КОМПЬЮТЕРНОЕ ТЕСТИРОВАНИЕ КАК СРЕДСТВО ДИАГНОСТИКИ И КОНТРОЛЯ СФОРМИРОВАННОСТИ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПОНЯТИЙ
Мамалыга Р. Ф., Селиванова О. А.
г. Екатеринбург, УрГПУ
Контроль в учебном процессе играет важную роль средства обратной связи, наличие которой является одним из обязательных условий успешности достижения поставленных целей образования.
В учебном процессе контрольно-оценочная система постоянно расширяется за счет внедрения различных инновационных технологий. Наиболее перспективным направлением, по-нашему мнению, является тестовая технология. Что объясняется рядом причин:
· объективность контроля;
· систематичность проведения на всех этапах обучения;
· возможность сочетания с другими традиционными формами педагогического контроля;
· охват большого объема знаний;
· быстрая проверка.
Совершенствованию тестового метода способствовало, в частности, развитие информационных компьютерных технологий. Появившиеся компьютерные контролирующие и диагностические системы обеспечивают с одной стороны уменьшение затрат времени для проведения контроля, а с другой стороны получение более достоверной информации о знаниях и умениях учащихся. Кроме того, возможности компьютерных технологий, на сегодняшний день, позволяют разнообразить эту процедуру с помощью различной статической и динамической графики, звукового сопровождения, видеороликов и других средств.
Выделим преимущества компьютерных диагностических методик перед «бумажными»:
· реализация быстрой обратной связи с испытуемым по результатам тестирования;
· автоматизированная обработка результатов и представление их в наглядном виде;
· возможность вариативности заданий;
· сохранение конфиденциальности тестируемого;
· различная форма представления заданий (звук, текст, 2D и 3D статической и динамической графики) и др.
Результаты анализа компьютерных контролирующих и диагностических систем показывают, что реализация этих преимуществ осуществляется в полном объеме за исключением последнего. Однако, именно 2D и 3D статическая и динамическая графика играет важную роль, как при формировании геометрических понятий [1], так и при контроле их сформированности. Это объясняется специфичностью геометрического материала, владение которым требует наличия определенных умений: создавать трехмерный геометрический образ, выбирать и произвольно менять точку отсчета; производить различные преобразования над исходным геометрическим образом, изменять структуру геометрического образа.
Приведем примеры использования компьютерных технологий, позволяющих облегчить как процесс формирования геометрических понятий, так и контроль их сформированности. При формировании понятия однополостный гиперболоид (при использовании метода сечения) предлагается по плоским кривым, которые получаются в сечении, представить изучаемую поверхность.
Рис. 1. Сечения плоскостями, параллельными плоскости 
.
Рис. 2. Сечения координатными плоскостями
и 
.
По рис. 1 и 2 студенты успешно справляются с созданием статического трехмерного образа. Но те же умственные действия по созданию более сложного образа – гиперболического параболоида, у многих студентов вызывают значительные трудности, которые частично снимаются при работе с материальной моделью. Лучший результат можно получить при использовании компьютерной программы «Поверхности второго порядка», разработанной в среде Delphi. Студенты при работе с этой программой, используя компьютерные средства наглядности, ищут принцип решения и постепенно конструируют свои действия, как в ментальном, так и в материальном плане (на экране монитора).
Рассмотрим применение компьютера при контроле сформированности геометрических понятий. Для выявления умения оперировать геометрическими образами нами разработан с помощью MacromediaFlash тест «Пространственное мышление». При создании его реализовано одно из главных преимуществ компьютерных тестов по геометрии – использование динамической графики. Приведем пример задания из этого теста (рис. 3).
Рис. 3.
На мониторе представлено изображение куба, по некоторым ребрам которого движется точка. Ниже предложены развертки данного куба с вариантами траектории движения этой точки. Тестируемому необходимо выбрать из предложенных вариантов продемонстрированное движение.
В качестве средства контроля и диагностики сформированности геометрических понятий по теме «Движения пространства» нами разработан компьютерный тест. Задания, в котором разбиваются на три блока (А, В, С). В основе этого разделения лежат этапы процесса формирования геометрических понятий. В заданиях блока А проверяется владение обучаемыми объемом и основным содержанием изучаемого понятия. Задания блока В направлены на выявление знания количественных и качественных связей данного понятия, операций над изучаемыми понятиями. В заданиях блока С контролируется умение применять данное понятие при решении практических и теоретических задач и умение увидеть вхождение данного понятия в единую картину пространства.
Пример задания из блока А. На экране монитора изображен октаэдр, вращающийся вокруг оси на угол 360°, при этом в виде каркаса зафиксировано первоначальное положение данного октаэдра. При выполнении задания возможно изменение точки зрения наблюдаемого объекта. Для этого наводим на изображение октаэдра, курсор приобретает форму «руки», с помощью которой выбираем «наиболее привлекательное» положение. Вращение сопровождается кратковременной задержкой движения и изменением цвета данного октаэдра при совмещении его со своим первоначальным положением (с каркасом). В результате проведенных наблюдений в специальной строке обучаемому необходимо ответить на вопрос о порядке оси вращения.
Пример задания блока В. На мониторе изображен куб. Тестируемый выделяет курсором по-своему желанию любые три элемента куба (вершина или ребро). Компьютерная программа демонстрирует образ каждого выбранного элемента при определенном движении пространства, (неизвестное тестируемому). В результате проведенных наблюдений тестируемому необходимо определить рассматриваемое движение и назвать инвариантные элементы (точка, прямая, плоскость).
Пример задания блока С. На мониторе изображен куб и две командные клавиши «Поворот 1», «Поворот 2». При нажатии на клавишу «Поворот 1» изображается ось поворота, и демонстрируются образы и прообразы трех произвольных вершин. Аналогично при нажатии клавиши «Поворот 2», но с другой осью поворота. В специальной строке тестируемому необходимо представить каждый из поворотов в виде подстановки, в первой строке которой располагаются прообразы, а в нижней – их образы. Ответом на это задание является произведение двух подстановок.
Литература:
1. Луценко технологии при контроле и оценке учебных достижений студентов в системе среднего профессионального образования\ Актуальные проблемы модернизации высшего педагогического образования. Материалы Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 65-летию Шадринского государственного педагогического института. 22 октября 2004 года. Шадринск: Шадринский государственный педагогический институт, 2004, - С. 184-185.
2. Мамалыга пространственного мышления у студентов педагогического вуза при формировании понятий в курсе геометрии/ Диссертация на соискание ученой степени кандидата педагогических наук. - Екатеринбург, 20с.
3. Челышкова и практика конструирования педагогических тестов. Учебное пособие.: М.:Логос,2002. – 432 с.
