являлся объективным и точным измерительным инструментом. В статье в рамках научно-обоснованного метода измерения латентных переменных (модель Раша) рассмотрен процесс формирования теста по физике.

Ключевые слова: измерение латентных переменных, модель Раша, тест как измерительный инструмент


OPTIMIZATION TEST IN PHYSICS BASED ON THE RASCH MODEL (PART 4)

Letova Linara Vasilievna1, Polonyankin Denis Andreevich2
1Omsk State Technical University, Post-Graduate Student, head of the information and methodological support
2Omsk State Technical University, candidate of Pedagogic Sciences assistant professor of physics department

Abstract
For the teacher, it is important that the test is objective and accurate measuring tool. The article in the science-based method of measuring the latent variables (Rasch model) through the process of formation test in physics.

Keywords: measurement of latent variables, Rasch model, test as the measuring tool


Рубрика: 05.00.00 ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Библиографическая ссылка на статью:
Летова Л.В., Полонянкин Д.А. Оптимизация теста по физике на основе модели Раша (часть 4) // Современные научные исследования и инновации. 2015. № 4. Ч. 1 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2015/04/42980 (дата обращения: 04.06.2017).

Рассмотрим эти ТЗ и проанализируем их качество с содержательной точки зрения. ТЗ № 13 теста № 3 фактологического уровня и относится к дидактической единице «Электродинамика» по теме «Электромагнитные колебания»:

Источником электромагнитных волн является:

1) постоянный ток, текущий по проводнику

2) покоящийся заряд

3) заряд, движущийся равномерно и прямолинейно

4) заряд, движущийся равномерно по окружности

Авторы ТЗ считают правильным ответ №4, имея в ввиду наличие центростремительного ускорения у такого заряда, однако любой движущийся заряд вне зависимости от характера его скорости (постоянной или переменной) создает магнитное поле. Правильные ответы – 1, 3, 4. Такая конструкция ТЗ «сбивает с толку» «сильных» испытуемых и они отвечают «хуже» «средних».

ТЗ № 20 теста № 3 фактологического уровня и относится к дидактической единице «Электродинамика» по теме «Электростатика»:

Единица измерения напряженности электрического поля в СИ:

Ответы № 1 и 4 в соответствии с теорией могут считаться правильными, но эти единицы не относятся к СИ, так как вольты и ньютоны – производные от основных единиц измерения – кг, м, с, А. Правильный ответ и он не указан в вариантах ответа. В этом ТЗ вариант ответа № 2 обозначен как верный, но это неправильно. «Средние» испытуемые выбирают этот вариант, т.к. он похож на верный, а «сильные» склоняются к вариантам 1 и 4. Конструктивно это ТЗ построено так, что верного варианта ответа просто нет, это грубейшее нарушение.

    После удаления ТЗ № 13 и 20 необходимо пересчитать параметры модели измерения. На рис. 12 показано распределение латентных переменных для теста №4.


Рис. 12 Распределение латентных переменных для теста №4.

Анализ адекватности экспериментальных данных модели измерения показал, что набор ТЗ согласован с моделью измерения (рис. 13, Хи-квадрат=0,959).


Рис. 13 Суммарная статистика теста №4

Характеристики ТЗ теста №4 показаны в таблице №8, все ТЗ соответствуют предъявленным требованиям согласно алгоритму оптимизации (рис. 1).

Таблица 8 Характеристики ТЗ теста №4

ТЗ

Оценка

Ст. ошибка

P(Хи-квадрат) j

ТЗ

Оценка

Ст. ошибка

P(Хи-квадрат) j

1

-0,966

0,260

0,780

20

0,727

0,209

0,858

2

-0,398

0,233

0,514

21

0,585

0,210

0,390

3

0,220

0,215

0,337

22

-1,437

0,291

0,430

4

-1,480

0,295

0,625

23

0,807

0,209

0,024

5

0,179

0,216

0,028

24

0,404

0,212

0,789

6

-0,143

0,225

0,914

25

0,860

0,209

0,095

7

-0,429

0,234

0,951

26

-0,752

0,249

0,749

8

0,333

0,213

0,669

27

-0,701

0,246

0,746

9

-0,682

0,245

0,633

28

1,201

0,210

0,950

10

-0,778

0,250

0,505

29

1,377

0,212

0,517

11

-0,273

0,229

0,171

30

2,464

0,246

0,536

12

-0,752

0,249

0,756

31

2,764

0,264

0,792

13

0,472

0,211

0,498

32

1,510

0,214

0,105

14

-0,677

0,245

0,302

33

0,954

0,209

0,337

15

-0,161

0,225

0,811

34

-1,708

0,314

0,064

16

-1,228

0,276

0,646

35

-2,403

0,389

0,776

17

-1,134

0,270

0,300

36

0,306

0,214

0,524

18

-1,624

0,306

0,602

37

0,256

0,215

0,425

19

-0,552

0,239

0,439

38

2,857

0,271

0,825

Анализ ТЗ на дифференцирующую способность показал, что все 38 ТЗ теста №4 дифференцируют испытуемых согласно логическому основанию модели и согласованы с моделью с вероятностью более 0,01. Таким образом, все ТЗ согласно алгоритму оптимизации являются качественными и остаются в тесте.

    Анализ равномерности распределения ТЗ в тесте №4 показал, что в этом тесте нет критических окон (рис.13).

    Итак, тест №4 имеет следующие качественные характеристики:

  • набор ТЗ согласован с моделью измерения (Хи-квадрат=0,959);
  • все ТЗ дифференцируют испытуемых и имеют согласованность с моделью P(Хи-квадрат)j>0,01;
  • распределение трудностей ТЗ не имеют критических окон.

Согласно алгоритму оптимизации (рис. 1) можно сделать вывод, что тест №4 является измерительным инструментом. На рис. 14 показана динамика роста точности измерения, рис. 3, 6, 10, 13 демонстрируют динамику роста адекватности экспериментальных данных модели измерения, оптимизация теста привела к увеличению статистики P(Хи-квадрат) от значения 0,237 до 0,959.


Рис. 14 Распределение SE на шкале логитов для различных тестов

  1. Заключение

На основе научно-обоснованного подхода объективного измерения и моделирования латентных переменных в статье представлен алгоритм оптимизации теста и рассмотрен пример его формирования. Статья демонстрирует динамику роста качества теста как измерительного инструмента с помощью представленного алгоритма.

Основной идеей статьи является то, что качество теста корнями уходит в его содержание. Авторы продемонстрировали эту идею на примере сопоставления статистических характеристик качества теста и анализа содержательной его части.

Обращаем внимание, что тест как измерительный инструмент обязательно нуждается в оценке качества. Авторы считают, что только качественные тесты имеют право на существование. В противном случае они будут наносить только вред, искажая действительность и способствуя ложным выводам. Заметим, что разработка качественного теста – трудоемкая работа, требующая высокой квалификации разработчиков и большого опыта работы в этой области. Авторы надеются, что разработанная и представленная в статье методика анализа качества теста и его оптимизации поможет разработчикам тестов в создании тестов, носящих высокое имя – «измерительный инструмент».


Библиографический список
  1. Masters N. G. The Key to Objective Measurement. Australian Council on Educational Research, 2001.
  2. Маслак А.А., Осипов С.А. Измерение латентных переменных // Свидетельство о государственной регистрации программ для ЭВМ № 2013618487. Дата государственной регистрации в Реестре программ для ЭВМ 10 сентября 2013 г.
  3. Каким быть учебнику: дидактические принципы построения / Под ред. И.Я. Лернера, Н.М. Шахмаева. Ч.1-2., М., 1992
  4. Летова Л.В. Исследование качества теста единого государственного экзамена по физике с помощью модели Раша // Управление образованием: теория и практика. 2013. №3(11). – С. 52-61.
  5. Летова Л.В. Исследование качества теста как измерительного инструмента // Дистанционное и виртуальное обучение. 2013. №11. – С. 116 – 125.
  6. Летова Л.В. Анализ качества теста ЕГЭ по биологии на основе модели Раша // Управление образованием: теория и практика. 2014. №2(14). – С. 100-107.
  7. Полонянкин Д.А. Методика формирования познавательной мотивации у студентов младших курсов вузов при обучении физике. – Омск: Изд-во ОмГТУ, 2010. – 48 c.
  8. Полонянкин Д.А. Верификация модели формирования мотивации учебной деятельности студентов младших курсов при обучении физике // Вестник ТГПУ. – № 4 (94). – 2010. – С. 125 – 130.
  9. Летова Л.В. Исследование влияния неравномерного распределения тестовых заданий на точность измерения латентных параметров (часть 1) // Современные научные исследования и инновации. – Апрель 2014. – № 4 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2014/04/33733 (дата обращения: 21.04.2014).
  10. Летова Л.В. Исследование влияния неравномерного распределения тестовых заданий на точность измерения латентных параметров (часть 2) // Современные научные исследования и инновации. – Май 2014. – № 5 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2014/05/33827 (дата обращения: 22.05.2014).


Все статьи автора «Летова Линара Васильевна»


© 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: