ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 31.03.2021
Просмотров: 6616
Скачиваний: 50
566
• осуществлять наполнение каждого модуля педагогическим содержанием;
• выявить и учитывать семантические связи модулей и их отношения с другими предмет-
ными областями.
Проектирование модели знаний играет важную роль. для образовательного процесса. От
этого в конечном счете зависит обучающая среда: учитель с его квалификацией и опытом, средст-
ва и технологии обучения, а главное - контроль обучения.
Модульный принцип построения модели знаний позволяет использовать принцип исчерпы-
вающего контроля - полный перебор всех тестовых заданий для заданной предметной области, что
характерно для итоговых измерений уровня обученности.
Можно выделить два принципиальных способа контроля (тестирования) некоторой систе-
мы:
1) метод «белого ящика» - принцип тестирования экспертной модели знаний;
2) метод «черного ящика» - тестирование некоторой сложной системы по принципу кон-
троля входных и выходных данных (наиболее подходит к компьютерному тестированию).
Для упрощения дальнейшего изложения введем ряд определений и понятий.
Тестирование -
процесс оценки соответствия личностной модели знаний ученика эксперт-
ной модели знаний. Главная цель тестирования - обнаружение несоответствия этих моделей (а не
измерение уровня знаний), оценка уровня их несоответствия. Тестирование проводится с помо-
щью специальных тестов, состоящих из заданного набора тестовых заданий.
Тестовое задание -
это четкое и ясное задание по предметной области, требующее одно-
значного ответа или выполнения определенного алгоритма действий.
Тест -
набор взаимосвязанных тестовых заданий, позволяющих оценить соответствие зна-
ний ученика экспертной модели знаний предметной области.
Тестовое пространство -
множество тестовых заданий по всем модулям экспертной моде-
ли знаний.
Класс эквивалентности -
множество тестовых заданий, таких,
что выполнение учеником
одного из них гарантирует выполнение других.
Полный тест -
подмножество тестового пространства, обеспечивающее объективную
оценку соответствия между личностной моделью и экспертной моделью знаний.
Эффективный тест -
оптимальный по объему полный тест.
Самой сложной задачей эксперта по контролю является задача разработки тестов, которые
позволяют максимально объективно оценить уровень соответствия или несоответствия личност-
ной модели знаний ученика и экспертной модели.
Подбор тестовых заданий осуществляется экспертами-педагогами методологией «белого
ящика», а их пригодность оценивают с помощью «черного ящика».
Рис. 6.16.
Схема создания тестовых заданий
Самый простой способ составления тестовых заданий - формирование вопросов к поняти-
ям, составляющим узлы семантического графа (рис. 6.16), разработка упражнений, требующих для
их выполнения знания свойств выбранного понятия. Более сложным этапом является разработка
тестовых заданий, определяющих отношения между понятиями. Еще более глубокий уровень за-
даний связан с их подбором, выявляющим связь понятий между отдельными модулями.
Множество тестовых заданий (тестовое пространство), вообще говоря,
согласно
принципу
исчерпывающего тестирования, может быть бесконечным. Например, для исчерпывающего кон-
троля знании таблицы умножения целых чисел от 1 до 100 необходимо использовать 100х100 всех
возможных комбинаций двух чисел. А для всех натуральных чисел тестовое пространство стано-
вится бесконечным.
Однако в каждом реальном случае существует конечное подмножество тестовых заданий,
использование которых позволяет с большой вероятностной точностью оценить соответствие зна-
567
ний ученика заданным критериям по экспертной модели знаний (полный тест).
Из полного теста можно выделить эффективный тест (оптимальный по объему набор тесто-
вых заданий, гарантирующий оценку личностной модели ученика заданным критериям). Выбор
эффективного теста зависит от удачного разбиения тестового пространства на классы эквивалент-
ности, пограничные условия, создание тестов на покрытие путей и логических связей между поня-
тиями и модулями.
В примере с таблицей умножения одним из классов эквивалентности может выступить
множество заданий перемножения всех натуральных чисел на 1: 1*1, 1*2, 1*3 и т.д. Поэтому в
тест достаточно включить всего лишь несколько тестовых заданий из этого класса эквивалентно-
сти.
В дальнейшем необходим тестовый эксперимент на группе учащихся, который позволит
провести корректировку и доводку теста до вида эксплуатации (методика «черного ящика»).
Таким образом, построение компьютерных тестов можно осуществлять по следующим по-
следовательным шагам:
1) формализация экспертной целевой модели знаний;
2) нисходящее (или снизу - вверх) проектирование тестового пространства;
3) формирование и наполнение тестовых заданий;
4) формирование полного компьютерного теста;
5) тестовый эксперимент;
6) выбор эффективного теста;
7) анализ, корректировка и доводка теста до вида эксплуатации.
Типы компьютерных тестов.
В соответствии с моделью знаний выделим три класса ком-
пьютерных тестов на знания, умения и навыки. Отметим, что типы компьютерных тестовых зада-
ний определяются способами однозначного распознавания ответных действий тестируемого.
1. Типы тестовых заданий по блоку «знания»:
• вопросы альтернативные (требуют ответа да - нет);
• вопросы с выбором (ответ из набора вариантов);
• вопросы информативные на знание фактов (где, когда, сколько);
•вопросы на знание фактов, имеющих формализованную структуру (в виде информацион-
ной модели или схемы знаний);
•вопросы по темам, где имеются однозначные общепринятые знаковые модели; математи-
ческие формулы, законы, предикатные представления, таблицы;
• вопросы, ответы на которые можно контролировать по набору ключевых слов;
• вопросы, ответы на которые можно распознавать каким-либо методом однозначно.
2. Типы тестовых заданий по блоку «навыки» (распознание деятельности: манипуляции с
клавиатурой; по конечному результату):
• задания на стандартные алгоритмы (альтернативные да — нет, выбор из набора вариан-
тов);
• выполнение действия.
3. Типы тестовых заданий по блоку «умения». Те же самые, что навыки, но использующие
нестандартные алгоритмы и задачи предметной области при контроле времени их решения:
• задания на нестандартные алгоритмы (альтернативные да - нет, выбор из набора вариан-
тов);
• выполнение действия.
Выбор типов тестов определяется
• особенностями инструментальных тестовых программ (тестовыми оболочками);
• особенностями предметной области;
• опытом и мастерством экспертов.
Инструментальные тестовые оболочки.
Для создания тестов по предметной области
разработаны и разрабатываются специальные инструментальные программы-оболочки, позво-
ляющие создавать компьютерные тесты путем формирования базы данных из набора тестовых за-
даний.
Инструментальные программы, позволяющие разрабатывать компьютерные тесты, можно
разделить на два класса: универсальные и специализированные. Универсальные программы со-
держат тестовую оболочку как составную часть. Среди них «Адонис» (Москва), «Linkway» (Mi-
568
crosoft), «Фея» (Томск), «Радуга» (Москва) и т.п. Специализированные тестовые оболочки предна-
значены лишь для формирования тестов. Это - «Аист» (Москва), «I_now» (Иркутск), «Тест»
(Красноярск) и др.
Для того, чтобы разработать компьютерный вариант теста с помощью одной из названных
выше программ, необходимо уяснить, какие формы тестовых заданий они допускают.
Как правило, компьютерные формы представления тестовых заданий могут выглядеть сле-
дующим образом.
1. Вопросы с фасетом. Задание вопроса, в котором меняются признаки.
Пример:
Назовите столицу страны АНГЛИЯ : ? _____.
2. Вопросы с шаблоном ответа.
Пример:
В каком году произошла Октябрьская революция? В ___ году.
3. Вопросы с набором ключевых слов (изображений, обозначений), из которых можно кон-
струировать ответ.
Пример:
Какие силы действуют на тело, движущееся по наклонной плоскости? (сила тре-
ния, сила упругости, сила тяжести, сила реакции опоры).
4. Закрытая форма вопроса: номер правильного ответа.
Пример:
Какой климат в Красноярском крае?
1. Континентальный.
2. Субтропики.
3. Умеренный.
4. Резко-континентальный.
5. Задание на соответствие: несколько вопросов и несколько ответов.
Пример:
а) Кто автор планетарной модели?
б) Кто автор закона тяготения?
в) Кто автор поэмы «Мцыри»?
а) М.Ю.Лермонтов
б) Э.Резерфорд
в) И. Ньютон
6. Конструирование ответа (шаблонный и бесшаблонный варианты): ответ формируется пу-
тем последовательного выбора элементов из инструментария по типу меню.
Пример:
Чему равна производная функции у = Sin(x) + Cos(x) ?
у' = (Sin(x), Cos(x), tg(x), +, -, /, *, log(x), 1, 2, 3, 4, 5 и т.д.)
7. Задание на конструирование изображений: с помощью графредактора,
меню
изображе-
ний (аналогично предыдущему примеру).
8. Задание на демонстрацию с движущимися объектами. Ответ - в виде действия тестируе-
мого (определенный набор клавиш).
Пример:
Клавиатурный тренажер на время.
Перечисленные формы компьютерного представления тестовых заданий не исчерпывают
их многообразия. Многое зависит от мастерства и изобретательности эксперта по тестированию.
При создании тестов важно учитывать многие обстоятельства: личность тестируемого, вид кон-
троля, методику использования тестов в учебном процессе и т.п.
Хорошим считается тест, если
• он восприимчив к угадыванию тестируемым;
• он восприимчив к невнимательности и ошибочным действиям тестируемого;
• он положительно влияет на тестируемого и педагога, который использует
тест. При этом тест используется обучаемым
как
• обучение (тренажер, самоконтроль);
• контроль.
Для учителя тест служит
• корректировке учебного процесса;
• использованию как вспомогательного средства для контроля (текущего);
• использованию как дидактического средства для обучения;
• для дистанционного обучения.
Пример теста по школьному курсу информатики.
В 1996 г. Республиканский центр тес-
тирования использовал тесты по некоторым школьным предметам, в частности по информатике.
569
Ниже приводится один из его вариантов (разработчики: Н. Г. Граве, И.А.Елисеев, Г.В.Тюрникова).
Тесты построены на основе канонического принципа: вопрос и варианты ответа.
Разработчиками выбрана следующая модель знаний школьного курса информатики:
Модуль 1. ВВЕДЕНИЕ
1. Измерение информации
2. Свойство информации
3. Измерение информации
4. Предмет информации. Фундаментальные понятия
5. История развития вычислительной техники
Модуль 2. УСТРОЙСТВО И РАБОТА ЭВМ
6. Состав информационно-измерительного комплекса
7. Поколения ЭВМ
8. Арифметические основы ЭВМ
9. Состав информационно-измерительного комплекса
10. Арифметические основы ЭВМ 1
11. Физические основы ЭВМ
12. Состав информационно-измерительного комплекса
Модуль 3. АЛГОРИТМИЗАЦИЯ
13. Величины, тип, имя, значения, вид
14. Величины, тип, имя, значения, вид
15. Величины, тип, имя, значения, вид
16. Типы алгоритма
17. Способы описания
18. Способы описания
19. Алгоритм, свойства
20 - 24. Остальные вопросы как единый подраздел
Модуль 4. ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
25 - 28. Операционные системы
29 - 30. Текстовый, графический, музыкальный редакторы
31 - 32. Базы данных
33. Электронные таблицы
Модуль 5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
34 - 36. Перспективы развития
Российский тест по информатике N 01
01. кбайт-это
1) 1000 символов, 2) 1024 байт, 3) 8 бит, 4) 1000 байт
02. Достоверность - это свойство
1) алгоритма, 2) компьютера, 3) информации, 4) языка программирования
03. Наибольший объем памяти требуется для хранения
1)«10». 2)10, 3) «десять», 4) (10)
04. Носителем информации является
1) провода, 2) принтер, 3) классный журнал, 4) телефон
05. Первая машина, автоматически выполняющая все 10 команд, была
1) машина С.А.Лебедева, 2) машина Ч.Бэббиджа, 3) абак, 4) Pentium
06. Минимально необходимый набор устройств для работы компьютера содержит
1) принтер, системный блок, клавиатуру;
2) процессор, ОЗУ, монитор, клавиатуру;
3) монитор, винчестер, клавиатуру, процессор;
4) системный блок, дисководы, мышь
570
07. Элементной базой ЭВМ третьего поколения являются
1) ЭЛТ (электронно-лучевая трубка), 2) светодиоды.
3) ИС (интегральные схемы), 4) транзисторы
08. Число 3210-это
1)1000002, 2)358, 3)2116, 4)100001
09. К внешним запоминающим устройствам относится
1) процессор, 2) дискета, 3) монитор, 4) жесткий диск
10. Определить сумму трех чисел: 0012 + 0178 + 1112
1)02310, 2)00910. 3)1112, 4)10002
11. Перевести число 3210 в двоичную систему счисления
1)100000, 2)111111, 3)101010, 4)100001
12. К внутренним запоминающим устройствам относится
1) монитор, 2) жесткий диск, 3) оперативная память (RAM), 4) флоппи-диск
13. Неверно записанное выражение
1)+3, 2)tg(+3), 3)-tg(-3)+l, 4)-sin(-3)+(l)*(tg(+l)
14. По выполнении следующего алгоритма х := 7; у := 12+5; у := у + у - х значение х будет
1)7, 2)89, 3)94, 4)47
15. Если исполнить Х:=2; У:=Х+3; Х:=Х+1; У:=Х+3*У, то значение У равно
1)0, 2)-10, 3)18, 4)6.5
16. При t >> 17 будет ложно
l) t=17,01, 2) t >> 212 и t» 1000, 3)t=17, 4)t >>17 и t << 20
17. Каким должно быть значение k во фрагменте алгоритма
а:=1 нц
для i от 2 до k
a:=a*i; i=i+l
кц
чтобы а стало равно 11?
1) 8, 2) 9, 3) 10, 4) 11
18. Для вывода данных в блок-схемах используют фигуру
19. Геометрическая фигура используется в блок-схемах для обозначения
1) условия, 2) останова, 3) любого действия, 4) цикла «для»
20. Не является свойством алгоритма
1) универсальность, 2) массовость, 3) результативность, 4) дискретность
21. При составлении алгоритма для вычисления функции y=a*sin(x) аргументами являются
l)sin; 2)a,x; 3)х; 4)х,у
22. Сколько раз выполнится цикл:
i:=l; a:=10; n:=2;
нц пока а>0 a:=a-n*i
кц
1) 0, 2) 10, 3) 5, 4) 4
23. В качестве имени переменной может быть
1) 1996, 2) а1996, 3) 1996а, 4) -1996
24. Для описания циклического алгоритма используется конструкция
1)ПОКА, 2) ЕСЛИ, 3) ВЫБОР, 4) ПРОЦЕДУРА
25. Какая программа является интерпретатором команд MS-DOS ?
1) AUTOEXEC. BAT,
2) MSDOS.SYS,
3) CONFIG.SYS,
4) CQMMAND.COM
26. Минимально необходимый набор файлов для работы компьютера в MS-DOS
1) IO.SYS, MSDOS.SYS
2) IO.SYS, MSDOS.SYS, COMMAND.COM
3) IO.SYS, MSDOS.SYS, COMMAND.COM, CONFIG.SYS
4) IO.SYS, MSDOS.SYS, COMMAND.COM .AUTOEXEC.BAT