Тестирование – как метод контроля на уроках информатики при изучении школьниками темы: «Информационные процессы»

Возможно составление  тестовых заданий IV уровня усвоения учебного материала, которые выявляют творческие умения, исследовательские возможности  по получению новой информации. Это  задачи – проблемы. В тестах IV уровня, по-видимому, нет готового эталона, и о качестве его решения могут  судить только компетентные специалисты. Выполнение таких заданий требует  больших затрат времени. В школьной практике у нас подобные задания  в форме тестов сегодня практически  не используются. Наиболее популярными  в школе являются тестовые задания I и II уровня усвоения учебного материала.

По форме проведения тесты  могут быть индивидуальными и групповыми, устными и письменными, бланковыми, предметными, аппаратурными  и компьютерными, вербальными и невербальными. При этом каждый тест имеет несколько составных частей: руководство по работе с тестом, тестовую тетрадь с заданиями и, если необходимо, стимульный материал или аппаратуру, лист ответов (для бланковых методик), шаблоны для обработки данных.

В. С.  Аванесов в статье «Теория и методика педагогических измерений» даёт свою классификацию тестовых заданий.

В тестовом задании внимание педагога привлекает, в первую очередь, содержание и форма. Содержание определяется как отображение фрагмента учебной  дисциплины в тестовой форме, форма  – как способ связи, упорядочения элементов задания. Содержание теста  существует, сохраняется и передается в одной из четырех основных форм заданий. Вне тестовых форм ни тест, ни его содержание не существуют.

По форме все известные  в теории и практике тестовые задания  можно разделить на четыре основные группы.

Первую  группу образуют задания с выбором одного или нескольких правильных ответов. Если к заданиям даются готовые ответы на выбор (обычно один правильный и остальные неправильные), то такие задания лучше называть заданиями с выбором одного правильного ответа.

В таких заданиях, наряду с одним правильным ответом, есть несколько неправильных, но правдоподобных. Последние называют дистракторами (от англ. to distract – отвлекать); Число  дистракторов может колебаться, обычно, от одного до 5.

В наше время, наряду с выбором  одного ответа, всё большее распространение  начинают приобретать задания с  выбором нескольких правильных ответов. По содержанию они труднее, чем задания  с выбором одного ответа. Этим заданиям предшествует инструкция – «Обвести кружком номера всех правильных ответов». При ответах испытуемому приходится определять – какие ответы правильные, а какие – неправильные, а также  решать вопрос полноты ответа.

Вторую  группу образуют задания, в которых правильный ответ надо дописать; обычно это одно слово, или один знак. Заданиям этой формы предшествует стандартная инструкция – «Дополнить».

Третью  группу образуют задания, состоящие из элементов двух столбцов. Таким заданиям предшествует инструкция – «Установить соответствие».

Четвертая группа – это задания алгоритмического толка. Каждому заданию предшествует инструкция: «Установить правильную последовательность».

Существует деление тестов на два вида: традиционные и нетрадиционные.

Традиционный  тест обладает составом, целостностью и структурой. Он состоит из заданий, правил их применения, оценок за выполнение каждого задания и рекомендаций по интерпретации тестовых результатов. Целостность теста означает взаимосвязь заданий, их принадлежность общему измеряемому фактору. Каждое задание теста выполняет отведенную ему роль и потому ни одно из них не может быть изъято из теста без потери качества измерения.

Структуру теста образует способ связи заданий между собой. В основном, это так называемая факторная структура, в которой  каждое задание связано с другими  через общее содержание и общую  вариацию тестовых результатов. Традиционный тест представляет собой единство, по меньшей мере, трех систем:

- содержательной системы  знаний, описываемой языком проверяемой  учебной дисциплины;

- формальной системы заданий  возрастающей трудности; 

- статистических характеристик  заданий и результатов испытуемых.

К традиционным тестам относятся тесты гомогенные и гетерогенные. Гомогенный тест представляет собой систему заданий возрастающей трудности, специфической формы и определенного содержания – система, создаваемая с целью объективного, качественного, и эффективного метода оценки структуры и измерения уровня подготовленности учащихся по одной учебной дисциплине.

Гомогенные тесты распространены больше других. В педагогике они  создаются для контроля знаний по одной учебной дисциплине или  по одному разделу объемной учебной  дисциплины (например, физики или информатики). В гомогенном педагогическом тесте не допускается использование заданий, выявляющих другие свойства. Наличие последних нарушает требование дисциплинарной чистоты педагогического теста. Ведь каждый тест измеряет что-то заранее определенное.

Например, тест по информатике  измеряет знания, умения, навыки и представления  испытуемых в данной науке. Одна из трудностей такого измерения заключается  в том, что знания информатики  изрядно сопряжены с математическими. Поэтому в тесте по информатике  экспертно устанавливается уровень  математических знаний, используемых при решении информативных заданий. Превышение принятого уровня приводит к смещению результатов; по мере превышения последние все больше начинают зависеть не столько от знания информатики, сколько  от знания  другой науки, математики.

Другой важный аспект –  стремление некоторых авторов включать в тесты не столько проверку знаний, сколько умение решать информативные  задачи (читать программы и д.т.), вовлекая, тем самым, интеллектуальный компонент в измерение подготовленности по информатике.

Обычно гетерогенные тесты  используются для комплексной оценки выпускника школ, оценки личности при  приеме на работу и для отбора наиболее подготовленных абитуриентов при приеме в вузы. Поскольку каждый гетерогенный тест состоит из гомогенных тестов, интерпретация результатов тестирования ведется по ответам на задания  каждого теста (здесь они называются шкалами) и кроме того, посредством  различных методов агрегирования  баллов делаются попытки дать общую  оценку подготовленности испытуемого.

К нетрадиционным тестам можно отнести тесты:

- интегративные;

- адаптивные;

-многоступенчатые;

- критериально-ориентированные  тесты.

1. Интегративным можно  назвать тест, состоящий из системы  заданий, отвечающих требованиям  интегративного содержания, тестовой  формы, возрастающей трудности  заданий, нацеленных на обобщенную  итоговую диагностику подготовленности  выпускника образовательного учреждения. Диагностика проводится посредством  предъявления таких заданий, правильные  ответы на которые требуют  интегрированных (обобщенных, явно  взаимосвязанных) знаний двух  и большего числа учебных дисциплин.  Создание таких тестов дается  только тем преподавателям, которые  владеют знаниями ряда учебных  дисциплин, понимают важную роль  межпредметных связей в обучении, способны создавать задания, правильные  ответы на которые требуют  от учащихся знаний различных  дисциплин и умений применять  такие знания. Интегративному тестированию  предшествует организация интегративного  обучения. Преимущество интегративных  тестов перед гетерогенными заключается  в большей содержательной информативности  каждого задания и в меньшем  числе самих заданий. Потребность  создания интегративных тестов  возрастает по мере повышения  уровня образования и числа  изучаемых учебных дисциплин.  Поэтому попытки создания таких  тестов отмечаются, в основном, в  высшей школе. Особенно полезны  интегративные тесты для повышения  объективности и эффективности  проведения итоговой государственной  аттестации учащихся и студентов.

2. Целесообразность адаптивного  контроля вытекает из необходимости  рационализации традиционного тестирования. Каждый учитель понимает, что  хорошо подготовленному ученику  нет необходимости давать легкие  и очень легкие задания. Потому  что слишком высока вероятность  правильного решения. К тому же, легкие материалы не обладают заметным развивающим потенциалом. Симметрично, из-за высокой вероятности неправильного решения нет смысла давать трудные задания слабому ученику. Известно, что трудные и очень трудные задания снижают учебную мотивацию многих учащихся. Нужно было найти сопоставимую, в одной шкале, меру трудности заданий и меру уровня знаний. Эта мера была найдена в теории педагогических измерений. Датский математик Г. Раск назвал эту меру словом «логит». После появления компьютеров эта мера легла в основу методики адаптивного контроля знаний, где используются способы регулирования трудности и числа предъявляемых заданий, в зависимости от ответа учеников. При успешном ответе следующее задание ЭВМ подбирает более трудным, при неуспешном – легким. Естественно, этот алгоритм требует предварительного опробования всех заданий, определения их меры трудности, а также создания банка заданий и специальной программы. 
Использование заданий, соответствующих уровню подготовленности, существенно повышает точность измерений и минимизирует время индивидуального тестирования до, примерно, 5 - 10 минут Адаптивное тестирование позволяет обеспечить компьютерную выдачу заданий на оптимальном, примерно 50%-ом уровне вероятности правильного ответа, для каждого ученика. Таким образом, адаптивный тест представляет собой вариант автоматизированной системы тестирования, в которой заранее известны параметрами трудности и дифференцирующей способности каждого задания. Эта система создана в виде компьютерного банка заданий, упорядоченных в соответствии с интересующими характеристиками заданий. Самая главная характеристика заданий адаптивного теста – это уровень их трудности, полученный опытным путем, что означает: прежде чем попасть в банк, каждое задание проходит эмпирическую апробацию на достаточно большом числе типичных учащихся интересующего контингента. Слова «интересующего контингента» призвано представлять здесь смысл известного в науке понятия более строгого понятия «генеральная совокупность».

По форме проведения тесты  могут быть индивидуальными и групповыми, устными и письменными, бланковыми, предметными, аппаратурными и компьютерными, вербальными и невербальными. При этом каждый тест имеет несколько составных частей: руководство по работе с тестом, тестовую тетрадь с заданиями и, если необходимо, стимульный материал или аппаратуру, лист ответов (для бланковых методик), шаблоны для обработки данных. 

Глава II. Организация  работы по использованию тестирования на уроках информатики при изучении школьниками темы: «Информационные процессы»

2.1. Теоретические  основы изучения темы: «Информационные  процессы»

В данном параграфе мы раскроем характеристику понятий «Информационные  процессы», «Информация». Также рассмотрим три основных типа информационных процессов  и дадим характеристику.

В литературе можно встретить  следующие определения информации.

По В. А. Каймину : Слово информация происходит от латинского informatio, означающего сведения, разъяснения, пояснения. С содержательной точки зрения информация - это сведения о ком-то или о чем-то, а с формальной точки зрения - набор знаков и сигналов. Информация - это сведения о людях, предметах, фактах, событиях и процессах, независимо от формы их представления.

По М. П. Лапчику понятие "информационные процессы", так  же как и понятие "информация", является базовым в курсе информатики.

По А. В. Могилеву понятие информация является одним из фундаментальных в современной науке вообще и базовым для изучаемой нами информатики. Информацию наряду с веществом и энергией рассматривают в качестве важнейшей сущности мира, в котором мы живем. Однако, если задаться целью формально определить понятие «информация», то сделать это будет чрезвычайно сложно. Аналогичными «неопределяемыми» понятиями, например, в математике является «точка» или «прямая». Так, можно сделать некоторые утверждения, связанные с этими математическими понятиями, но сами они не могут быть определены с помощью более элементарных понятий. Таким образом, информация имеет очень много разнообразных определений, и поэтому точное определение этому понятию невозможно.

По М. П. Лапчику понятие "информационные процессы", так  же как и понятие "информация", является базовым в курсе информатики. Под информационными процессами понимаются любые действия выполняемые с информацией.

Примеры информационных процессов, с которыми нам постоянно приходится иметь дело: получение информации из средств СМИ, обучение, принятие управляющих решений, разработка технического проекта, документооборот на предприятии, сдача экзаменов и многие другие. Согласно схеме 1, представленной в  приложении, существуют три основных типа информационных процессов, которые  как составляющие присутствуют в  любых других более сложных процессах. Это хранение информации, передача информации и обработка информации.

Дадим характеристику данным процессам.

Рассмотрим процесс  хранения информации.

По М. П. Лапчику, с процессом  хранения информации связаны следующие  понятия: носитель информации (память), внутренняя память, внешняя память, хранилище информации.

Носитель информации - это физическая среда, непосредственно  хранящая информацию. Основным носителем информации для человека является его собственная биологическая память (мозг человека). Собственную память человека можно назвать оперативной памятью. Здесь слово "оперативный" является синонимом слова "быстрый". Заученные занятия воспроизводятся человеком мгновенно. Собственную память мы еще можем назвать внутренней памятью, поскольку ее носитель - мозг - находится внутри нас.

Все прочие виды носителей  информации можно назвать внешними (по отношению к человеку). Виды этих носителей менялись со временем: в древности были камень, дерево, папирус, кожа и пр. Во II в. нашей эры в Китае была изобретена бумага. Однако до Европы она дошла лишь в XI в. с тех пор бумага является основным внешним носителем информации. Развитие информационной техники привело к созданию магнитных, оптически и других современных видов носителей информации.

Хранилище информации — это определенным образом организованная информация на внешних носителях, предназначенная  для длительного хранения и постоянного использования. Примерами хранилищ являются архивы документов, библиотеки, справочники, картотеки. Основной информационной единицей хранилища является определенный физический документ: анкета, книга, дело, досье, отчет и пр. Под организацией хранилища понимается наличие определенной структуры, то есть упорядоченность, классификация хранимых документов. Такая организация необходима для удобства ведения хранилища: пополнения новыми документами, удаления ненужных, поиска информации и пр.

Знания, сохраненные в  памяти человека, можно рассматривать  как внутреннее хранилище информации, однако его организацию нам понять трудно. Основное свойство человеческой памяти - быстрота, оперативность воспроизведении. Хранящейся в ней информации. Но, по сравнению с внешними хранилищами, человеческая память менее надежна. Человеку свойственно забывать информацию. Хотя психологи утверждают, что из памяти человека ничего не исчезает, тем  не менее, способность к воспроизведению  некоторых знаний довольно часто  теряется человеком. Именно для более  надежного хранения человек использует внешние носители, организует хранилища.

Основные свойства хранилища  информации: объем хранимой информации, надежность хранения, время доступа (т.е. время поиска нужных сведений), наличие защиты информации.