ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 31.03.2021
Просмотров: 6794
Скачиваний: 51
191
Каждый модуль предполагает входящую информацию, состоящую из набора необходимых
понятий из других модулей и предметных областей, а на выходе создает совокупность новых по-
нятий, знаний, описанных в данном модуле.
Модуль может содержать подмодули. Элементарный подмодуль - неделимый элемент зна-
ния - может быть представлен в виде базы данных, базы знаний, информационной модели. Поня-
тия и отношения между ними представляют семантический граф.
Приведем пример элемента модуля знаний по теме «Исследование графиков функций»,
рис
.
2.29:
Рис. 2.29.
Пример элемента модуля знаний
Модульное представление знаний помогает:
• организовать четкую систему контроля с помощью компьютерного тестирования, по-
скольку допускает промежуточный контроль (тестирование) каждого модуля, итоговый по всем
модулям и их взаимосвязям, а также эффективно использовать методику «черного ящика»;
• осуществлять наполнение каждого модуля педагогическим содержанием;
• выявить и учитывать семантические связи модулей и их отношения с другими предмет-
ными
областями
.
Этапы разработки компьютерных тестов.
Можно выделить два принципиальных спосо-
ба контроля (тестирования) некоторой системы:
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 для компьютерного тестирования).
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 помощью специальных тестов, состоящих из заданного набора
тестовых заданий.
Тестовое задание
- четкое и ясное задание по предметной области, требующее однозначно-
го ответа или выполнения определенного алгоритма действий.
Тест
- набор взаимосвязанных тестовых заданий, позволяющих оценить соответствие зна-
нии ученика экспертной модели знаний предметной области.
Тестовое пространство
- множество тестовых заданий по всем модулям экспертной моде-
ли знании.
Класс эквивалентности
- множество тестовых заданий, таких, что выполнение
одного
из
них учеником гарантирует выполнение других.
Полный
тест
- подмножество тестового пространства, обеспечивающего 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 знании ученика и экспертной модели.
Подбор тестовых заданий осуществляется экспертами-педагогами методологией «белого
ящика», а их пригодность оценивают с помощью «черного ящика», рис. 2.30.
192
Оценка соответствия
Рис. 2.30.
Схема создания тестовых заданий
Самый простой способ составления тестовых заданий - формирование вопросов к поняти-
ям, составляющим узлы семантического графа, разработка упражнений, требующих для выполне-
ния знания свойств выбранного понятия. Более сложным этапом является разработка тестовых за-
даний, определяющих отношения между понятиями. Еще более глубокий уровень заданий связан
с подбором тестов, выявляющих связь понятий между отдельными модулями.
Множество тестовых заданий (тестовое пространство), вообще говоря, согласно принципу
исчерпывающего тестирования, может быть бесконечным. Однако в каждом реальном случае су-
ществует конечное подмножество тестовых заданий, использование которых позволяет с большой
вероятностной точностью оценить соответствие знаний ученика заданным критериям по эксперт-
ной 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, создания тестов на покрытие путей и логических связей между поня-
тиями и модулями.
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 в следующей по-
следовательности:
• формализация экспертной целевой модели знаний;
• нисходящее (или снизу - вверх) проектирование
тестового пространства
;
• формирование и наполнение тестовых заданий;
• формирование полного компьютерного теста;
• тестовый эксперимент;
• выбор эффективного теста;
• анализ, корректировка и доводка теста до вида эксплуатации.
11.2. ТИПЫ КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕСТОВ
В соответствии с моделью знаний, выделим три класса компьютерных тестов на знания,
умения и навыки. Отметим, что типы компьютерных тестовых заданий 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:
математические формулы, законы, предикатные представления, таблицы;
• вопросы, ответы на которые можно контролировать по набору ключевых слов;
193
• 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 вариантов);
• выполнение действия.
3. Типы тестовых заданий по блоку «умения». Те же самые, что для навыков, но использу-
ют 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.
11.3. ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ ТЕСТОВЫЕ ОБОЛОЧКИ
Для создания тестов по предметной области разрабатываются специальные инструменталь-
ные программы-оболочки, позволяющие создавать компьютерные тесты путем формирования ба-
зы данных из набора тестовых заданий.
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 (Microsoft),
Фея (Томск), Радуга (Москва) и т.п. Специализированные тестовые оболочки предназначены 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 трения, 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?
а) Лермонтов М.Ю.
б) Кто автор закона тяготения?
б) Резерфорд
в) Кто автор поэмы «Мцыри»?
в) Ньютон
6. Конструирование ответа (шаблонный и безшаблонный варианты): ответ формируется пу-
тем последовательного выбора элементов из инструментария по типу меню.
Пример.
194
Чему равна производная функции у = Sin(х) + Cos(х)?
y’ = (Sin(х), Cos(х), tg(х), +, -, /,*, log(х), 1, 2,3,5 и т.д.)
7. Задание на конструирование изображений: с помощью графредактора, меню изображе-
нии (аналогично предыдущему примеру).
8. Задание на демонстрацию с движущимися объектами. Ответ в виде действий 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, например, личность тестируемого,
вид контроля, 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.
При этом тест используется обучаемым как тренажер и орудие самоконтроля. Для учителя
тест служит для корректировки учебного процесса, используется как вспомогательное средство
текущего контроля знании, как дидактические средства обучения, для дистанционного обучения,
11.4. ПРИМЕР ТЕСТА ПО ШКОЛЬНОМУ КУРСУ ИНФОРМАТИКИ
В 1996 г. Республиканский центр тестирования использовал тесты по некоторым школьным
предметам, в частности по информатике. 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:
N
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
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
195
29-30. Текстовый, графический,
музыкальный редакторы
31-32. Базы данных
33. Электронные таблицы
Модуль 5.
Заключение
34-36. Перспективы развития
РОССИЙСКИЙ ТЕСТ ПО ИНФОРМАТИКЕ №01
01. Килобайт - 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.
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
X:=2; Y:=X+3; X:=X+1; Y:=X+3*Y,
то значение Y равно
1)0;2)-10;3) 18; 4) 6,5.
16. При t > 17 будет ложно
1) t=17,01; 2) t>212 и t<1000; 3) t =17; 4) t>17 и t<20.
17. До какого числа должно изменится значение счетчика i в фрагменте алгоритма
а:=1
нц для i от 2 до <...>
а: = a *i
i: =i +1 а:= а* i
кц
чтобы а стало равно II?
1)8; 2) 9; 3)10; 4) 11.