Наличием компьютера в школе давно уже никого не удивишь. Однако в реальности часто складывается ситуация, когда использующие компьютер учителя-предметники недостаточно подготовлены, чтобы самостоятельно создавать программы на языке программирования, и вынуждены в своей работе использовать готовые программные продукты. Это затрудняет, а иногда и делает невозможной адаптацию таких программ к избранной методике преподаван6ия предмета. В то же время многие учителя имеют определенные навыки работы с распространенными программными пакетами, такими как MS Office, обладающими широкими возможностями. Поэтому задача оказания помощи учителю—предметнику в освоении методик разработки компьютерных средств, облегчающих и повышающих эффективность процесса обучения, создаваемых на основе популярных программ и программных пакетов, является актуальной.
Существующие в программе MS Excel разнообразные исполняемые функции и способы визуального представления информации делают доступным её использование в широкой области решения прикладных задач. Одной из них может быть разработка обучающе-тренировочных тестов. Упрощенный алгоритм работы таких тестов приведен в приложении 1. В них прогнозируемые варианты ответов делятся на группы, одна из которых содержит правильные ответы, а другие относятся к каждой из типовых ошибок. Первоначально в тесте с помощью функции «Выбор» проводится проверка отсутствия проверяемого слова (Условие 0). Если оно отсутствует («Да» на схеме в приложении1), то программа ожидает введения ответа. Если он введен, то происходит сопоставление ответа с правильным (Условие 1). При их совпадении («Да») на экран монитора выводится соответствующий комментарий, например, подтверждение «правильно», предложение перейти к следующему тестовому вопросу, и работа программы по анализу этого тестового задания заканчивается.
Если введено неправильное слово («Нет» для условия 1), то происходит его сопоставление со словами, входящими в первую группу ошибок (Условие 2).При их совпадении («Да») в качестве комментария выводится реакция на ответ «неправильно», разъяснение, почему данный ответ не может быть признан правильным и рекомендации по его исправлению. Если они не совпали («Нет»), происходит аналогичное сопоставление введенного слова со словами, принадлежащими следующей группе типовых ошибок (Условие 3), и их совпадение сопровождается комментарием, характерным для данной группы. Число групп типовых ошибок может быть любым, и это определяет протяженность алгоритма.. Если введенное слово не совпадает ни с правильным, ни с одной из групп неправильных ответов, то делается вывод, что в качестве проверяемого введено случайное или редко используемое слово (комментарий 4).
Иногда в каждую из групп прогнозируемых ответов могут входить синонимические слова или знаки, представленные разными формами, например: «НЕ меньше», «больше» или «равно», >, =, ³ и т.д. В этом случае для каждой из групп реализация функции «Выбор» усложняется и может быть представлена алгоритмом, приведенным на схеме в приложении 2. Здесь в качестве условия 1 проверяется совпадение с различными равноценными вариантами прогнозируемых ответов (Условие 1-1, Условие 1-2, …Условие 1-n).
В состав программы Excel входят логические функции, позволяющие реализовать приведенные алгоритмические структуры, а наличие развитых средств представления информации обеспечивает эффективный визуальный вывод комментарий и рекомендаций. Характерное для Excel автоматическое выполнение всех взаимосвязанных функций приводит к практически параллельному выполнению в ней сопоставительного анализа и теперь алгоритм работы теста принимает вид, показанный в приложении 3. В этом случае при разработке теста основное внимание следует уделять не последовательности операций, а наиболее полному учету всех групп возможных ответов на тестовое задание.
При реализации теста можно использовать различные логические функции, однако для сокращения их числа (что особенно важно при обучении составлению теста учителей-предметников, имеющих ограниченную компьютерную грамотность) достаточно воспользоваться только функцией «Если», осуществляющей посимвольное сравнение двух записей, помещенных в различных ячейках таблицы, и проверку условия их совпадения. В дальнейшем для определенности условимся, что при выполнении условия проверки в ячейку в качестве значения будем записывать 1, а при невыполнении - 0. Посимвольное сопоставление позволяет в тестах подставить ответ в различных формах: это могут быть слова-синонимы, математические знаки, текстовое представление формул и т.д. Все это предоставляет учащемуся возможность вводить ответ в привычной для него формулировке и повышает объективность оценки знаний.
Для эффективного визуального вывода комментариев и рекомендаций, соответствующих введенному ответу, в программе Excel целесообразно использовать функцию «Условное форматирование». Если первоначально цвет всех ячеек таблицы и текста рекомендаций сделать одинаковым с цветом фона (белым или любым другим), то они становятся невидимыми. В зависимости от результата анализа введенного ответа цвет текста соответствующих комментариев можно изменить, и они становятся легко читаемыми. Кроме того, предоставляемые Excel возможности одновременного изменения форматирования текста улучшают восприятие комментарий.
Обучающе-тренировочные тесты могут использоваться в различных предметных областях. В качестве примера рассмотрим тест, предназначенный для проверки знаний темы «Резонанс в колебательном контуре». Предположим, что в качестве проверочного выбрано предложение: «В последовательном колебательном контуре с частотой собственных колебаний w0, подключенном к генератору внешнего переменного напряжения с частотой w, ток максимален при w, … w0». Здесь вместо точек тестируемый должен вставить ответ в вербальной или символьной форме. Если ответ правильный, то на экране монитора должна появиться реакция «правильно», и предложение продолжить тестирование (например, «Переходите к следующему заданию»); если ответ неправильный – реакция «неправильно» и комментарий, разъясняющий ошибочность ответа.
Наиболее вероятными словами и символами, которые могут быть введены в данное проверочное предложение, являются: «меньшей» («меньше»), «большей» («больше»), «равной» («равно»), <, >, =. Здесь в скобках приведены слова близкой грамматической формы, которые могут быть введены и которые не влияют на правильность сущности ответа по физике. Правильными среди них будут: «равной», «равно», =. Все остальные могут быть разделены на три группы, содержащие различные типовые ошибки. В первую их них входят ответы «меньшей», «меньше», <; во вторую – «большей», «больше», >; в третью следует отнести произвольные слова и символы, которые тестируемый может ввести в проверяемую ячейку.
Для каждой из этих групп возможны различные тексты комментариев и рекомендаций. Например, для первой он может быть таким: «В этом случае сопротивление конденсатора будет больше сопротивления катушки индуктивности. Подумайте и повторите ввод!». Для второй: «В этом случае сопротивление катушки индуктивности будет больше сопротивления конденсатора. Подумайте и повторите ввод!» Предсказать случайно введенное слово или знак невозможно, поэтому прокомментировать это событие можно так: «Используйте, пожалуйста, общеупотребительный термин!»
Порядок выполнения работы приведен в приложении 4. Приведенный здесь тест – простейший, хотя на основе рассмотренных приемов можно разработать более сложные варианты, например, позволяющие выводить проверочное предложение только после правильного ответа на предыдущее, вводить многоступенчатые ситуационно обусловленные комментарии, рекомендации и т.п.
Разработка обучающее-тренировочных тестов включает в себя несколько однотипных операций, которые легко усваиваются. Широкое распространение программы Excel, основные приемы работы с которой являются общими для программного пакета MS Office, делает реализацию рассмотренных тестов несложной задачей, доступной учителю-предметнику с любой степенью компьютерной грамотности. Это обеспечивает условия создания самых разнообразных тестов. Возможность их адаптации не только к изучаемой тематике, но и к методике преподавания предмета конкретным преподавателем позволяет при использовании таких тестов достигать наибольшего эффекта усвоения материала и улучшает степень подготовки учащихся.