В современных условиях развития системы образования, когда, с одной стороны, усиливается внимание к эффективному и методически грамотному использованию информационных технологий, а с другой – повышается интерес к ученику, а значит, к учету его индивидуальных особенностей, особое значение приобретает переосмысление возможностей систем компьютерного тестирования как инструмента диагностики и обучения в направлении конструирования адаптивных тестов на основе раз- личных оснований.
Разработка адаптивных тестов, которые позволят создать наиболее благоприятные условия для демонстрации учениками результатов обучения математике, требует последовательного решения нескольких задач:
- выделение тех особенностей обучающихся, которые могут служить основаниями для проектирования системы адаптивного тестирования;
- выбор оснований для проектирования системы адаптивного тестирования;
- выбор формы тестовых заданий и формы предъявления в них предметной информации;
- построение алгоритма предъявления тестовых заданий в процессе тестирования;
- построение последовательности действий системы адаптивного тестирования в процессе проведения процедуры тестирования.
На первом этапе решения проблемы проектирования электронной системы адаптивного тестирования образовательных результатов по математике с учетом когнитивных особенностей обучающихся авто- рами было проведено экспериментальное исследование. Оно позволило выявить те когнитивные (стилевые) особенности, которые наиболее тесно связаны с восприятием информации, специфичной для математики, особенностями форм и способов ее представления при обучении математике. К ним относятся: ведущий канал восприятия (аудиальный, визуальный кинестетический); преобладание интуитивного или логического подхода к решению задач; преобладание синтетического или аналитического подхода к решению задач [1]. Проведенное далее теоретическое исследование и анализ его результатов позволили сделать вывод о том, что выделенные стилевые особенности обучающихся коррелируют с формами представления заданий [2]. Поэтому в качестве одного из оснований адаптации при построении теста была выбраны форма представления тестового задания: вербальная, образно-графическая и символьная.
В XXI в. распространение получили обучающие компьютерные адаптивные тесты. Они разрабатывались как система индивидуального тестирования, ориентированная на эффективную оценку способностей ученика[3; 4; 5].
Анализ исследований, посвященных разработке и особенностям сис- тем компьютерного, в частности, адаптивного тестирования, реализуемым в настоящее время на разных уровнях образования, а также самих систем позволил заключить, что в современных системах адаптивного тестирования в качестве оснований для адаптации используются количество предъявляемых вопросов и заданий; время выполнения теста; уровень сложности тестовых заданий или вопросов. Основным алгоритмом предъявления тестовых заданий является последовательный переход от одного уровня
сложности к следующему. При этом условием перехода является достижение количества успешно выполненных пользователем заданий, указанного в качестве параметра [6].
Ни в одной из проанализированных нами систем не выделяется в качестве адаптации форма представления информации в задании.
В связи со всем изложенным решение задачи построения алгоритма предъявления последовательности заданий адаптивного теста, разработанного на основе учета стилевых особенностей обучающихся, проявляющихся через форму представления тестового задания, актуально.
Целью настоящей статьи является изложение результатов, полученных на следующем этапе исследования, а именно – описание модели конструирования и механизма действия системы адаптивного тестирования в соответствии с выявленными когнитивными особенностями обучающихся.
В разных исследованиях, связанных с индивидуальными особенностями учеников, отмечается положительное влияние учета в методике обучения математике стилевых особенностей учащихся. В работах по методике предлагаются способы учета этих особенностей на разных этапах, кроме этапа диагностики и контроля. Согласно методике Б. Л. Лувер [7], чьи работы связаны со стилевыми особенностями учащихся, учитывать их необходимо на всех этапах работы с учебным материалом. Причем на этапе введения нового материала желательно делать это в стиле, который является приоритетным для ученика, на этапе закрепления – в противоположном с целью развития познавательной гибкости, на этапе контроля (диагностики) – опять в приоритетном для ученика. А значит, ставя целью конструирования адаптивных тестов – создание оптимальных условий для демонстрации учеником наилучших результатов обучения математике, необходимо предлагать задания в приоритетной для ученика форме кодирования.
Поэтому перед участием в адаптивном тестировании ученикам предлагается пройти диагностику по выявлению индивидуальных когнитивных особенностей. В результате этого тестирования определяется приоритетная для ученика форма представления учебного материала.
В качестве оснований конструирования адаптивных тестов мы выделили:
1) приоритетную форму (способ) представления информации;
2) сложность заданий.
Таким образом, модель системы адаптивного тестирования включает пять блоков:
1) диагностический;
2) концептуальный;
3) процессуальный;
4) нормативный;
5) комбинированный.
В рамках концептуального блока предлагаются задания 1-го уровня сложности. Процессуальный блок включает задания 2-го уровня сложности, нормативный – 2-го и 3-го уровня сложности. Последний блок «Комбинированный» содержит задания, требующие активизации всех способов представления. Это задания 3-го уровня сложности. Они представляют со- бой тесты открытого типа.
Раскроем кратко особенности конструирования каждого блока.
Цель диагностического блока мы указали выше. Для его реализации целесообразно использовать готовые методики, не зависящие от предметного содержания. Ученику достаточно пройти его один раз в два года. Результаты сохраняются в базе данных. Психологи считают, что когнитивные особенности – стойкие образования, меняются незначительно в течение 1–2 лет. Результаты диагностики определяют выбор приоритетного для конкретного ученика направления в каждом блоке адаптивного теста (образно-графическое (О), символьное (С), вербальное (В)). При этом следует учитывать, что символьное направление является переходным от образно-графического к вербальному.
Два следующих блока предназначены для проверки усвоения содержания определенной темы по математике в наиболее благоприятных (с психологической точки зрения) условиях.
Концептуальный блок направлен на проверку усвоения теоретических компонентов темы (определений понятий, формулировок аксиом, теорем, правил). Для конструирования тестовых заданий данного блока необходимо отобрать базовые понятия, теоремы, аксиомы и алгоритмы, какие встречаются в изучаемой теме. Для отобранных теоретических компонентов разрабатываются тестовые задания, которые нумеруются в соответствии с последовательностью изложения в теме.
В зависимости от результатов первого этапа ученику предлагается решить все задания своего приоритетного направления, начиная с меньшего номера к большему (индексу). Например, если на диагностическом этапе для определенного ученика был выявлен в качестве приоритетного образный способ представления информации, то в концептуальном блоке ученику предлагается решить все задания об- разного направления, чтобы создать комфортные условия при решении математических задач. Но при этом необходимо учитывать, что не все теоретические компоненты можно представить любым способом. После прохождения всех заданий приоритетного направления предлагается решить задачи другого направления под индексами, которые не встретились в приоритетном направлении. То есть в рассматриваемом примере для теоретических компонентов, которые нельзя представить в образно-графической форме, ученикам предлагается решить задания из другого направления – символьного, а если и в нем нельзя, то ученику предлагаются задания из третьего направления с недостающими индексами – вербального. Таким образом, все ученики выполнят одинаковое количество заданий. Подсчитывается процент правильно выполненных заданий. Ученикам предъявляется этот результат и теоретические компоненты, с заданиями на которые решающий не справился (указаны в заданиях).
Процессуальный блок направлен на проверку усвоения базовых умений темы. Для конструирования тестовых заданий данного блока необходимо отобрать базовые умения. Для отобранных умений разрабатываются
тестовые задания, которые нумеруются в соответствие с последовательностью появления и применения в теме.
Все задания этого блока предполагают перекодирование из одной формы представления в две другие. Ученику предлагается начать опять с задания, где требуется перекодирование из приоритетной для него формы в соответствии с ростом индексов. Если из двух перекодирований возможно только одно, то вместо второго перекодирования выполняется противоположное. Если и этого нет, то с переходной формы в неприоритетную или наоборот.
Далее реализуется тот же механизм, что и в предыдущем – концептуальном.
Таким образом, все ученики выполнят одинаковое количество заданий. Подсчитывается процент правильно выполненных заданий. Ученикам предъявляется этот результат и умения, которые им необходимо развивать (указаны в заданиях).
Выполнение тестовых заданий в концептуальном и процессуальном блоках фактически является адаптацией. В процессе работы в этих блоках изученный материал темы преподносится в комфортной для ученика форме и помогает установить связи с другими формами представления информации. А это является одним из условий, обеспечивающих понимание [8].
Таким образом, концептуальный и процессуальный блок готовят учащихся к восприятию учебного материала темы в любой форме представления. Чтобы выяснить, какие еще пробелы и трудности в изучении темы остались у ученика, ему предлагается выполнение заданий нормативного блока, которые являются традиционными в рамках определенной программе и соответствуют 2-му и 3-му уровням сложности.
После выполнения заданий концептуального и процессуального блоков системы адаптированного тестирования каждый ученик получает рекомендации по ликвидации пробелов и улучшению результатов.
И для обеспечения понимания и развития учащимся предлагаются задания комбинированного блока. Это задания активизируют работу со всеми способами представления информации и соответствуют 3-му уровню сложности. Только в этом блоке тесты открытого типа.
В 2020/2021 учебном году была проведена частичная апробация, которая показала действенность разработанной системы тестирования. Однако для получения более полной информации о результативности разработанной системы необходимо масштабное экспериментальное исследование, которое и планируется осуществить в 2021/2022 учебном году.
Список литературы
- Подходова Н. С., Орлова А. В., Снегурова В. И. Стилевые особенности уча-щихся как одно из оснований конструирования адаптивных тестов по математике // Письма в Эмиссия.Оффлайн (TheEmissia.OfflineLetters): электронный научный журнал. 2020. № 10 (октябрь). ART 2877. URL: http://emissia.org/offline/2020/2877.htm.
- Podkhodova N., Snegurova V. The style features of students' cognitive activity as the basis for formation of mathematical literacy // SOCIETY. INTEGRATION. EDUCA- TION. Proceedings of the International Scientific Conference May 28–29, 2021.Vol. II. P. 492–502. DOI: https://doi.org/10.17770/sie2021vol2.6413.
- Золотова М. В., Делягина Л. К., Каминская Н. В., Мартьянова Т. В. Компьютерные адаптивные тесты и достоверность результатов тестирования по английскому языку // Вестник Нижегородского университета им. Н. И. Лобачев- ского. 2014. № 3 (4). С.63–66.
- Van der Linden W.J., Glas C.A.W. Elementsof Adaptive Testing. NewYork: Springer, 2010. 438 p.
- Чеботарева С. В. Автоматизированные системытестирования в текущейоценке образовательных результатов школьников // Письма в Эмиссия.Оффлайн: элек- тронный научныйжурнал. 2014. № 8. С. 2244. URL: http://www.emissia.org/ offline/2014/2244.htm (датаобращения: 22.10.2020).
- Снегурова В. И., Готская И. Б. О результатах анализа систем компьютерногоадаптивного тестирования // Письма в Эмиссия.Оффлайн (TheEmissia.OfflineLetters): электронный научныйжурнал. 2020. №10 (октябрь). ART 2879. URL: http://emissia.org/offline/2020/2879.htm.
- Лувер Б. Л. Обучениевсего класса. M.: Новая школа.1997.
- Дьяченко М. И., Кандыбович Л. А. Психологический словарь-справочник. М.: АСТ; Харвест, 2001.
