XIV Міжнародна наукова інтернет-конференція ADVANCED TECHNOLOGIES OF SCIENCE AND EDUCATION (19-21.04.2018)

Русский English




Научные конференции Наукові конференції

к. х. н., Федоров А. О., Шевчук Ж. С., Федорова В. О. ПІДГОТОВКА УЧНІВ СНЗ ДЛЯ ПРОВЕДЕННЯ НЕЗАЛЕЖНОГО ОЦІНЮВАННЯ ЗНАНЬ НА ЕОМ

к. х. н., Федоров А. О.,

Чернівецький торговельно-економічний інститут КНТЕУ, Чернівці

Шевчук Ж. С., викладач, Вище будівельне училище № 4, Хмельницький

Федорова В. О., студентка V курсу, Чернівецький торговельно-економічний інститут КНТЕУ, Чернівці

  ПІДГОТОВКА  УЧНІВ  СНЗ  ДЛЯ  ПРОВЕДЕННЯ  НЕЗАЛЕЖНОГО ОЦІНЮВАННЯ  ЗНАНЬ   НА   ЕОМ

  Сучасний етап вдосконалення освіти і науково-технічна революція ста­в­лять підвищені вимоги до загальноосвітньої підготовки учнів у середніх навчальних закладах (СНЗ) . Сьогодні неможливо робити головну ставку на засвоєння певної суми фактів. Дуже важливо сформувати в учнів вміння са­мостійно поповнювати свої знання, орієнтуватись у стрімкому  потоці науко­вої та політичної інфор­мації [1,2].

Чимале місце в діяльності СНЗ відведено питанню організа­ції педаго­гіч­ної праці, пошуку найефективніших форм і методів навчання, роз­робленню оптимальних навчальних програм, питанню пошуку шляхів ін­тенсифікації навчальної роботи а також вдосконаленню методів проведення самостійного, біжучого, рубіжного та підсумкового контролю знань.

Незважаючи на досягнуті успіхи в організації процесу навчання, прак­тика проведення контролю знань свідчить про те, що у світлі завдань освіти,  поставлених перед нею у зв'язку з наближенням до Болонського процесу ба­гато проблем перевірки та оцінки знань учнів залишаються все ще не роз­в'язаними і потребують спеціального вдосконалення. Об'єктивна оцінка реа­ль­них знань учнів повинна виявляти їхнє вміння творчо розв'язувати конк­ретні проблеми.

В остані роки вищі навчальні заклади проводять перевірку і оцінку знань абітурієнтів та студентів за допомогою електронно-обчислювальних машин (ЕОМ) [3,4], тому СНЗ по­винні звернути на це увагу, зокрема при проведенні незалежного тесту­вання учнів. Використання ЕОМ для проведен­ня різних форм контролю характеризується низкою переваг.

Перехід від діалогу опитуваний - екзаменатор до контролю знань за до­по­могою ЕОМ вимагає суттєвої зміни змісту екзаменаційних білетів. У цій статті пропагується універсальна, об'єктивна та зручна програма "екзаме­натор" - для проведення тестування на програмованому мікрокалькуляторі (ПМК-52)   з будь-якої дисципліни та теми за попередньо складеними тест-завданнями багаторазового користування.

Використання ЕОМ при проведені контролю знань з будь-яких дис­цип­лін, в тому числі з хімії має свої особливості. Перш за все воно характери­зується низкою переваг в порівнянні з традиційними:

- повністю виключається суб'єктивізм при виставлянні екзаменаційних оцінок та забезпечується об'єктивність оцінок відповідей учнів та студентів;

-  всі учасники фронтального контролю знаходяться в рівних умовах - кожний одержує індивідуальне завдання, виключається очікування своєї чер­ги на екзамен;

- створюється сприятлива та доброзичлива обстановка на екзамені;

- легко досягається уніфікація та скорочується час перевірки екзамена­ційних білетів відповідно до ступеня складності, що визначає  однакові вимо­ги до знань учнів, абітурієнтів та студентів;

- розподіл завдань, зокрема абітурієнтам, проводиться за допомогою генерації випадкових чисел безпосередньо перед екзаменом;

- абітурієнтам і студентам надається можливість заздалегідь провести об'єктивну самооцінку своїх знань згідно стандартної програми та отримати кваліфіковане пояснення допущених при тестуванні помилок у відповідях.

Навчальна програма з будь-якої дисципліни (теми)  розбивається  на кілька основних розділів. Зокрема навчальна програма при вступних тесту­ваннях з хімії за середню школу розбивається на такі основні розділи.

•1.     Основні поняття і закони хімії. Класи неорганічних сполук, їх властивості та взаємні переходи. Ланцюги низки хімічних перетворень з неорганічни­ми речовинами.

•2.     Будова атома, періодичний закон і періодична система хімічних елементів, залежність властивостей елементів від їх положення у періодичній системі.

•3.     Сполуки, індивідуальні властивості окремих елементів періодичної систе­ми: H, O, N, C, F, Cl, K, Na, Ca, Mg, Al, Si, P, S, Fe, Cu, Zn, Ag, Pb та інших.

•4.     Хімічний зв'язок і будова молекули, стан атома в молекулі (валентність, сту­пінь окиснення, електронегативність елементів, окисно-відновні реак­ції, окисник, відновник, окиснення, відновлення, складання рівнянь окис­но-відновних реакцій).

•5.     Розчини, способи вираження концентрації (масова частка, молярна), елект­ролітична дисоціація, іонні рівняння  реакцій, гідроліз. Хімічна кінетика, хімічна рівновага. Основні типи хімічних реакцій. Термохімія.

•6.     Органічна хімія: органічні ланцюги, головні положення органічної хімії, характерні властивості основних типів органічних сполук, ізомерія, номен­клатура.

•7.     Класи органічних сполук, їх взаємозв'язок. Органічні сполуки з характер­ними функціональними групами, їх основні властивості та реакції, .

•8.     Кількісні розрахунки в органічній хімії, які вимагають знань як загальної так і органічної хімії. Розрахункові задачі, які вимагають знань усіх роз­ділів загальної, неорганічної і органічної хімії в межах середньої школи.

Розв'язок усіх задач і виконання завдань не вимагають знань, які би ви­хо­дили б за рамки навчальної програми за середню школу. Разом з тим, вступ­ні тестові випробування з хімії з використанням контролю на ЕОМ ви­ма­гають фундаментального перегляду структури і змісту екзаменаційних тес­тів, методики і організації проведення екзаменів.

З точки зору доцільності і найбільшої ефективності суттєві зміни в ек­заменаційні тести з хімії для контролю на ЕОМ в порівнянні з тра­диційними повинні включати:

- теоретичні питань;

- збільшення числа завдань до 8, що дозволяє охопити всі розділи програми, понизити вплив можливих похибок, уніфікувати вимоги до абітурієнтів, наб­лизити шкільну систему оцінювання знань до вузівської, зробити прозорою і зрозумілою для абітурієнта, одержану оцінку на вступному екзамені у вузі;

- збільшення числа завдань у білеті (тесті) вимагає беззаперечного спрощення більшості з них, оскільки час проведення екзамену залишається без зміни (4 години);

- необхідність проведення обчислення зі заданою точністю.

          Поряд з наведеними перевагами проведення контролю знань з викорис­тан­ням ЕОМ цей вид контролю має також певні недоліки. Основний з них  - виключення прямого ознайомлення екзаменатора з письмовою роботою абі­ту­рієнта. Оскільки критерієм правильної відповіді є співпадання числового значення, одержаного абітурієнтом з правильною відповіддю, закладеною в програму контролю, то будь-яка неточність при записі відповіді, недотриман­ня вказаних одиниць вимірювання, зміна режиму роботи обладнання при введенні в пам'ять машини призводить до того, що в цілому вірно розв'язана задача не зараховується. Такі обставини ставлять підвищені вимоги до абі­турієн­тів, а також викладачів, які готують екзаменаційні завдання та відповіді для них. Недоліком контролю знань на ЕОМ є також виключення теоретич­ного матеріалу із контрольних тестів.

               Методика проведення контролю знань на ЕОМ поля­гає в наступному. Учень або студент у підготовленому для прове­дення екза­мену приміщені одержує генерований комп'ютером певний номер білет-тесту опитування і приступає до обґрунтуван­ня та об­чис­лення відповідних завдань. Порядок формування відпо­віді на конкретне завдання такий: учень записує номер білет-тесту і одер­жує відповідно до нього чітко віддрукований текст усіх його восьми завдань. Він під конкретним номером виписує умову зав­дання і при­­водить повний розв'язок даного завдання, але деталь­ний роз­в'я­зок не обов'язковий. Відповідь записують окремо справа після роз­в'язку у вигляді числової відповіді, яку обводять чітким прямо­кут­ником. Відповідь на завдання вписується у код відповідей від­по­відно до номера тестового завдання.

         Числовою відповіддю на конкретне завдання екзаменаційного білет-тесту з хімії може бути. 1. Число, яке складено з цифр, які відповідають кіль­кості атомів карбону, гідрогену або інших елементів у визначуваній сполуці. 2. Відповідь на розрахункову задачу  може бути ціле число або десятковий дріб. 3. Сума коефіцієнтів у конкретному хімічному рівнянні реакції або в будь-­якій його частині (лівій або правій). 4. Номер правильної відповіді, коли пропонується кілька варіантів відповіді. 5. Сума номерів або кодів, якщо пра­вильних відповідей кілька. 6. Запис кількох ізомерів правильних відповідей у тій же послідовності, в якій сполуки наводяться у завдані. 7. Число ізомерів. 8. Кількість хімічних звязків або атомів у молекулі. 9. Молекулярна маса. 10. Хімічна формула сполуки, причому хімічний символ елемента і кількість його атомів у формулі записується в один рядок. 11. Кількість електронів, які беруть участь в процесі окиснення або відновлення (молекулярному або іонно-молекулярному). 12. Сумарний заряд частинок (відємний, додатний або нульовий). 13. Величина маси речовини, обчисленої відповідно до рівняння та умов протікання певної хімічної реакції. 14. Цифрова частина молекули ор­ганічної сполуки і т.п.

         У відповіді коп'ютерного контролю знань не допускається будь-яка нерядкова форма запису, наприклад, 10-6 або  та одиниці вимірювання, крім зазначених у тесті. Якщо у коді відповіді допущена помилка, то його необ­хідно перекреслити і поруч записати правильну відповідь  (табл.1).

Приклади запису відповідей     Таблиця 1.

Відповідь, точність Правильно Неправильно
До цілих чисел 60000 6∙104; 60000,0
До десятих 9,5 9½; 9,50
До сотих 3,44 +3,44; 3,44 моль
Пропанол С3Н7О С3Н7О; С3Н6ОН
Кількість речовини Моль Мол.
Тестове завдання Б Б
а А аа

         На екзамені дозволяється користуватись таблицями «Періодична сис­тема хімічних елементів Д.І. Менделєєва», «Ряд стандартних електродних петенціалів металів». Атомні маси елементів, результати обчислень повинні містити тільки значущі цифри незалежно від того, скільки цифр входило в числа, які використовували при розрахунках. Незначущі цифри із відповідей слід вилучати з врахуванням правил закруглення та використання значущих цифр в математичних операціях.

         Сьогодні програмовані мікрокалькулятори (ПМК), ще не ставши зага­льним надбанням, уходять у тінь персональних комп'ютерів. З нашої точки зору, це несправедливо і непрактично. Ще не мало років ПМК будут найбільш доступним видом обчислювальної техніки а їх потенціальні можливості ще далеко нереалізовані до кінця. Так посібник С.І. Шапіро і О.К. Бойко «Про­гра­мо­вані мікрокалькулятори у навчанні» направлений на подолання  байду­жого відношення до ПМК з боку учителів та викладачів і переконливо показує, як багато можна зробити кмітливий учень за допомогою ПМК і уважного та заінтересованого учителя. Тут відчуття своєї особистості та винахідливості в управлінні мікромашиною, яка лежить на вашій долоні, проявляється без­посередньо і яскраво. Крім того, завдяки широкому використанню навчальної алгоритмічної мови книга дозволяє поєднувати абстрактну логіку алгорит­мізації з причудами конкретного ПМК. 

         Нижче пропонується багаторазово опробована програма  «Універса­ль­ний екзаменатор» для ПМК-52 та інструкція до її використання. За допо­могою цієї програми можна багаторазово та швидко здійснювати  на ПМК-52 автоматичну перевірку знань з будь-якого предмету та теми в 12-ти  або 5-ти бальній системі оцінювання знань.

         Для цього учитель (викладач) розробляє доцільну кількість з його точки зору варіантів тестів з конкретної теми або предмету в цілому. Коди пра­вильних відповідей заносяться в регістри Р1 - Р5, та число 10 у регістр Р7.

         У кожному тест-варіанті наводиться вісім окремих завдань. На кожне завдання пропонується згідно послідовності номерів 4 (чотири) відповіді, серед яких одна під певним номером правильна. Номер цієї правильної від­повіді і складає одну цифру загального коду. Таким чином формується весь код на даний варіант, тобто певна восьмизначна послідовність цифр від 1 до 4. Наприклад: 32144233, що означає правильна відповідь на перше завдання знаходиться під запропонованим номером 3; на друге - 2; третє - 1; четверте - 4; пяте - 4; шосте - 2; сьоме -3 і восьме - 3.

         Таким чином сформовані коди правильних відповідей п'яти будь-яких варіантів тестових завдань  учитель (викладач) заносить у регістри Р1 - Р5. Ці коди можна визивати, змінювати і записувати в непрограмованому і про­грамованому режимах і викликати із запамятовуючого пристрою при поло­жені перемикача в «Д». Решта часу роботи ПМК проходить при положені перемикача в «П».

         Користування програмою зводиться до наступного. При вмиканні ПМК -52 в електричну мережу викликають (положення перемикача «Сч») про­граму «Універсальний екзаменатор» в оперативну память мікрокальку­лятора, попередньо набравши її числовий код та послідовно натискуючи клавіші А↑ і ↑↓ (перемикач в положені «П»). Після цього викликають записану програму з відповідними кодами правильних відповідей (числовий код, А↑ і ↑↓  при «Д»). Після таких проведених операцій перемикач ставлять в положення «П» і можна розпочинати проведення контролю знань першого учня.

         Попередньо вчитель роздає варіанти контролю знань (картки) для пев­ної групи або цілого класу. Після того як учні обдумали, обчислили та об­грунтували коди правильних відповідей, як це було показано вище, їх допус­кають до контролю. При готовності учня до проведення тестування у нього повина бути таблиця 2.

Таблиця 2.

Коди правильних відповідей на завдання варіанту

№ варіанта тестового завдання
№ завдання 1 2 3 4 5 6 7 8
№ правильної відповіді 3 2 1 4 4 2 3 3

         Отже, загальний код правильної відповіді на вибраний варіант буде таким: 32144233. Зі своїм кодом учень підходить до вчителя і одержує дозвіл на проходження тестування. Після одержання дозволу він неквапливо під контролем вчителя набирає номер свого варіанту (1 - 5) і послідовно натискує клавіші "В/О" і "С/П". Програма зупиняється і висвітлює "0" на дисплеї. Тепер учень уважно і акуратно набирає код правильних відповідей на конт­ро­льований варіант (32144233), натискує клавішу "С/П" і очікує оцінку свого тестування в дванадцятибальній системі. В присутності учнів класу одержана цифра на дисплеї збільшується на один бал і рахується остаточною.

         В силу своїх професіональних обов'язків, учитель середньої школи по­винен володіти своєю педагогічною системою і вносити до неї раціональні корек­тиви відповідно до соціального заказу суспільства. При інтенсивній пра­ці він в силі розробити властиве йому, аналогічне нижче наведеному, мето­дичне забезпечення незалежного машинного контролю знань учнів зі своєї навчальної дисципліни та привчити учнів і їх батьків отримувати реальні оцінки знань. В силу певних обмежень, можна навести лише один тест-білет "машинного" контролю знань та детальну інструкцію і  програму багатора­зо­вого її використання.

Тест-білет

1. Закінчити рівняння реакції і записати його в іонно-молекулярному вигляді:  Fe(OH)3 + HCl → ? У відповіді вказати сумарний заряд іонів у лівій частині скороченого  іонно-молекулярного рівняння. Варіанти відповіді: 1) 4;  2) 2;  3) 3;  4) 5.

2. Як змістити рівновагу реакції: N2 + 3 Н2 D 2NН3 + Q кДж в бік утворення  NH3. Способи: 1) підвищенням температури; 2) пониженням тиску; 3) підвищенням тиску; 4) пониженням температури. Відповідь дати у вигляді суми чисел вибраних способів. Варіанти відповіді: 1) 6;  2) 5;  3) 2;  4) 7.

3. Встановити істинну формулу органічної сполуки, якщо при спалюванні 2,40 г його було одержано 5,28 г вуглекислого газу і 2,88 г води. Густина парів цієї сполуки за воднем дорівнює 30. У відповіді вказати число атомів в молекулі. Варіанти відповіді: 1) 10;  2)12;  3) 13;  4) 8.

4. В яких сполуках має місце sp2-гібридизація: 1) CH3Cl, 2) C2H5OH, 3) HCOOH, 4) C6H6 ? Вказати суму номерів правильної відповіді. Варіанти відповіді: 1) 4;  2) 2;  3) 7;  4) 5.

5. Яка масова частка (в процентах, з точністю до десятих) сульфатної кислоти у розчині, утвореного при розчинені в 38,0 мл води сполуки, одержаної окисненням 3,36 л (н.у.) сульфур (ІІ) двооксиду?  Варіанти відповіді: 1) 29,2;  2) 29,4;  3) 29,3;  4) 29,1.

6. Розмістити в ряд посилення кислотних властивостей сполук: 1) метанол, 2) фенол, 3) хлороцтова кислота, 4) пропіонова кислота. У відповіді вказати номер, під яким записане чотирьохзначне число, складене з порядкових номерів сполук в цьому ряду. Варіанти відповіді: 1)1234;  2) 2134;  3) 1243;  4) 3421.

7. Для нейтралізації 20,0 г водного розчину, який містить оцтову кислоту та фенол було використано 92,22 мл 6,4 %-ного розчину NaOH (ρ =1,05 г/мл).  При дії бромної води на таку ж кількість розчину органічних речовин випало 9,93 г осаду. Визначити масову частку оцтової кислоти в розчині (в про­центах, з точністю до десятих). Варіанти відповіді: 1) 62,5;  2) 27,5;  3) 73,5;  4) 37,5.

8. Закінчити рівняння окисно-відновної реакції, скласти електронні рівняння і підібрати коефіцієнти: K2Cr2O7 + HCl → CrCl3 + ....

У відповіді вказати загальну суму коефіцієнтів у рівнянні. Варіанти відповіді: 1) 23;  2) 24;  3) 29;  4) 31.

Таблиця 3.

 Коди правильних відповідей на тест-білет № 1

№ 1
№ завдання 1 2 3 4 5 6 7 8
№ правильної відповіді 3 4 2 3 2 3 4 3
Сформований код 34232343

Апробований варіант програми "Універсальний екзаменатор" для пмк-52 наведено в таблиці 4.

Таблиця 4.

Програма "Універсальний екзаменатор"

Крок Дія Код Крок Дія Код
1 2 3 4 5 6
00 ХП8 48 09 ХП9 49
01 КПХ8 Г8 10 1 01
02 ХПА 4- 11 ХП6 46
03 1 01 12 0 00
04 0 00 13 С/П 50
05 ХП7 47 14 ХПВ 4L
06 0 00 15 ПП 53
07 ХПЕ 16 84 84
Продовження таблиці 4
1 2 3 4 5 6
08 ХПС 17 ПХ0 60
18 ХПD 54 ПХЕ
19 ПХА 6- 55 + 10
20 8 08 56 ХПЕ
21 ПХ6 66 57 БП 51
22 - 11 58 65 65
23 F∙10х 15 59 ПХ9 69
24 ÷ 13 60 5 05
25 К[  ] 34 61 х 12
26 ПХ7 67 62 ПХЕ
27 ÷ 13 63 + 10
28 К{  } 35 64 ХПЕ
29 ПХ7 67 65 ПХ6 66
30 х 12 66 1 01
31 ПХD 67 + 10
32 - 11 68 ХП6 46
33 КІ   І 31 69 9 09
34 КЗн 32 70 - 11
35 1 01 71 Fх = 0
36 - 11 72 79 79
37 КІ   І 31 73 ПХС 6[
38 КНОП 54 74 1 01
39 ХПD 75 · 0-
40 ПХС 6[ 76 5 05
41 + 10 77 х 12
42 ХПС 4[ 78 С/П 50
Продовження таблиці 4
1 2 3 4 5 6
43 8 08 79 ПП 53
44 ПХ6 66 80 84 84
45 - 11 81 ПХ0 60
46 F∙10х 15 82 БП 51
47 ХП9 49 83 15 15
48 ПХD 84 ПХВ 6L
49 Fх = 0 85 8 08
50 59 59 86 ПХ6 66
51 ПХ9 69 87 - 11
52 2 02 88 F∙10х 15
53 х 12 89 ÷ 13
90 К[    ] 34 94 ПХ7 67
91 ПХ7 67 95 х 12
92 ÷ 13 96 ХП0 40
93 К{    } 35 97 В/О 52

Інструкція до програми: 1) Учитель заносить загальні коди вірних відповідей на відповідні варіанти тестів відповідно у регістри Р1 - Р5 та число 10 у регістр Р7. 2) Після обдумування учень набирає номер вибраного варіанту контрольного тестового завдання (1 - 5) на дисплеї (регістр РХ) і послідовно натискує клавіші "В/О" і "С/П". 3) Після висвітлювання "0" на дисплеї учень заносить обґрунтований код згідно таблиці правильних відповідей на контрольні завдання вибраного варіанту тесту у регістр РХ (на дисплей),  натискує клавішу "С/П" і очікує на оцінку тестування.

Контрольний  приклад. Після запуску програми "Універсальний екзаменатор" на ПМК-52 та запису правильного коду відповідей на перший варіант у регістр Р1 (32144233) і число 10 у регістр Р7 та при умовній відповіді учня з власним кодом на цей варіант 32141243 (дві помилки - у відповідях на 5-те і 7-ме завдання) програма оцінює проведене тестування оцінкою у 9 балів (РХ) та вказує на допущені помилки при виконанні 5-го і 7-го завдань цього ва­ріанту тестування (ПХЕ → 55552525). Автоматичне тестування одного учня займає 3 хвилини.

         Оцінюючи спробу провести незалежне тестування випускників серед­ньої школи Чернівецької області і, країни в цілому, в цьому навчальному році можна констатувати, що учні та їх батьки не з великим бажанням мають намір отримувати об'єктивні і реальні оцінки знань своїх дітей. Очевидно, що їх для цього необхідно готувати протягом навчального року - батьків мора­льно а учнів систематично на уроках. Обіцяне урядом підвищення зарплат учителів повинно стимулювати напружену їх працю стосовно вдосконалення своєї соціально значимої професії.

Література:

•1.     Методы системного педагогического исследования. Под ред..чл.-кор. АПН СССР Н.В. Кузьминой.-Л.-Изд-во ЛГУ, 1980.- 170 с.

•2.     Федоров А.О. Аналітичні інформаційні системи. -Чернівці. - Рута, 2005.-585 с.

•3.     Федоров А.О. Інформаційні системи в хімічному аналізі. -Чернівці. - Рута, 2004.-207 с.

•4.     Федоров А.О. Розв'язування задач і вправ на ЕОМ. -Чернівці. - Рута, 2006.-277 с.


Залиште коментар!

Дозволено використання тегів:
<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <code> <em> <i> <strike> <strong>