Похожие материалы
Уроки математики / Статья / Диагностика способностей учащихся к анализу систем геометрических фигур

Диагностика способностей учащихся к анализу систем геометрических фигур

ДИАГНОСТИКА СПОСОБНОСТЕЙ УЧАЩИХСЯ К АНАЛИЗУ СИСТЕМ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ФИГУР

О. Н. Подоляк, Е. А. Жирнова

Красноярский государственный педагогический университет им. В.П. Астафьева

Научный руководитель: Дьячук П.П., к.ф.-м.н., профессор

В данной статье исследуются способности учащихся к анализу геометрических фигур. Выделяются и описываются характерные особенности проявлений неустойчивости состояний (бифуркаций) учебной деятельности обучающихся. Рассматривается влияние бифуркаций учебной деятельности на процесс формирования универсальных учебных действий учащихся.

Ключевые слова: бифуркация, неустойчивость учебной деятельности, компьютерные технологии, тест, универсальные учебные действия.

DIAGNOSTICS ABILITIES OF LEARNERS TO THE ANALYSIS OF GEOMETRIC FIGURES

O. N. Podolyak, E.A. Zhirnova

In paper investigates the abilities learners to analysis geometric figures. Allocated and described the characteristics of the manifestations of instability condition (bifurcation) learning activities of learners. Considered the influence of the bifurcation of training activity on the formation of universal learning activities of learners.

Keywords: bifurcation, instability of training activities, computer technology, test, universal learning actions.

В настоящее время в современной школе существует множество эффективных способов и средств контроля знаний учащихся. Одним из таких способов являются интерактивные компьютерные тесты-тренажеры [Дьячук, 2007]. На наш взгляд, компьютерные технологии не только помогают учителю организовать учебную деятельность детей, но и содержат данные, с помощью которых педагог детально может провести контроль и диагностику того, как испытуемый справился с заданиями на уроке, по какой траектории двигался к полученному результату, в каких местах у него были пробелы, спады, проявлений состояния бифуркации. Кроме этого, при работе с компьютерными технологиями у учащихся формируются такие универсальные учебные действия, как анализ, прогнозирование, контроль, коррекция действий, оценка, логические универсальные действия, планирование и многие другие [Асмолов, 2011]. Это открывает возможность ориентации учащихся – как в различных предметных областях, так и в строении самой учебной деятельности. Однако, не все тесты и тренажеры подходят для этого. Существует множество компьютерных технологий тестирования с закрытыми тестовыми заданиями, которые не позволяют учащимся раскрыть свой интеллектуальный потенциал в процессе деятельности при выполнении задания. Для того, чтобы получить информацию о деятельности ученика во время выполнения задания, технологии тестирования должны быть открытыми и гибкими.

Для диагностики способностей учащихся к анализу систем геометрических фигур мы провели педагогический эксперимент на площадке средней школы №150 г. Красноярска среди учащихся 8-х классов. Дети выполняли во время урока динамический компьютерный тест-тренажер «Конструирование системы геометрических объектов». Каждый учащийся выполнял тест индивидуально, опираясь только на свои собственные знания и на имеющиеся на первых этапах подкрепления от тренажера [Равен, 1996]. По окончании эксперимента протоколы деятельности каждого испытуемого сохранялись для их дальнейшего анализа. В эксперименте приняли участие 49 учащихся.

Динамический компьютерный тест-тренажер [Дьячук, 2010] состоял из заданий четырех уровней сложности, которая задавалась числом параметров фигур [Поливанова, 1995]. С увеличением уровня добавлялся еще один исследуемый параметр (форма фигуры, ее цвет и размер), а четвертый уровень сложности геометрических объектов содержал четыре признака. Чтобы выполнить задание, нужно было расставить необходимые фигуры в поле 3 так, чтоб ни один из параметров по горизонтали и вертикали не совпадал с другим. Интерфейс программы первого уровня с параметрами представлен на Рис. 1.

Рис. 1 Интерфейс программы «Конструирование системы геометрических объектов с 1 параметром».

Для наглядности проведения апробации результатов теста мы выбрали три работы учащихся, которые нам показались наиболее интересными и различным. Чтобы завершить тест с любым параметром, учащимся надо выполнить верно три раза задание 10 уровня. Тренажер сам, опираясь на то, как выполнялось предыдущее задание, перебрасывает испытуемого на соответствующий его работе уровень. Данные результатов теста с одним параметром представлены на Рис. 3. Заметим, что Ученик 2 сразу, справившись с заданиями уровня 1 и 10, перешел на тест с двумя параметрами. Ученикам 1 и 3 понадобилось выполнить больше заданий данного теста, чтобы справиться с ним. Отметим, что выполняли они задания равномерно, по восходящей траектории и без спадов. Можно сделать вывод, что, обладая достаточным количеством знаний соответствия фигур по их форме и развитой памяти, можно без проблем справиться с тестом с одним параметром.

Рис. 3 «Результаты теста с 1 параметром». Горизонтальная ось OX – номер задания, вертикальная ось OY – уровень сложности проблемной среды.

На Рис. 4 отображены результаты теста с двумя параметрами. Заметим, что Ученику 3 уже тяжело расставить правильно фигуры не только по форме, но и по цвету. Несколько раз у него проявляется неустойчивое состояние. Ученик 1 и 2, напротив, накопив достаточное количество знаний, относительно равномерно завершили данный тест.

Рис. 4 «Результаты теста с 2 параметрами». Горизонтальная ось OX – номер задания, вертикальная ось OY – уровень сложности проблемной среды.

Если исследовать то, как учащиеся справились с тестом с тремя параметрами (Рис. 5), то можно сказать, что Ученик 1, в отличии от прошлых тестов, которые выполнял устойчиво, испытал трудности. Расставить фигуры по форме, цвету и размеру правильно у него получилось не сразу. Возможно, на это могли повлиять внешние факторы, а может и усталость. Остальные испытуемые за короткое количество шагов и без особого труда справились с данным тестом, накопив достаточные для этого знания.

Рис. 5 «Результаты теста с 3 параметрами». Горизонтальная ось OX – номер задания, вертикальная ось OY – уровень сложности проблемной среды.

Последняя часть динамического теста состояла в том, чтобы в правильном порядке расставить геометрические объекты с четырьмя признаками. На Рис. 6 представлены результаты выполнения теста с четырьмя параметрами. Ученик 1 на данном этапе превосходно справился с заданиями и быстро завершил тест. Это подтверждает наше предположение о том, что при выполнении теста с тремя параметрами на учащегося, скорее всего, повлияли какие-то внешние факторы, которые снизили его работоспособность. Ученику 3 понадобилось выполнить 11 различных заданий, чтобы завершить данный тест. Ученик 2, равномерно выполняя задания и, тем самым, повышая свой уровень, по восходящей завершил тестирование.

Рис. 6 «Результаты теста с 4 параметрами». Горизонтальная ось OX – номер задания, вертикальная ось OY – уровень сложности проблемной среды.

На основе полученных в ходе эксперимента результатов, можно сделать следующие выводы. На каждый тест, содержащий определенные параметры, учащиеся реагировали по-разному. Все испытуемые прошли через состояние бифуркации учебной деятельности, при анализе систем геометрических фигур, отличающихся числом параметров [Дьячук, 2014]. Срыв уровня происходит вследствие неустойчивости состояния обучающегося. Само состояние неустойчивости не трудно проследить на графиках. Однако, причины его возникновения определить крайне сложно. Необходимо отметить, что во время выполнения динамического теста-тренажера «Конструирование системы геометрических объектов» у учащихся формируются следующие универсальные учебные действия: коррекция действий (реакция на подкрепление тренажера, реакция на свои собственные ошибки), оценка своей деятельности (по окончании каждого уровня, завершении теста), универсальные учебные действия, обусловленные анализом систем (правильное размещение фигур с определенными параметрами), планирование и самосовершенствование (в том числе развитие зрительной памяти), а также способности к сжатию информации.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Асмолов А.Г., Карабанова О.А. Формирование универсальных учебных действий в основной школе: от действия к мысли: система заданий/ - М: Просвещение, 2011.

  2. Дьячук П.П., Дроздова Л.Н., Шадрин И.В., Система автоматического управления учебной деятельностью и ее диагностики // Научно-практический журнал «Информационно-управляющие системы», №5, 2010. С. 63-69

  3. Дьячук П.П., Карабалыков С.А., Масленников И.А. Бифуркация учебной деятельности // Информатика и образование. -2014. - № 4. - С. 91-93.

  4. Дьячук П.П., Лариков Е.В. Способ обучения и диагностики обучаемости. Патент на изобретение № 2294144. Государственный реестр изобретений РФ от 27 февраля 2007.

  5. Поливанова Н.И., Ривина И.В. Диагностика системного мышления детей 6 – 9 лет. М.,1995.

  6. Равен Дж.К. Руководство к Прогрессивным Матрицам Равена и Словарным шкалам / Дж. К. Равен, Дж. Х. Курт, Дж. Равен. – М.: Когито-Центр, 1996.

Автор
Дата добавления 07.01.2017
Раздел Высшая математика
Подраздел Статья
Просмотров321
Номер материала 1687
Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.