Использование тестирования как формы контроля знаний студентов по физической химии

УДК 378

Г.М. Бондарева

Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕСТИРОВАНИЯ КАК ФОРМЫ КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ СТУДЕНТОВ ПО ФИЗИЧЕСКОЙ ХИМИИ

Проведена апробация тестов по физической химии на студентах второго курса технологических специальностей. Сопоставлены результаты тестирования с успеваемостью студентов по дисциплине и рейтингом за три семестра обучения.

The approbation of tests on physical chemistry for a second year students is carry out. Test results are compared with the learning results of students in the discipline and rating for three semesters.

Построение учебного процесса должно учитывать особенности и структуру восприятия знаний студентами. Для этого в образовательный процесс должны быть интегрированы контрольные мероприятия, позволяющие определить текущий уровень знаний студентов, чтобы соответствующим образом откорректировать ход учебного процесса. От качества и эффективности педагогического контроля в огромной степени зависит качество всего обучения по курсу, поскольку контроль является основным, а для некоторых студентов и единственным мотивирующим фактором обучения.

Тестирование в различных формах широко используется как один из способов проверки знаний. Основная цель использования тестов в учебном процессе заключается в активизации и развитии познавательной деятельности обучаемых.

Анализируя нормативные документы (Федеральный государственный стандарт, Учебно-методический комплекс, рабочая программа), которые содержат квалификационные требования к обучающимся по образовательной программе данного направления (специальности), можно определить состав знаний, умений и навыков, которыми должен владеть выпускник, завершивший изучение дисциплины данного цикла.

Согласно Федеральному государственному стандарту дисциплина «Физическая химия» является базовой дисциплиной и относится к естественнонаучному циклу.

В результате освоения дисциплины «Физическая химия» выпускник должен овладеть следующими профессиональными компетенциями:

- применять знания законов, теорий, уравнений, методов физической химии при изучении разработке химико-технологических процессов;

- самостоятельно выполнять расчеты по термодинамике и кинетике химических процессов;

- применять экспериментальные методы определения физико-химических свойств веществ и параметров химической реакции;

- выполнять обработку и анализ данных, полученных при теоретических и экспериментальных исследованиях.

Составленные тестовые задания по физической химии ориентированы на выявление либо знаний, либо умений, либо навыков.

Физическая химия - наука, объясняющая строение и химические превращения веществ на основе законов физики. Знания по физической химии являются базисом для изучения специальных курсов всех технологических специальностей РХТУ им. Д.И. Менделеева.

В работе проведен сравнительный анализ результатов тестирования и традиционных форм контроля знаний (контрольные и самостоятельные работы) по разделам «Термодинамика» и «Химическое равновесие» дисциплины Физическая химия. Тестирование проводилось в группах студентов второго курса технологических специальностей РХТУ им. Д.И. Менделеева.

Эффективность теста зависит от соотношения форм тестовых заданий. В каждом тесте можно использовать задания одной или нескольких форм. В исследуемых тестах по разделу «Термодинамика» 48% составляют задания закрытого типа с выбором одного правильного ответа, 22% - закрытые задания с выбором нескольких правильных ответов, 18% - заданий на соответствие, 6% - заданий на установление последовательности и 6% открытых заданий. Тесты по разделу «Химическое равновесие» содержали 60% закрытых тестовых заданий с выбором одного ответа, 20% закрытых тестовых заданий с выбором нескольких ответов, 10% открытых тестовых заданий и 10% заданий на установление последовательности.

При проектировании тестовых заданий необходимо руководствоваться показателем трудности (состав мыслительных операций и логических связей между ними, характеризующий продолжительность поиска и нахождения верного решения), в соответствии с которым тестовые задания можно распределить по трем уровням сложности [1].

По результатам тестирования студентов определена трудность составленных тестовых заданий (рис. 4.2.). Оказалось, что в тестах по разделу «Термодинамика» 43% тестовых заданий являются заданиями малой трудности (более 70% правильных ответов), 46% - средней трудности (26-69% правильных ответов) и 11% - большой трудности (менее 25% правильных ответов). В тестах по разделу «Химическое равновесие» 33% заданий малой трудности, 56% - средней трудности и 11% - высокой трудности.

Тестовые задания малого (простого) уровня сложности позволяют провести оценку самого минимально-допустимого уровня подготовленности студентов. Задания средней трудности позволяют оценить не только знание, но и понимание предмета. Задания высокого уровня сложности предполагают умение студента анализировать и обобщать, устанавливать причинно-действенные связи между объектами, выполнять логические операции. Считается, что тест средней трудности отражает истинный уровень знаний [2].

Для лучшего усвоения материала в начале прохождения темы тесты состояли преимущественно из тестовых заданий малого и среднего уровня трудности и представляли собой закрытые задания с выбором одного или нескольких правильных ответов. Эти тесты были направлены на выполнение таких умственных операций и действий как распознавание, простой выбор.

На следующих занятиях тестовые задания постепенно усложнялись, вводились задания на установление последовательности и определение соответствия. В последнюю очередь вводились открытые тестовые задания.

I П I  11111

1

2

3

4

5

На рисунке представлены данные по результатам тестирования в зависимости от формы тестовых заданий.

1 - закрытые задания с выбором одного правильного ответа;

2 - закрытые задания с выбором нескольких правильных ответов;

3 - задания на соответствие;

4 - задания на установление последовательности;

5 - открытые задания.

Рис. 1. Гистограмма распределения результатов тестирования в зависимости от формы тестовых заданий

Студенты лучше всего справлялись с закрытыми заданиями с выбором одного правильного ответа и с заданиями на установление соответствия. При ответе на закрытые задания с выбором нескольких правильных ответов студенты часто отмечают лишь некоторые из правильных ответов.

По результатам тестирования также проведен анализ дифференцирующей способности тестовых заданий. Дифференцирующая способность заданий рассчитывается как разность двух значений: трудности заданий для сильной группы тестируемых и трудности задания для слабой группы тестируемых. Показатель характеризует способность задания разделять учащихся по уровню подготовки.

В составленных тестах с дифференцирующей способностью до 20% -22% заданий, 21-50% -44% заданий и более 50% -33% заданий. Средняя дифференцирующая способность заданий составляет 37%, что совпадает с рекомендуемыми значениями [3].

Установлено, что результаты тестирования не всегда совпадают с успеваемостью студентов. Результаты традиционных форм контроля находятся в корреляции с результатами тестирования, как правило, для студентов со средним уровнем успеваемости.

100

]Рейтинг

Результаты тестирования

80 60 40 20 0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Рис. 2. Сравнение результатов тестирования с рейтингом студентов группы

Для большинства студентов с хорошей успеваемостью (-80%) результаты тестирования ниже, чем результаты других форм контроля на 1020%. И, наоборот, для некоторых студентов с низкой успеваемостью (-30%) результаты тестирования намного превышают результаты традиционных форм контроля (на 20-25%). Также проведен сравнительный анализ результатов тестирования с рейтингом студентов за три семестра.

Сопоставительный анализ данных показал, что результаты тестирования по физической химии не противоречат рейтингу студентов за весь период обучения.

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

Успеваемость по дисциплине Рейтинг Результаты тестирования

I

I

Рис. 4. Сравнение результатов тестирования с рейтингом студентов и успеваемости по дисциплине

сие» усваивается студентами хуже, чем раздел «Термодинамика».

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

Тестирование по разделу "Термодинамика"

I Тестирование по разделу "Химическое равновесие"

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

Рис. 3. Сравнение результатов тестирования студентов по разделам «Термодинамика» и «Химическое равновесие»

Проведенный сопоставительный анализ результатов тестирования с результатами традиционных форм контроля знаний по дисциплине и общим рейтингом студентов показал, что тестирование может показать уровень усвоения материала, оценить в целом уровень успеваемости студентов, но использовать результаты тестирования в качестве основного и абсолютного показателя успеваемости невозможно. Тестирование выполняет не только контролирующую, но и образовательную функцию. Проведение наряду с традиционными письменными контрольными работами регулярного тестирования повысило уровень подготовки студентов к занятиям.

Использование тестовых заданий в сочетании с другими видами проверки является весьма эффективным инструментом, стимулирующим подготовку студентов к каждому занятию и повышающим мотивацию к изучаемому предмету. Разнообразие тестовых заданий позволяет соблюдать индивидуальный подход к обучению каждого студента, а также избегать его быстрой утомляемости и привыкания к заданиям одной формы.

Библиографические ссылки

1. Караушев В.Ф. Проектирование банка программно-дидактических тестовых заданий/ В.Ф. Караушев, Л.В. Терентьева, Т.Н. Тягунова. - М: Издательство ИКАР, 2005. - 63 с.

2. Щербаков В.В. Компьютерные тесты: разработка и апробация: Учебное пособие/ В.В. Щербаков, Ю.И. Капустин. - М.: РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2011. - 164 с.

3. Соколова И.И. Компьютерное тестирование как наукоемкая педагогическая технология/ И.И. Соколова // Известия Российского государственного педагогического университета имени А.И.Герцена. - СПб., 2004. - № 4(9): Психолого-педагогические науки (педагогика, теория и методика обучения). - С. 77-87.

УДК 66.01(075):378.146

Т. А. Тарасенко, М. Г. Давидханова, А. В. Седельникова

Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия,

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИСХОДНОГО УРОВНЯ ЗНАНИЙ ПРИ РАЗРАБОТКЕ СТРАТЕГИИ ПРЕПОДАВАНИЯ КУРСОВ ПО ОБЩЕЙ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ

Разработаны тестовые задания для определения исходного уровня знаний студентов (претест) в области стехиометрии, термодинамики и кинетики химических процессов. Результаты входного тестирования были учтены при конструировании курса «Общая химическая технология». Сравнение результатов претеста и контрольного тестирования показало повышение уровня знаний учащихся.

The tests for student's baseline knowledge level determining (pre-test) in a stoichiometry, thermodynamics and kinetics were developed. Pretest results were taken into consideration when the course of chemical engineering has been developed. The difference between pretest results and final control test results was studied. The knowledge level increase was found.

В современном обществе роль информационных технологий (ИТ) чрезвычайно важна: им отводится центральное место в процессе интеллектуализации общества, развития его систем образования, науки и культуры. Воспитательно-образовательный процесс, направленный на установление гуманных взаимоотношений между его участниками, самореализацию и раскрытие возможности личности, в свою очередь, требует разработки инновационных образовательных технологий, предполагающих, широкое использование современных информационных и коммуникативных технологий для позитивного воздействия на развитие личности и ее профессиональное становление.