Тестовые задания по дисциплине «Теория и методика обучения физике» для будущих учителей физики

УДК 371.3+371.016:53 ББК 4426.51

ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ТЕОРИЯ И МЕТОДИКА ОБУЧЕНИЯ ФИЗИКЕ» ДЛЯ БУДУЩИХ УЧИТЕЛЕЙ ФИЗИКИ1

С.А. Рогозин

Челябинский государственный педагогический университет

TESTS ON THE DISCIPLINE “THEORY AND METHODOLOGY OF TEACHING PHYSICS” FOR FUTURE TEACHERS OF PHYSICS

S. Rogozin Chelyabinsk State Pedagogical University

Рассматриваются формы и виды тестовых заданий, которые можно применить при конструировании контрольно-измерительных материалов по дисциплине «Теория и методика обучения физике» с целью выявления знаний и умений у будущих учителей физики.

Ключевые слова: тестовая форма контроля, формы и виды тестовых заданий по теории и методике обучения физике.

The forms and types of tests which can be used to construct controlling and measuring materials on the discipline “Theory and methodology of teaching Physics” are considered in order to identify knowledge and skills of future teachers of Physics.

Keywords: test form of control, forms and types of tests on theory and methodology of teaching Physics.

Тестовая форма контроля знаний и умений учащихся все глубже внедряется в образовательный процесс. Не остаются в стороне и образовательные учреждения высшего профессионального образования. Экспертиза качества подготовки студентов должна быть объективной, а требования, предъявляемые к будущим специалистам одного и того же профиля не должны зависеть от того, где проводится экспертиза. Перечисленные проблемы в значительной степени решает Федеральный экзамен в сфере высшего профессионального образования (ФЭПО), основанный на полном доверии к вузу по вопросам соблюдения технологии проведения экзамена. Он проводится в тестовой форме, а связь пре-подавателей-экзаменаторов с центром обработки результатов тестирования осуществляется через Интернет.

ФЭПО внедрился и в педагогические вузы. Но первыми стали проводить экзамены по математике, физике и другим предметам, по

которым можно получить однозначный ответ на поставленный вопрос. Сложнее оказалось с предметами профессионально-педагогиче-ского блока. Проблема возникла по нескольким причинам. Назовем основные из них:

1. В изданиях по психолого-педагогиче-ским наукам редко встречаются однозначные толкования понятий. Даже в учебниках для вузов разные авторы по-разному трактуют основные педагогические понятия.

2. О качестве подготовки будущего педагога невозможно судить только по его знаниям. А проверить в тестовой форме педагогические умения практически сложно. Данная проблема становится еще более актуальной в условиях реализации стандартов ВПО третьего поколения, основанных на компетентностном подходе.

Таким образом, на сегодняшний день остро встает проблема разработки тестовых заданий, позволяющих установить соответствие качества подготовки будущего учителя по предметам профессионально-педагогического

1 Исследование выполнено при финансовой поддержке РГНФ в рамках научно-исследовательского проекта РГНФ («Тестовый контроль достижений по теории и методике обучения физике студентов педагогических вузов»), проект № 11-06-00757а.

цикла (в нашем случае по теории и методике обучения физике) требованиям Государственных образовательных стандартов.

Содержание дисциплины в программах структурируется на модули и дидактические единицы. Требования к уровню подготовки выпускника требуют детализации, выделения различных уровней применительно к каждой дидактической единице курса. Покажем это на примере темы «Содержание и структура школьного курса физики» раздела «Общие вопросы теории и методики обучения физике», а из раздела «Частные вопросы» рассмотрим тему «Молекулярная физика. Термодинамика» (см. таблицу). При рассмотрении требований к уровню подготовки выпускника мы руководствовались структурой профессиональных компетенций учителя физики (ПК-1 и ПК-2) и таксономиями целей обучения.

Рассмотрим формы и виды тестовых заданий, которые можно предложить студентам для контроля их знаний и умений по теории и методике обучения физике. Формы и виды тестовых заданий можно представить в виде следующей схемы (см. рисунок).

В заданиях закрытой формы можно выделить основную часть, содержащую постановку проблемы, и готовые ответы, сформулированные преподавателем.

Тестовые задания закрытого типа предусматривают различные варианты ответа на поставленный вопрос: из ряда предполагаемых выбираются: один или несколько правильных ответов; правильные (или неправильные) элементы списка и др.

Виды тестовых заданий закрытой формы

I. Задания альтернативных ответов (АО) (верно - неверно, правильно - неправильно) Задания АО применяются для оценки одного элемента знаний. Использование заданий АО в виде отдельного вопроса приводит к тривиальному тестированию, поэтому используются достаточно редко.

Данная форма целесообразна для использования заданий этого вида в серии, когда для одного элемента знания задается несколько вопросов. В такой форме задания АО в большей степени подходят для выявления уровня овладения сложными определениями, знания сложных графиков, схем, диаграмм и т. д.

Особенностью заданий АО является то, что вопрос должен быть сформулирован в форме утверждения, так как он предполагает согласие или несогласие, которое можно от-

нести к утверждению. По отношению к нашей дисциплине «Теория и методика обучения физике» данные задания применить проблематично.

II. Задания множественного выбора

Это основной вид заданий, применяемый в тестах достижений.

Задачи с множественным выбором предполагают наличие вариативности в выборе. Испытуемый должен выбрать один из предложенных вариантов, среди которых в основном только один верный.

Оптимальное количество альтернатив - 4. Если в тестовом задании используют всего лишь две альтернативы, то вероятность того, что испытуемый верно ответит на поставленный вопрос, равна 0,5. К тому же, если использовать слишком много альтернатив, то на их чтение у испытуемого уйдет много времени, а также ухудшится мотивация и внимание, что при прочих равных условиях отрицательно отразится на качестве оценок студентов.

III. Задания на восстановление соответствия

В этих заданиях необходимо найти или приравнять части, элементы, понятия - конструкциям, фигурам, утверждениям; восстановить соответствие между элементами двух списков. К этому типу относят и задания, в которых требуется восстановить порядок ряда, упорядочить.

Например, два способа построения школьного курса физики требуется сопоставить с двумя определениями, которые нужно выбрать из трех. Одному из определений нет никакого соответствия способам построения курса физики. Эти меры предприняты для того, чтобы уменьшить вероятность случайного угадывания правильного ответа. Ведь если бы испытуемый знал один из двух ответов в одинаковых по длине списках, то ответ был бы неизбежно правильным.

IV. Задания на восстановление последовательности

Данные задания являются качественной формой тестовых заданий, обладающих краткостью, простотой проверки. Они подходят для любого предмета, там, где присутствуют алгоритмическая деятельность или временные события. Для таких заданий характерна низкая вероятность угадывания правильного ответа.

Мы рассмотрели закрытую форму тестовых заданий. При использовании данной формы тестовых заданий ряд авторов выделяют следующие преимущества и недостатки [1-3].

Структура компетенции и способы диагностики отдельных компонентов курса «Теория и методика обучения физике»

Дидактические единицы курса Знать Уметь Владеть

Общие вопросы (содержание и структура школьного курса физики) Виды структур школьного курса физики (линейная, концентрическая, ступенчатая). Структуру стандарта основного общего образования по физике. Содержание стандарта основного общего образования по физике. Особенности основных элементов содержания школьного курса физики: - предметных научных знаний (основ физики и научных основ техники), - комплекса вспомогательных знаний, - основных способов учебной деятельности Анализировать различные курсы физики и определять, к какому виду относится структура. Применять стандарт при разработке и выборе готовых программ и контрольно-измери-тельных материалов (КИМ). Применять знания при построении учебных материалов Методами анализа учебников по школьному курсу физики. Методами осуществления выбора учебника по выделенным им критериям

Частные вопросы (методика изучения темы «Термодинамика») Содержание темы «Термодинамика» школьного курса физики. Цели обучения данной теме. Методы обучения и формы учебных занятий, используемые при изучении данной темы. Основное учебное оборудование школьного кабинета физики, используемое в опытах по термодинамике. Содержание и методику проведения лабораторного и демонстрационного экспериментов по термодинамике. Виды задач, решаемых при изучении данной темы Анализировать содержание темы. Применять знания: - при выборе учебника; - при планировании учебных занятий; - при разработке учебных материалов, дифференцированных по различным основаниям (стилям, уровням); - при разработке КИМов; - при разработке содержания самостоятельной работы учащихся Способами дифференцированного изложения содержания раздела. Методами обучения и способами организации учебных занятий различных форм при изучении данного раздела. Методами использования учебного оборудования школьного кабинета физики, используемого в опытах по термодинамике. Методикой проведения лабораторного и демонстрационного эксперимента по термодинамике

Использование современных информационных и коммуникационных технологий в учебном процессе (информационные и коммуникационные технологии в активизации познавательной деятельности учащихся) Банк аудио-, видео и компьютерных учебных материалов по термодинамике в кабинете физики. Основные сайты, на которых можно найти аудио-, видео- и компьютерные учебные материалы. Приемы активизации учебнопознавательной деятельности учащихся на основе информационных технологий. Приемы организации самостоятельной работы учащихся на основе цифровых образовательных ресурсов Применять знания при разработке и проведении различных форм занятий по термодинамике с применением компьютерных технологий обучения. Использовать приемы активизации учебнопознавательной деятельности учащихся, основанные на информационных технологиях, на занятиях различных форм Структурой и особенностью реализации данных приемов. Основными возможностями использования современных технологий обучения. Методикой проведения занятий различных форм с применением ИКТ. Методикой организации самостоятельной работы учащихся по физике с использованием цифровых образовательных ресурсов

Схема формы тестовых заданий

К преимуществам относят: 1) высокую надежность результатов теста, так как отсутствуют факторы, связанные с субъективными оценками, которые снижают надежность;

2) задания этого типа легко обрабатываются, тестирование быстро проводится (тестирование можно проводить и обрабатывать полученный результат при помощи компьютера);

3) объективность в оценке уровня знаний тестируемого (между оценками различных проверяющих не может быть различий); 4) задания позволяют охватить большие области знания, что для тестов достижений особенно важно; 5) низкую вероятность угадывания правильных ответов; 6) наличие различных альтернатив в тестовых заданиях, что позволяет обеспечить обратную связь между учащимися и преподавателем (такого рода обратная связь позволяет использовать тестовые задания не только как способ оценки уровня знаний учащихся, но и как обучающий элемент); 7) многосторонность в оценке всех уровней познавательной способности, т. е. при помощи данного вида тестовых заданий возможна проверка как простых элементов знания (запоминание фамилий, имен, дат и прочее), так и достаточно сложных (понимание сути явления, глубокое знание содержания явления и т. п.).

К недостаткам относят: 1) сложность для конструирования, поэтому требуют значительного времени на составление; 2) из-за сложности составления тестов преподаватели

зачастую ограничиваются простой проверкой знаний фактов, оставляя без внимания понимание сущности явления; 3) невозможно проверить, умеют ли испытуемые хорошо формулировать ответы.

Виды тестовых заданий открытой формы

Задания этой формы бывают двух видов.

I. Свободного изложения (свободного конструирования). Данные задания предполагают свободные ответы испытуемых по сути задания. На ответы не накладываются ограничения. Тем не менее, формулировки заданий должны обеспечивать наличие только одного правильного ответа. В качестве задания на свободное изложение студентам можно будет предложить решить учебно-методическую задачу по теории и методике обучения физике. При решении таких задач студенты применяют методологические, физические, дидактические и методические знания, тем самым активно включаясь в поисковую деятельность по установлению межпредметных связей. Решение учебно-методических задач позволяет студентам, будущим учителям физики, мысленно поставить себя в ту или иную профессиональную ситуацию, приобрести навыки анализа ситуации, выявить благоприятные обстоятельства, при которых наиболее результативно могут протекать предполагаемая деятельность, достигаться планируемые цели и результаты.

II. Дополнения (задачи с ограничением на ответы). В этих заданиях испытуемые должны

также самостоятельно давать ответы на вопросы, но их возможности ограничены. Ограничения обеспечивают объективность оценивания результата выполнения задания, а формулировка ответа должна давать возможность однозначного оценивания. Отвечая на такое задание, студент дописывает ответ на месте прочерка. Задание на дополнение считается выполненным абсолютно правильно, если тестируемый верно вписал вместо каждого подчеркивания (многоточия и т. д.) искомое слово (символ, знак и т. д.).

Задания данных видов рассматриваются психологами как дополнительные методы представления заданий в текстовой форме. В педагогике, как правило, информация очень специфична, поэтому эффективными будут задания свободного изложения. Если же она определена не столь четко, то лучше использовать задания дополнения.

Основными трудностями данного вида тестовых заданий является соблюдение основного требования - наличия однозначного правильного ответа.

Выделим преимущества и недостатки открытой формы тестовых заданий.

Преимущества: 1) могут охватывать большой объем содержания учебного материала;

2) необходимо тестируемому самому формулировать ответы на поставленные вопросы в процессе решения поставленных проблем;

3) близки к традиционным контрольным заданиям; 4) отсутствие необходимости искать несколько вариантов ответа; 5) практически невозможно угадать ответ.

Недостатки: 1) трудны для конструирования; 2) возникают трудности при оценке ответов студентов; 3) ответы на задания открытой формы в основном приходится обрабатывать вручную.

Мы рассмотрели формы тестовых заданий, их виды для дисциплины «Теория и методика обучения физике». При разработке описанных выше заданий мы руководствовались следующими профессиональными компетенциями: 1) способность реализовывать учебные программы базовых и элективных курсов в различных образовательных учреждениях (ПК-1) и 2) готовность применять современные методики и технологии для обеспечения качества учебно-воспитательного процесса (ПК-2). Как мы видим, каждая форма заданий имеет свои достоинства и недостатки. Выбор формы тестовых заданий определяется

спецификой контролируемых знаний и умений у студентов педагогических вузов.

Для проведения пробного эксперимента на базе ЧГПУ мы выделили контрольный и экспериментальный группы студентов физического факультета, изучающих курс «Теория и методика обучения физике» (ТиМОФ), примерно с одинаковым по успеваемости и способностям составом обучающихся, у которых к началу проведения эксперимента был приблизительно одинаковый уровень знаний по курсу. Всего в эксперименте приняло участие 25 студентов пятого курса, из них 12 студентов в контрольной группе и 13 студентов - в экспериментальной.

В задачи данного этапа эксперимента входило: 1) разработка и апробирование на занятиях системы тестовых заданий, направленной на выявление уровня знаний студентов по теме «Молекулярная физика. Термодинамика» курса ТиМОФ; 2) разработка и проведение письменных контрольных работ, позволяющих определить уровень успешности выполнения тестовых заданий разного вида: на дополнение и с выбором ответов.

В ходе эксперимента мы выяснили, что уровень успешности выполнения тестовых заданий с выбором ответов выше; с такими заданиями из 13 студентов экспериментальной группы справилось 10 (76,9 %) и 8 студентов (66,7 %) в контрольной группе, а с заданиями на дополнение в экспериментальной группе справилось только 6 студентов (46,2 %) и 4 студента (33,3 %) в контрольной группе. Проведенный анализ полученного результата и опрос студентов позволил нам сделать вывод, что задания на дополнение предпочтительны при обучающем контроле, а задания с выбором ответов удобнее применять при итоговом контроле.

Литература

1. Майоров, А.Н Теория и практика создания тестов для системы образования / А.Н Майоров. - М.: Нар. образование, 2000. -

352 с.

2. Почекутов, С. И. Методические основы педагогического тестирования: учеб. пособие / С Ж Почекутов, Е.Е. Савченко. - Красноярск: ИПЦКГТУ; 2004. - 60 с.

3. Челышкова, М.Б. Теория и практика конструирования педагогических тестов: учеб. пособие / М.Б. Челышкова. - М.: Логос, 2002. - 432 с.

Поступила в редакцию 18 января 2011 г.