Особенности диагностики структуры знаний обучающихся в педагогической когнитологии

В статье рассматриваются особенности диагностики структуры знаний обу- чающихся  в педагогической  когнитологии:  дидактические  принципы,  условия и основные моменты разработки современных педагогических тестовых материа- лов. Доказывается, что квалиметрический подход обеспечивает научность и техно- логичность процедуры тестирования, дает возможность составлять педагогические тестовые материалы с учетом не только требований государственных образова- тельных стандартов учебной дисциплины, но и опыта ведущих специалистов.

Ключевые слова: педагогическая когнитология, дидактическая диагностика, струк-

тура знаний, таксономическая модель структуры знаний, квалиметрический подход.

Abstract – The paper focuses on the diagnostics of the structure of the stu- dents’ knowledge used in the pedagogical cognitive science: didactic principles, conditions and main aspects of designing pedagogical testing materials. It shows that

the qualimetric approach provides technological and scientific aspects of testing, state educational standards and experience of top specialists being taken into account.

Index terms – pedagogical cognitive science, didactic diagnostics, structure of knowledge, taxonomic model of the structure of knowledge, qualimetric approach.

Происходящие в социально-экономической жизни нашего общества инновационные процессы требуют от системы российского образования пе- ресмотра концептуальных взглядов на качество подготовки специалистов. Именно поэтому вопросы разработки сравнительно нового научного направ- ления в системе педагогических наук – педагогической когнитологии – и изу- чения связанной с ним проблемы повышения качества и объективности пе- дагогического контроля приобретают сейчас особую значимость.

Когнитология как наука о знаниях (cognito – знание, logos – наука) под- разделяется на психологическую и педагогическую. Если психологическая ког- нитология изучает проблемы усвоения знаний с позиций психологии (развитие памяти и мышления обучающихся), то педагогическая – проблемы формиро- вания учебного знания на основе таксономических моделей обучения.

Измерением (оценкой) качества сформированных знаний обуча- ющихся занимается педагогическая диагностика, которая представляет собой часть педагогической теории и практики.

К сферам применения педагогической диагностики относятся, как известно, воспитание, обучение и образование. В области воспитания это выявление и оценка состава и структуры жизненных установок личности, меры овладения культурным потенциалом человечества и его моральных институтов. В сфере обучения – определение уровня освоения конкрет- ных сведений, умений и навыков в тех или иных отраслях знаний. Глав- ную роль в этом выполняет дидактическая диагностика, изучающая ре- альные учебные достижения и затруднения обучаемых. В области образо- вания диагностируется мера развития личности и овладения ею системой обобщенных знаний  о себе,  мире,  способах деятельности, т. е.  знаний в широком смысле этого слова.

Как отмечает В. И. Загвязинский, стратегия диагностики в сфере образования содержит также требование всесторонней проверки резуль- татов обучения в психологической (развитие личности), социальной (со- циальная  адаптация),  когнитивной  (постижение  знаний  и  способов их применения) сферах. В когнитивной сфере выявляется уровень овла- дения знаниями в соответствии с таксономией целей обучения. Выделя- ются, например, уровни овладения материалом, согласно которым уче- ник знает, применяет, анализирует, обобщает и оценивает учебный ма- териал [2].

В соответствии с особенностями диагностики в педагогической ког-

нитологии необходимо:

● определить,  что  следует  понимать  под  «структурой  знаний». Структура знаний – устойчивая и упорядоченная связь между знаниями определенного вида, соотнесенными с содержанием изучаемой учебной информации, классификатором знаний в рамках определенной модели обучения, характеризующаяся рядом параметров (обобщенность, «проч- ность», «полнота», многофункциональность, скорость «забывания» и др.) и определяемая в зависимости от категорий обучаемых и их подготовки в образовательном учреждении [7];

● учитывать конкретную модель обучения при разработке педагоги- ческих контрольных материалов (ПКМ). Это может быть 3-уровневая мо- дель «знание – умение – навыки» (ЗУН); 4-уровневая модель В. П. Беспаль- ко  (понимание –  применение –  анализ –  синтез);  6-уровневая  модель Б. Блума (знание – понимание – применение – умение – синтез – оценка) и таксономические модели других авторов (В. П. Симонова, В. Н. Макси- мовой, М. Н. Скаткина, В. Г. Королевой, В. С. Аванесова, В. М. Соколова, А. О. Татур, Б. У. Родионова и др.) [5];

● распределить по уровням выбранной модели обучения виды зна- ний и способностей, определенных, например, классификатором Блума – Гагна – Аванесова [1] или кодификатором для единого государственного экзамена (ЕГЭ).

При создании ПКМ необходимо реализовать современные подходы к объективной оценке подготовки обучающихся с учетом традиций рос- сийской школы, учитывать особенности содержания учебных предметов, а также  требования к созданию надежного и объективного измерителя учебных достижений. Как показывают последние педагогические иссле- дования, наиболее перспективными в этом плане являются педагогичес- кие тестовые материалы (ПТМ).

Обеспечение качества ПТМ по  каждому учебному предмету осу-

ществляется при реализации следующих дидактических принципов:

● соответствие структуры и содержания ПТМ основным целям (нап- ример, для ЕГЭ – определение уровня подготовки выпускников общеобра- зовательной средней (полной) школы с целью их итоговой аттестации);

● ориентация на повышение качества образования и стимулирова-

ние развития общеобразовательных учреждений;

● адекватность содержания ПТМ требованиям ГОС учебной дисцип-

лины;

● конструктивное описание содержания ПТМ, облегчающее состав-

ление и отбор соответствующих проверочных заданий;

● адекватность  используемой  формы  заданий  (с выбором  одного правильного ответа, многовариантных заданий (на установление соответ- ствия, правильной последовательности, открытого типа)) проверяемым знаниям и умениям;

● недопустимость использования заданий, которые могут дискри- минировать тестируемых по какому-либо основанию (гендерные или эт- нические различия, политические взгляды и др.);

● необходимость экспериментальной проверки ПТМ с целью опреде- ления валидности и надежности заданий и работы в целом, а также сис- темы их оценивания;

● учет требований технологичности массовых процедур.

Получение объективных оценок обучающихся обеспечивается также стандартизацией всего инструментария – созданием единых условий про- ведения тестирования.

Разработка ПТМ, учитывающих все перечисленные принципы, воз-

можна, если выполнены следующие условия:

● четкое представление целей создания ПТМ (тесты, определяющие начальный уровень обученности; тесты входного, текущего, рубежного или итогового контроля знаний; тесты для диагностики структуры знаний и др.);

● выбор контингента обучаемых (учащиеся школ, профессиональ-

ных училищ, студенты, абитуриенты и т. д.);

● установление ресурсных возможностей разработчика. На данном этапе определяется форма организации процедуры тестирования (компь- ютерное или на бумажных носителях) и способы анализа его результатов;

● определение вида ПТМ (гомогенный или гетерогенный тест). Гомо- генный тест – педагогический тест по отдельной учебной дисциплине. Ге- терогенный тест – педагогический тест для комплексной оценки знаний обучаемых по нескольким учебным дисциплинам;

● обоснование подхода  к разработке ПТМ  (нормативно-ориентиро- ванные, критериально-ориентированные или смешанные тесты). Норма- тивно-ориентированный тест оценивает уровень подготовленности каж- дого тестируемого относительно других тестируемых (относительно тесто- вой нормы). Нормативно ориентированными являются тесты, предназна- ченные для конкурсного отбора при поступлении в учебные заведения или установления рейтинга учащихся в процессе обучения. Критериально-ори- ентированный тест оценивает уровень подготовленности каждого тести- руемого относительно требований учебной программы или ее части. Крите- риально-ориентированными являются тесты, предназначенные для аттес- тации учащихся, тесты входного, текущего и тематического контроля.

Перечислим основные моменты отбора содержания учебного мате-

риала для ПТМ:

● разработка обобщенной таксономической модели структуры диаг- ностируемых знаний, в которой сопряжены виды знаний, классы дес- крипторов учебного предмета и уровни их усвоения (таблица).

Таксономическая модель структуры знаний обучаемых (на примере медицинской и биологической физики)

При разработке модели для отбора диагностируемых знаний использо- вался классификатор знаний Б. Блума – Р. Гагна – В. С. Аванесова, уровень ус- воения дескрипторов определялся на основании первых трех уровней таксо- номии Б. Блума (таблица). Модель является основой для учебного тезауруса ме- дицинской и биологической физики, который разработан нами на базе метода групповых экспертных оценок (ГЭО) и определяет содержание ПТМ;

● построение  информационно-семантической  структуры  учебной дисциплины (разработка учебного тезауруса дисциплины). Тезаурус со- держит понятия всех уровней иерархии, что позволяет использовать его для диагностики структуры знаний обучаемых. Установлено, что структу- рированное, т. е. упорядоченное и разделенное знание, быстрее воспри- нимается, лучше сохраняется и легче используется. При этом поощряется способность узнавать и решать новые проблемы. Таким образом, облегча- ется дальнейшее обучение [3, 5];

● разработка спецификации теста, являющаяся основой для конст- руирования теста. Она представляет таблицу-матрицу, в которой в одном столбце расположены виды диагностируемых знаний и соответствующие классы дескрипторов учебного тезауруса дисциплины, а в другом – коли- чество тестовых заданий (ТЗ) по уровням сложности [6];

● подготовка тестовых заданий в соответствии со спецификацией. При разработке теста составляются таксономические тестовые задания. В тест необходимо включать задания различного вида (закрытой и откры- той формы, задания на установление соответствия и т. д.). Выбор формы заданий зависит от целей тестирования и содержания контролируемого материала.

Для  формирования  теста,  используемого  в нашем  исследовании,

были разработаны задания трех уровней сложности:

– ТЗ 1-го уровня (знание) предполагают узнавание формул, законов; общее представление о свойствах, явлениях (их констатацию); знание ус- ловных обозначений, единиц измерения, табличных данных, констант;

– ТЗ 2-го уровня (понимание) рассчитаны на воспроизведение фор- мул и законов по памяти, типовые расчеты по формулам; качественную и количественную оценку свойств, явлений;

– ТЗ 3-го уровня (применение) предусматривают применение знания свойств, явлений, законов для решения практических задач; решение задач, требующих умения аналитически мыслить, самостоятельно разрабатывать алгоритм решения; задач по трансляции и трансформации знаний;

● проведение анализа и экспертизы теста. Общую оценку объекти- визированности (качества) тестов (η)  можно оценить по предложенной О. Ф. Шиховой формуле η = C1S + C2RS + C3G + C4L + C5K, в которой учте- ны 5 критериев качества теста: содержательность (S), репрезентативность структуры (R) и ГОС (G), пригодность для диагностики уровней обученнос- ти (L) и видов знаний (K); C1 – C5 – соответствующие коэффициенты «важ- ности» критериев 1–5; их сумма должна быть равна единице (условие нор- мировки) [7]. Значения критериев 1–5 и их весовые коэффициенты опре- деляются методом групповых экспертных оценок;

● сертификация разрабатываемых ПКМ. Для этого определяются их валидность, статистическая надежность, погрешность [6].

Таким образом, объективность и качество ПТМ, применяемых в педа- гогической когнитологии для диагностики структуры сформированных зна- ний, обеспечиваются комплексным подходом, который заключается в интег- рации таксономического, тезаурусного и квалиметрических подходов.

Использование таксономической модели структуры знаний (теза- урусный подход) позволяет разрабатывать тезаурус любой учебной дис- циплины и на его основе – педагогические тестовые материалы для диаг- ностики структуры знаний обучаемых.

Квалиметрический  подход  обеспечивает  научность  и технологич- ность процедуры тестирования за счет применения математического ап- парата педагогической квалиметрии, а также дает возможность состав-

лять педагогические тестовые материалы, учитывая не только требования государственных образовательных стандартов учебной дисциплины, но и опыт ведущих специалистов (учителей, преподавателей и т. д.).

Необходимо отметить, что практически все этапы технологии разра- ботки ПТМ осуществляются посредством применения метода ГЭО [6]. Анализ результатов диагностики на основе квалиметрического подхода дает воз- можность извлекать максимум информации из качественных оценок и коли- чественно оценивать уровень формируемой структуры знаний.

Литература

1. Аванесов В. С. Композиция тестовых заданий. М.: Центр тестиро-

вания МО РФ, 2002. 240 с.

2. Загвязинский В. И. Методология           и методы        психолого-педагоги-

ческого исследования: учеб. пособие. М.: Издат. центр «Академия», 2001.

208 с.

3. Комкова О. Г. Мониторинг формирования структуры знаний обу- чаемых в системе «школа – факультет довузовского образования – вуз»: дис. … канд. пед. наук. Ижевск, 2007. 145 с.

4. Реализация эксперимента по введению единого государственного экзамена в Российской Федерации: аналит. доклад // Оценка образова- тельных достижений в рамках национальных экзаменов: материалы меж- дунар. конф. Москва, 13–15 декабря 2004 г. М., 2004. 43 с.

5. Снигирева Т. А. Основы квалитативной технологии диагностики структуры знаний обучаемых / под ред. В. С. Черепанова. М.; Ижевск: Исслед. центр проблем качества подготовки специалистов; Экспертиза,

2006. 128 с.

6. Черепанов В. С. Основы педагогической экспертизы: учеб. посо-

бие. Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 2006. 124 с.

7. Шихова О. Ф., Габдуллина Л. А. Критерии для оценки объективи- зированности педагогических контрольных материалов // Образование и наука. 2000. № 3(5). С. 82–85.

ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ

ОБРАЗОВАНИЕ

УДК 37

И. П. Смирнов,

А. Н. Бодров