Структурированные машинные тесты как метод контроля знаний

Одной из важных составляющих образовательного процесса является контроль знаний и умений учащихся. С тех пор как образование стало массовым процессом, начались поиски повышения эффективности контроля знаний обучаемых, что привело к возрастанию интереса к тестовому контролю знаний. Контроль такого вида обеспечивает хорошую обратную связь преподавателя с обучаемыми: тесты можно проводить так часто, как это необходимо преподавателю, каждый испытуемый проходит тест с такой скоростью, с какой ему удобнее. В конце теста выставляется оценка, не зависящая от настроения преподавателя, его отношения к конкретному учащемуся, впечатления от его ответов на предыдущие вопросы. Тесты экономят время преподавателя (имеется в виду только проведение самого теста). Эти преимущества тестов приводят к их широкому использованию, но при этом нужно иметь в виду, что проведение тестов предполагает большую предварительную работу по подготовке и компоновке тестовых заданий.

Необходимо отметить, что тест отвечает целям любого вида контроля - предварительного, текущего, тематического, итогового.

Современный педагогический процесс невозможно представить без широкого внедрения новых информационных технологий на всех этапах обучения. Использование в качестве средства контроля машинных тестов особенно приобретает большое значение. Разнообразие форм проведения машинных тестов – актуальная задача в системе личностно ориентированного обучения. Структурированный машинный тест, как одна из таких форм, представляет интерес не только для преподавателей информатики, но и преподавателей других учебных дисциплин, так как он позволяет выполнить ряд важных задач, таких как:

• Формирование положительной мотивации к процессу учения за счет применения нестандартных средств контроля;
• Создание ситуации успеха для каждого учащегося, так как имеется возможность работы в индивидуальном темпе и возможность редактирования окончательного результата;
• Формирование межпредметных связей как начального уровня интегрированного подхода к учению;
• Профилактика утомляемости зрения через использование в средстве контроля ярких цветных элементов вместо привычного черно-белого текста печатных дидактических материалов;
• Повышение эффективности произвольной памяти учащихся;
• Воспитание ответственности, самооценки и самоконтроля;
• Развитие учебно-интеллектуальных и учебно-организационных умений и т.д.

Существенное уменьшение времени, требующегося на проведение контроля в форме структурированного машинного теста, дает возможность сделать данный процесс менее болезненным для учащихся и выделить большее количество времени урока на решение других задач. При использовании структурированных тестов результаты достигаются при меньших затратах времени без ухудшения качества оценки знаний.

Немаловажным преимуществом является немедленное после выполнения теста получение оценки каждым учеником, что с одной стороны исключает сомнения в объективности результатов у самих опрашиваемых, а с другой стороны существенно экономит время преподавателя.

В настоящее время становится популярным для создания тестовых программ редактор электронных таблиц Excel, обладающий широкими возможностями в обработке числовой информации.

Наиболее интересными функциями Excel представляются логические, которые в сочетании с функциями обработки текста и арифметическими функциями позволяют создавать тестовые программы по любому предмету. Такие программы могут составлять не только преподаватели информатики и других учебных дисциплин, но и ученики, имеющие начальные знания по Excel.

По форме тестовые задания можно разделить на следующие основные группы:

• Задания с выбором верного ответа (или нескольких верных) из набора предлагаемых – тесты закрытого типа;
• Ввод предполагаемого ответа на задание самим тестируемым – тесты открытого типа.

При компьютерном тестировании вторая форма тестов трудно реализуется. Задания открытого типа иногда порождают ответы, которые формально трудно оценить ни как правильные, ни как неправильные. Поэтому при компьютерном тестировании чаще используют тесты закрытого типа. При этом следует иметь в виду, что неправильные варианты ответов должны быть правдоподобными. Удачно составленные задания отвлекают внимание примерно половины испытуемых, не знающих правильного ответа на вопрос. Можно порекомендовать следующую методику: провести сначала письменный тест с открытой формой заданий, а в дальнейшем из ответов на этот тест можно составить варианты ответов для проведения компьютерного теста закрытого типа.

Обязательным условием и основным этапом при разработке и формировании теста является оценка его качества, трудности и надежности. Опыт разработки тестов показывает, что создание качественного теста предполагает знание предмета и владение технологией создания теста. Оценка качества достигается путем обсуждения несколькими преподавателями формы, содержания теста и вариантов ответов. Трудность теста определяется экспериментально (по частоте появления верных ответов на задания), надежность же теста характеризуется воспроизводимостью результатов при повторном тестировании и также может быть установлена экспериментально.

Одним из наиболее трудоемких этапов в разработке тестов является этап составления заданий. Тест должен полностью отражать контролируемый материал, не содержать избыточных заданий, соответствовать целям тестирования. Поэтому сначала нужно конкретизировать предметную область: разбить ее на отдельные темы, подтемы и т.д. до понятий, входящих в эту тему. Уровень конкретизации может быть разным в зависимости от уровня изложения материала, поэтому одна и та же тема может быть представлена различным набором подтем, понятий (назовем их учебными элементами). Затем устанавливаются связи между элементами, и на каждый элемент составляется свое задание. В общем случае на один учебный элемент можно составить несколько однотипных заданий или, наоборот, несколько заданий могут отразить один и тот же учебный элемент с разных сторон. Затем, в зависимости от цели тестирования, задания собираются в соответствующий тест.

Полученные при исследовании структурированных тестов результаты позволяют утверждать, что выведенные структуры объективны и, построив их один раз, в дальнейшем можно использовать их для оптимизации проведения тестового контроля.

Тот факт, что для создания структурированных машинных тестов в среде Excel не требуются навыки программирования, позволяет разрабатывать и применять эту форму контроля практически любому преподавателю, владеющему технологией работы в Excel хотя бы на уровне пользователя. Освоив принципы работы в среде Excel преподаватель может создавать тесты, используя алгоритм, предполагающий возможность изменения как порядка ввода данных, так и способа оформления готового теста. Создание файла с тестом – это завершающий этап работы по разработке структурированного компьютерного теста, он требует на выполнение гораздо меньше времени, чем создание теста в среде программирования.. Первый выполненный файл может в дальнейшем служить шаблоном для редактирования, что также существенно облегчает работу. Но процесс подготовки (выбор темы, отбор вопросов, формулирование ответов) требует очень тщательной работы и значительных затрат времени преподавателя. Конечно, необходимо признать, что эти затраты окупаются эффективностью данной формы контроля, поэтому внедрение такой формы контроля в процесс обучения является очень прогрессивным.

В качестве примера представлена технология создания структурированного теста по теме “Основные понятия операционной оболочки Norton Commander” для учащихся 9-го класса. Данный тест предназначен для выполнения фронтального текущего контроля знаний и умений суворовцев в машинной форме. Целью его проведения является диагностика степени усвоения учебного материала каждым учеником для корректировки учебного процесса, стимуляции учебной деятельности.

Вопросы теста составлены с учетом обязательного уровня знаний и умений, а также таким образом, чтобы их было удобно расположить на экране:

• Что такое Norton Commander?
• Из чего состоит экран Norton Commander?
• Какие способы служат для перемещения по панели?
• Какие способы служат для перемещения между панелями?
• Чем отличается по записи в панелях имя файла от имени каталога?
• Какая клавиша служит для выделения группы файлов или каталогов?
• Можно ли вводить команды MS-DOS, не выходя из Norton Commander?
• Значения функциональных клавиш и их комбинаций: F1, F5, F8, F9, F10, Alt+F1, Alt+F2, Ctr+F1, Ctr+F2

Технология создания теста в Excel

Оформление опросного листа

Объединить ячейки А1 – Е1. В них будет написан заголовок теста. Текст заголовка набирается шрифтом 16. Высота строки устанавливается равной 20. Для этого нужно выделить 1-ю строку, выполнить команду Формат –> Строка –> Высота и отредактировать предложенную величину. Такая же высота будет устанавливаться и для всех остальных ячеек.

Объединить ячейки А2 – Е2. В них буде содержаться принцип действия теста: “Введите в ячейки рядом с вопросами номера правильных ответов”.

Ячейки А3 – А15 предназначены для номеров ответов по списку. В них нужно ввести числа от 1 до 13, выделить столбец “А” и установить ширину столбца в соответствии с текстом, выполнив команду Формат –> Столбец –> Автоподбор ширины. Числа в ячейках нужно расположить по центру.

В ячейки В3 – В15 вносятся возможные ответы. После ввода текста в эти ячейки необходимо также подобрать ширину столбца, как это сделано для столбца “В”.

Ячейки С3 – С15 применяются для отделения списка с ответами от вопросов. Для этого нужно выделить столбец “С” и установить его ширину равной 5. Далее выделить ячейки С3 – С13 и применить к ним заливку цветом.

В ячейках D3 – D12 записываются вопросы-задания теста. После ввода всех вопросов к столбцу “D” нужно применить автоподбор ширины.

Ячейки Е3 – Е12 предназначены для ввода номеров ответов тестируемым. Для удобства эти ячейки можно выделить цветом. Так как только эти ячейки на листе должны быть доступны для изменения их содержимого суворовцем, нужно снять с них защиту. Для этого нужно выделить ячейки Е3 – Е12, выполнить команду Формат –> Ячейки, выбрать вкладку Защита и снять флажок Защищаемая ячейка.

Ячейки D13 – Е13 нужно объединить, в них будет подсказка по переходу на итоговый лист с формулами: “Если Вы закончили, щелкните на красной полоске”.

Опросный лист теста по теме “Norton Commander” будет выглядеть примерно так:

Оформление итогового листа

1. Перейти на лист 2. Для этого можно щелкнуть на ярлычке.

2. Ячейки А2 – I2 предназначены для введения заголовка, поэтому их нужно объединить и после этого ввести текст заголовка, например: “Итак, Вы закончили работу с тестом. Ваши результаты:”.

3. В ячейках С3 – С12 будет отражаться балл за правильный (1) или неправильный (0) ответ. Для этого в ячейку С3 нужно ввести формулу:

=ЕСЛИ(Лист1!Е3=*;1;0)

Знак * означает, что на этом месте должен стоять номер правильного ответа. Для облегчения работы можно воспользоваться Мастером функций

• Открыть диалоговое окно Мастера функций;
• В диалоговом окне которого надо выбрать функцию ЕСЛИ в категории Логические и щелкнуть на кнопке ОК;
• Щелкнуть на строке Лог_выражение;
• Перейти на Лист 1 щелчком на соответствующем ярлыке щелкнуть на ячейке Е3, ее адрес появится в строке;
• Ввести знак = и номер правильного ответа на 1-й вопрос;
• Щелкнуть на строке Значение_если_истина и ввести цифру 1;
• Щелкнуть на строке Значение_если_ложь и ввести цифру 0;
• Щелкнуть на кнопке ОК, формула появится в ячейке С3;

Формулу из ячейки С3 скопировать в ячейки С4 – С12.

Для того, чтобы суворовцы не отвлекались на лишнюю для них информацию, содержимое ячеек С3 – С12 лучше скрыть. Для этого ячейки следует объединить и применить к ним цвет шрифта - белый.

4. В ячейки D3 – D12 для удобства можно ввести номера вопросов.

5. В ячейках Е3 – Е12 отражается результат работы с каждым вопросом – сообщение “Верно” или “Неверно”. Это действие выполняется путем внесения в ячейку Е3 формулы:

=ЕСЛИ(С3=1;“верно”;“неверно”)

и копирования этой формулы в ячейки С4 – С12.

Для введения формулы в ячейку С3 можно воспользоваться Мастером функций, выбрать функцию ЕСЛИ и в ее диалоговом окне выполнить действия:

• Щелкнуть на строке Лог_выражение;
• Щелкнуть на ячейке С3, ее адрес появится в строке;
• Ввести “=1” ;
• Щелкнуть на строке Значение_если_истина и ввести “верно”;
• Щелкнуть на строке Значение_если_ложь и ввести “неверно”;
• Щелкнуть на кнопке ОК, формула появится в ячейке Е3.

6. Ячейки B14 – F14 объединяются и в них вводится текст: “Общее количество правильных ответов”.

7. В ячейку G14 вводится формула для подсчета общего количества правильных ответов:

=СУММ(С3:С12)

При этом можно воспользоваться либо Мастером функций либо кнопкой “Автосумма” на панели инструментов “Стандартная”.

8. Ячейки Е16 - G16 объединяются и в них вводится текст: “Ваша оценка”.

9. В ячейку Н16 вводится формула для определения оценки:

=ЕСЛИ(G14< 6;2;ЕСЛИ(G14< 8;3;ЕСЛИ(G14< 9;4;5)))

Для удобства ввода можно воспользоваться Мастером функций.

Оформление гиперссылки

Гиперссылка предназначена для перехода от опросного листа к итоговому. Для ее оформления предлагается выполнить следующие действия:

1. Перейти на Лист 1.

2. Выделить ячейку D15 и применить к ней заливку красным цветом и цвет шрифта красный.

3. Выполнить команду Вставка –> Гиперссылка, появится диалоговое окно Добавить гиперссылку.

4. Если Excel предложить сохранить файл, нужно ответить согласием и, при необходимости, определиться с именем файла. Модификация Excel ХР такой операции не производит.

5. В Excel ХР далее следует в поле выбора Связать с: выбрать местом в документе , в поле Введите адрес ячейки: оставить предложенный А1, а в поле Или выберите место в документе выбрать Лист 2. После этого щелкнуть на кнопку ОК.

6. В более ранних версиях Excel нужно в поле ввода Связать с файлом щелкнуть на кнопке Обзор и выбрать имя файла, в котором Вы работаете. В поле ввода Имя объекта надо снова щелкнуть на кнопке Обзор и указать номер листа, на котором находится итоговая таблица – Лист 2. В поле ввода Ссылка нужно указать номер ячейки, на которую будет осуществляться переход. В конце действий щелкнуть на кнопке ОК.

После выполнения этих операций при наведении указателя мыши на красную полоску он принимает форму ладони с указательным пальцем, направленным вверх. При щелчке на этой полоске происходит переход к итоговому листу.

Установление защиты

Для того, чтобы суворовцы не имели возможности изменить содержимое каких-либо ячеек, кроме тех, которые предназначены для ввода номеров ответов, необходимо защитить листы. С этой целью для листов 1 и 2 выполнить команду Сервис –> Защита –> Защитить лист.

Запись Макросов

В данном тесте макросы нужны для очистки ячеек с ответами от информации, веденной предыдущим суворовцем, а также для того, чтобы скрыть лишние элементы окна. Для записи макроса предлагается выполнить следующие операции:

1. Активизировать итоговый лист щелчком на ярлыке Лист 2.

2. Выполнить команду Сервис –> Макрос –> Начать запись.

3. В открывающемся диалоговом окне в поле Имя макроса задать имя с учетом того, что в нем не должно быть пробелов и дефисов, например “тест”.

4. В поле Сохранить в: выбрать место сохранения. Удобнее сохранить макрос в личной книге макросов, т.к. в этом случае он будет доступен для всех аналогичных файлов (тестов).

5. Щелкнуть на кнопке ОК – появится панель Остановка записи.

6. Выполнить все предусмотренные для записи операции, например:

Перейти на Лист 1;

Выделить ячейки Е3 – Е12, предназначенные для ввода номеров ответов;

Удалить из них все данные (нажать клавишу Delete);

Выполнить команду Сервис –> Параметры, выбрать вкладку Вид и снять флажки со следующих элементов окна: строка формул, сетка, заголовки строк и столбцов, ярлычки листов;

Выполнить команду Вид –> Панели инструментов и снять флажки со всех панелей инструментов, кроме панели “Остановка записи”.

Щелкнуть на кнопке Остановка записи.

Выйти из Excel для сохранения макроса в личной книге.

Снова запустить тест и проверить работу макроса, выполнив команду Сервис –> Макрос –> Макросы. Если все работает как надо, выполнение теста закончено.

Примерный вариант итогового листа теста по теме “Norton Commander”:

 При необходимости можно, используя представленный алгоритм, разрабатывать тесты в обычном виде: на каждом листе по одному вопросу с вариантами ответов. Алгоритм предполагает возможность оформления теста произвольным образом. Кроме этого, по алгоритму машинные тесты в среде Excel могут создавать не только преподаватели, но и учащиеся. Как правило, эта работа выполняется ими охотно, способствуя развитию познавательного интереса к данном теме и предмету в целом.

Следует все же отметить, что полный переход к структурированной форме тестов нецелесообразен, так как данная форма контроля не позволяет выявить глубину усвоения учебного материала. Поэтому разумно применять структурированный машинный тест как средство предварительного или текущего контроля знаний учащихся, позволяющего оценить начальные (базовые) знания и выявить пробелы в знаниях по изучаемой теме; причем время, требующееся на этот процесс существенно меньше, чем при проведении традиционного устного или письменного опроса при полном охвате всех учащихся. Это предоставляет возможность своевременной корректировки дальнейшего процесса учения, ориентированного на всестороннее развитие каждой личности.