•Репродуктивные умения в постановке физического эксперимента. Результаты диагностики представлены в таблице 17.

Таблица 17. Динамика изменения коэффициентов полноты освоения действий по проектированию установки для лабораторного эксперимента

(репродуктивная деятельность)

Показатель	Контрольные классы			Экспериментальные классы
	7 8 9			7 8 9
Средний коэффициент полноты освоения действия К	0, 52	0,56	0, 50	0,59	0,68	0,71

Оценка достоверности различий проведена с помощью коэффициента χ² Пирсона. Исходные данные по количеству правильно выполненных действий каждым школьником были в каждом классе распределены на три уровня: низкий (1-2 правильно выполненных действия ОП), средний (3-5 правильно выполненных действия ОП) и высокий (6-8 правильно выполненных действий ОП). Коэффициент χ² Пирсона вычислялся для контрольного и экспериментального класса в каждой параллели (см. табл. 18).

Таблица 18. Значения коэффициента χ² Пирсона для оценки значимости различий умения учащихся контрольной экспериментальной групп проектировать установку для лабораторного эксперимента

(репродуктивная деятельность)

Группа испытуемых	Уровни развития умения			χ2Эмп	χ 20,05	Вывод
	низкий	средний	высокий
7 (контр.)	49	43	9	5,675	5,991	расхождения статистически не достоверны
7 (эксп.)	32	53	14
8 (контр.)	38	51	11	17,538		расхождения статистически достоверны
8 (эксп.)	17	49	31
9 (контр.)	50	37	11	40,511		расхождения статистически достоверны
9 (эксп.)	10	58	34

---

В 7 классе, несмотря на более высокие показатели в экспериментальной группе по отношению к контрольной, статистическая достоверность различия не подтверждается. В последующие годы обучения (в 8-х и 9-х классах) в экспериментальной группе уровень проектирования установки для лабораторного эксперимента становится достоверно выше, чем в контрольной.

•Умение проектировать новый физический эксперимент (отбирать оборудование и осуществлять сборку экспериментальной установки). Результаты диагностики представлены в таблице 19.

Таблица 19. Динамика изменения коэффициентов полноты освоения действий по проектированию нового физического эксперимента

Показатель	Конт	рольные кл 8	ассы	Экспериментальные классы
	7		9	7 8 9
Средний коэффициент полноты освоения действия К	0,30	0,36	0,32	0,34	0,46	0,48

Оценка достоверности различий проверялась с помощью коэффициента χ² Пирсона. Значения коэффициента приведены в таблице 20.

Таблица 20. Значения коэффициента χ2 Пирсона для оценки значимости различий умения учащихся контрольной экспериментальной групп проектировать установку для лабораторного эксперимента

(самостоятельное проектирование)

Группа испытуемых	Уровни развития умения			χ2Эмп	χ 20,05	Вывод
	низкий	средний	Высокий
7 (контр.)	82	20	6	6.043	5,991	расхождения статистически не достоверны
7 (эксп.)	63	34	5
8 (контр.)	62	38	7	19,206		расхождения статистически достоверны
8 (эксп.)	33	58	20
9 (контр.)	64	32	5	34,241		расхождения статистически достоверны
9 (эксп.)	27	71	15

---

Во всех трёх параллелях полнота освоения действий по проектированию нового физического эксперимента в экспериментальной группе достоверно выше, чем в контрольной.

• Полнота усвоения понятий о робототехнических устройствах, оценка усвоения принципа действия элементной базы роботизированной установки (только для экспериментальных классов).

Обучение в экспериментальной группе осуществлялось с применением образовательных наборов по робототехнике Lego Mindstorms. Учащиеся осваивали азы робототехники как составляющей политехнической подготовки по основному курсу физики, в рамках курса по выбору «Лабораторный физический эксперимент с применением робототехники», а также в ходе индивидуальной проектной деятельности, в том числе при подготовке к соревнованиям и конкурсам.

С целью выявления уровня полноты усвоения учащимися понятий элементной базы робототехники им было предложено раскрыть содержание 2-3 понятий о технических объектах, входящих состав какого-либо робота. Описание необходимо было дать по обобщенному плану (см. п. 3.1.). Диагностика осуществлялась по завершению учебной темы, в рамках которой данные объекты рассматривались как примеры технических приложений физики (7 класс - робототехнический пневматический привод, червячная передача; 8 класс - термоэлектрический датчик температуры, шаговый электродвигатель; 9 класс - ультразвуковой датчик расстояния, зубчатая передача. Расчеты средних значений коэффициентов полноты усвоения технических понятий для учащихся 7-9 классов представлены в таблице 21.

Оценка достоверности различий результатов в 7-х и 8-х классах определялась с помощью G-критерия Знаков. Условия применения данного метода выполняются полностью: выборки зависимые, имеют одинаковый объём, количество испытуемых находится в допустимом диапазоне (5-300).

Таблица 21. Динамика изменения коэффициентов полноты усвоения понятий элементной базы робототехники

Показатель	Экспериментальные классы
	7	8	9
Средний коэффициентов полноты усвоения технических понятий К	0,42	0,48	0,52
Усвоение принципа действия (% от общего числа испытуемых)	34	40	56

---

Из 49 школьников 27 улучшили свой результат, 7 ухудшили результат, 15 человек показали результат на том же уровне. Типичный сдвиг (G_т = 27) больше нетипичного сдвига (G_н = 6), что тоже является условием использования метода. Количество ненулевых сдвигов составило - 33. Этому числу соответствует критическое значение G_0jo5 = 11 по таблице критических значений G-критерия Знаков при уровне значимости 0,05. При сравнении нетипичного сдвига с критическим значением делаем вывод о том, что G_н < G_0jo5, что подтверждает гипотезу о том, что преобладание типичного сдвига не является случайным. Таким образом, G-критерий Знаков подтверждает статистически значимый результат положительной динамики роста полноты усвоения понятий элементной базы робототехники в экспериментальных классах. В 9 классах процент школьников, с более высоким коэффициентом полноты усвоения понятий элементной базы робототехники вновь повышается. Около трети девятиклассников экспериментальной группы продемонстрировали высокий уровень полноты усвоения понятий элементной базы робототехники (К≥0,71).

•Умение самостоятельно выполнять роботизированный физический эксперимент.

Характеристика уровней самостоятельности учащихся в проектировании и проведении роботизированного эксперимента представлена в п.2.5. Учащимся в ходе диагностики предлагалось спроектировать и выполнить роботизированный эксперимент на максимально возможном для них уровне

самостоятельности. Приведем примеры лабораторных заданий, связанных с постановкой роботизированного физического эксперимента:

1. 
   7 класс – измерение скорости равномерного движения (время движения робота измеряется встроенным таймером, а расстояние датчиком расстояния);
   
2. 
   8 класс – определение фокусного расстояния линзы и ее увеличения (робот с установленной линзой медленно движется до момента получения чёткого изображения источника света на экране; остановка робота осуществляется оператором; расстояние от источника до линзы и от линзы до экрана измеряется датчиками расстояния);
   
3. 
   9 класс – определение ускорения движения шарика по наклонной плоскости (время движения шарика измеряется встроенным таймером; запуск таймера происходит при запуске шарика удерживающим устройством; в конце жёлоба устанавливается датчик касания или освещенности, который «останавливает» таймер; пройденное расстояние измеряется датчиком расстояния). Во всех заданиях требовался вывод на экран монитора значения искомой величины. Указанные задания носят повышенный уровень сложности и ориентированы на комплексное применение знаний и умений в области физики, математики, информатики и технологии. Результаты диагностики представлены в таблице 22.
   

---

Таблица 22

Динамика изменения уровня самостоятельности учащихся в проектировании лабораторного роботизированного эксперимента

Уровень самостоятельности	Экспериментальные классы
	7		8		9
	число учащихся	%	число учащихся	%	число учащихся	%
первый	36	72,0	24	49,0	20	40,8
второй	9	18,0	20	40,8	21	42,9
третий	4	8,0	5	10,2	8	16,3

Оценка достоверности различий результатов в 7-х и 8-х классах определялась с помощью G-критерия Знаков. Из 49 школьников 17 улучшили свой результат (с первого уровня до второго и со второго до третьего), 4
ухудшили результат, 28 человек выполнили работу на том же уровне. Ти
пичный сдвиг G_т = 17, нетипичный сдвига G_н = 4. Количество ненулевых
сдвигов составило – 21. Этому числу соответствует критическое значение
G_0,05 = 6 по таблице критических значений G-критерия Знаков при уровне
значимости 0,05. При сравнении нетипичного сдвига с критическим значе
нием делаем вывод о том, что G_н < G_0,05 , что подтверждает гипотезу о том,
что преобладание типичного сдвига не является случайным. Таким обра

---

Смотрите также файлы

• Девятое января Классная работа Симметрия.ppt

• Кні Оушыны атыжні Орындау уаыты 20 минут і нса Тапсырма.docx

• Правила прохождения производственной практики (преддипломной).pdf

• Космология жне Нанотехнология блімі бойынша жиынты баалау.docx

• Абай атындаа аза лтты Педагогикалы универститеті Таырыбы Ксіпкерлікті йымдастыруыты формалары.docx