СПОСОБ ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЦЕССА ОБУЧЕНИЯ Российский патент 2000 года по МПК G09B3/00 

Изобретение относится к области обучения и может быть использовано в сфере образования при определении эффективности как процесса обучения в целом, так и отдельных его этапов, а также для определения эффективности используемых средств обучения.

В современном обществе постоянно повышается роль образования. При этом при формировании процесса обучения необходимо, с одной стороны, учитывать непрерывно увеличивающийся поток информации, а с другой стороны, появление все новых методик обучения и средств для обучения, например, учебных и наглядных пособий, компьютерных обучающих программ и т.п. В связи с этим остро встает проблема как определения объема знаний, который должен быть изучен в процессе обучения, так и оценки эффективности процесса обучения.

Известен способ оценки эффективности процесса обучения, при котором определяют объем знаний и умений, которые должны быть изучены, после завершения процесса обучения проводят проверку усвоенных обучаемыми знаний и умений, например, путем проведения экзаменационных работ, тестирования и т.п., и по результатам проверки оценивают эффективность процесса обучения ("Проблемы школьного учебника", Сборник статей, вып. 5, М.: Просвещение, 1977, с. 82-90). При этом в известном способе при определении объема изучаемых знаний в нем выделяют систему основных понятий и при проверке усвоенных знаний определяют знание основных понятий. Но тем не менее при оценке эффективности обучения не используются количественные характеристики как объема изучаемых, так и усвоенных знаний и, следовательно, недостатком известного способа является его субъективность.

Задачей, на решение которой направлен предлагаемый способ, является повышение объективности и точности оценки эффективности процесса обучения и средств, используемых при обучении.

Сущность изобретения заключается в том, что в способе оценки эффективности процесса обучения, при котором определяют объем знаний и умений, которые должны быть изучены, после завершения процесса обучения проводят проверку изученных по крайней мере одним обучаемым знаний и умений и по результатам проверки оценивают эффективность процесса обучения, определение объема изучаемых знаний и умений И осуществляют путем подсчета количества условных единиц знаний, каждая из которых представляет собой связь между изучаемым и известным понятием, и условных единиц умений, каждая из которых представляет собой единичный шаг алгоритма, описывающего соответствующее умение, до начала процесса обучения определяют исходный уровень знаний О путем подсчета количества известных по крайней мере одному обучаемому условных единиц знаний и умений, при проверке изученных знаний и умений определяют количество изученных условных единиц знаний и умений П, а эффективность процесса обучения определяют по формуле:

где
П - количество условных единиц знаний и умений, усвоенных обучаемыми во время данного учебного процесса, т.е. продуктивность процесса обучения;
И - количество условных единиц знаний и умений, которое содержится в изучаемой информации и может быть сформировано у обучающихся данным учебным процессом, т.е. информативность процесса обучения.

Кроме того, при определении объема изучаемых знаний и умений, исходного уровня знаний и умений и при проверке изученных знаний и умений подсчитанное количество условных единиц знаний и умений фиксируют на носитель информации.

При этом проверку изученных знаний наиболее целесообразно осуществлять путем тестирования на уровне запоминания и/или воспроизведения и/или на уровне узнавания из по крайней мере двух альтернативных ответов.

Процесс обучения может осуществляться в виде по крайней мере одного учебного занятия, представляющего собой лекцию, или видеолекцию, или семинар, или практическое занятие, или лабораторное занятие, или компьютерное занятие. Причем обучение может осуществляться с помощью по крайней мере одного средства обучения, в качестве которого может использоваться учебник, или методическое пособие, или наглядное пособие, или схема, или слайд. При этом данный способ может использоваться для определения эффективности процесса обучения как для одного обучаемого, так и для группы обучаемых. Причем в том случае, если в процессе обучения принимают участие два или более обучаемых, то исходный уровень знаний и изученные знания и умения целесообразно определять для каждого из обучаемых, а при определении эффективности процесса обучения всей группы обучаемых использовать средние значения указанных величин. Кроме того, процесс обучения, предполагающий изучение одного и того же объема знаний и умений, может быть осуществлен для нескольких групп обучаемых, как одинаковых, так и отличающихся по численности. И в этом случае эффективность процесса обучения может быть определена как для каждой группы отдельно, так и для всех групп в целом, для чего предварительно определяют средние значения соответствующих величин для всех групп. Причем при определении средних значений величин могут использоваться различные методы, например, можно определять среднее арифметическое значение величин, при этом перед определением среднего арифметического значения целесообразно исключить как максимальное, так и минимальное значения каждой из величин.

В основу предлагаемого способа оценки эффективности процесса обучения положен способ количественного определения знаний и умений, согласно которому определяется количество условных единиц знаний и умений, содержащихся в информации, которая должна быть изучена. Как уже указывалось выше объем изучаемых знаний зависит от количества содержащихся в нем новых понятий. Однако понятия отличаются между собой по сложности и, следовательно, по затратам труда и времени на его изучение. Поэтому учет только количества понятий не позволяет с достаточной точностью определить объем знаний. На основе исследований, проведенных в Современном гуманитарном университете (СГУ), был сделан вывод о том, что каждое вновь вводимое понятие может быть выражено через известные понятия, причем чем больше известных понятий используется для введения нового понятия, тем оно требует больше затрат труда и времени на его изучение. Таким образом, был сделан вывод о том, что сложность понятия может быть охарактеризована числом связей этого понятия с уже известными понятиями. В связи с этим за условную единицу знания, названную "линк", было предложено принять связь между новым понятием и известным понятием, через которое определяется новое понятие, а за количество знаний при этом принимается количество условных единиц, содержащееся в изучаемом объеме знаний, который может быть представлен в виде источника информации, средства обучения, текста лекции и т.п. Кроме того, в процессе обучения должны быть усвоены умения, которые по отношению к учебному процессу могут быть определены как операции (действия) со знакомыми понятиями, выполняемые по определенным алгоритмам. При этом каждое умение, как и понятие, имеет определенную степень сложности, которая характеризуется количеством простейших операций (шагов), выполняемых для достижения конечного результата. В связи с этим в качестве условной единицы умения, названной "степ", было предложено принять одну операцию (шаг) алгоритма, описывающего данное умение, а количество умений в этом случае определяется как количество шагов соответствующих алгоритмов, т. е. степов, содержащихся во всех изучаемых умениях. Эксперименты, проведенные в СГУ, показали, что подсчитать количество условных единиц знаний и умений в изучаемой учебной дисциплине достаточно просто и различие в количестве условных единиц, подсчитанных различными экспертами, не превышает несколько процентов.

Сущность предлагаемого способа поясняется далее более подробно с помощью конкретных примеров определения количеств условных единиц знаний и умений.

Для определения объема изучаемых знаний и умений из учебной информации, зафиксированной на носителе информации и представляющей собой учебник, текст лекций, видеозапись и т.п., выделяют и фиксируют на носителе информации все новые понятия, законы, явления, которые должны быть усвоены в процессе обучения. Дают их определения через известные понятия и фиксируют их на носителе информации. Подсчитывают количество условных единиц знания (линков), т.е. связей между каждым новым понятием и известными понятиями, с помощью которых определяется это новое понятие. Кроме того, выделяют и фиксируют новые факты, которые должны быть усвоены, при этом один факт принимают за одну условную единицу знаний.

Наиболее целесообразно использовать для подсчета условных единиц знаний таблицу, пример которой приведен ниже (см. табл. 1). В данной таблице в качестве примера представлены новые понятия и факты, изучаемые по теме "электричество" в курсе физики.

Аналогично при определении количества условных единиц умений выделяют и фиксируют на носителе информации все новые умения, которые должны быть усвоены в процессе обучения. Дают каждому умению четкое и краткое название, отражающее суть действий с понятиями или характеристику конечного результата, например, "нахождение значения функции", "доказательство тригонометрического тождества" и т.п. Для каждого умения определяют и фиксируют последовательность действий, входящих в состав соответствующего умения. Подсчитывают количество единиц умения (степов), т.е. количество действий (шагов) алгоритма, описывающее данное умение.

Как и в случае определения количества условных единиц знаний, наиболее целесообразно использовать для подсчета условных единиц умений таблицу, пример которой приведен ниже (см. табл. 2). В данной таблице в качестве примера представлены некоторые новые умения, изучаемые в курсе экономики.

Определяют описанным выше образом общее количество условных единиц знаний и умений и тем самым объем знаний и умений И, который должен быть усвоен. До начала процесса обучения определяют исходный уровень знаний О путем подсчета количества известных каждому обучаемому условных единиц знаний и умений из числа тех, которые должны быть изучены. Наиболее целесообразно это осуществлять методами тестирования имеющихся знаний и умений специально подготовленными тестами на уровне запоминания (воспроизведения). После проведения процесса обучения при проверке знаний определяют для каждого из обучаемых количество изученных условных единиц знаний и умений П. Это также наиболее целесообразно осуществлять с помощью специально подготовленных тестов. Причем тесты могут быть как на уровне запоминания (воспроизведения), так и на уровне узнавания из нескольких альтернативных ответов. Если обучаемых два или более, то определяют средние значения исходного уровня знаний и количества изученных условных единиц знаний и умений по выбранной методике. После этого определяют эффективность процесса обучения по следующей формуле:

где П_ср. - среднее значение количества условных единиц знании и умении, изученных обучаемыми во время данного учебного процесса;
О_ср. - среднее значение количества условных единиц знаний и умений, известных обучаемым до начала процесса обучения, т.е. исходный уровень знаний обучаемых;
И - количество условных единиц знаний и умений, которое содержится в изучаемом объеме знаний и может быть сформировано у обучаемых данным учебным процессом, т.е. информативность процесса обучения;
Таким образом в результате применения предлагаемого способа может быть объективно определена эффективность любого процесса обучения, в том числе с использование средств обучения, и тем самым оценена эффективность самого средства обучения. Предлагаемый способ позволяет сравнивать между собой различные процессы обучения и средства обучения по их эффективности и, следовательно, выбирать оптимальные процесс обучения и средства для его реализации.

Способ включает определение изучаемого объема знаний и умений путем подсчета количества условных единиц знаний, каждая из которых представляет собой связь между изучаемым и известным понятием, и условных единиц умений, каждая из которых представляет собой единичный шаг алгоритма, описывающего соответствующее умение. До начала процесса обучения определяют исходный уровень знаний путем подсчета количества известных обучаемым условных единиц знаний и умений. После завершения процесса обучения проводят проверку изученных знаний и умений и определяют количество изученных условных единиц знаний и умений. По результатам проверки определяют эффективность процесса обучения по приведенной зависимости. Проверку изученных знаний осуществляют обычно путем тестирования на уровне запоминания, и/или воспроизведения, и/или на уровне узнавания из по крайней мере двух альтернативных ответов. При участии в процессе обучения двух или более обучаемых исходный уровень знаний и изученные знания и умения определяют для каждого из обучаемых, а при определении эффективности процесса обучения используют средние значения указанных величин. Способ обеспечивает повышение объективности и точности оценки эффективности процесса обучения и средств, используемых при обучении. 7 з.п.ф-лы, 2 табл.

1. Способ оценки эффективности процесса обучения, при котором определяют объем знаний и умений, которые должны быть изучены, после завершения процесса обучения проводят проверку изученных по крайней мере одним обучаемым знаний и умений и по результатам проверки оценивают эффективность процесса обучения, отличающийся тем, что определение объема изучаемых знаний и умений И осуществляют путем подсчета количества условных единиц знаний, каждая из которых представляет собой связь между изучаемым и известным понятием, и условных единиц умений, каждая из которых представляет собой единичный шаг алгоритма, описывающего соответствующее умение, до начала процесса обучения определяют исходный уровень знаний О путем подсчета количества известных по крайней мере одному обучаемому условных единиц знаний и умений, при проверке изученных знаний и умений определяют количество изученных условных единиц знаний и умений П, а эффективность процесса обучения определяют по формуле

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при определении объема изучаемых знаний и умений и исходного уровня знаний и умений и при проверке изученных знаний и умений подсчитанное количество условных единиц знаний и умений фиксируют на носитель информации. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что проверку изученных знаний осуществляют путем тестирования. 4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что тестирование осуществляют на уровне запоминания и/или воспроизведения и/или на уровне узнавания из по крайней мере двух альтернативных ответов. 5. Способ по любому из пп.1 - 4, отличающийся тем, что процесс обучения осуществляют в виде по крайней мере одного учебного занятия, представляющее собой лекцию, или видеолекцию, или семинар, или практическое занятие, или лабораторное занятие, или компьютерное занятие. 6. Способ по любому из пп.1 - 5, отличающийся тем, что процесс обучения осуществляют с помощью по крайней мере одного средства обучения. 7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что в качестве средства обучения используют учебник, или методическое пособие, или наглядное пособие, или схему, или слайд. 8. Способ по любому из пп.1 - 7, отличающийся тем, что при участии в процессе обучения двух или более обучаемых исходный уровень знаний и изученные знания и умения определяют для каждого из обучаемых, а при определении эффективности процесса обучения используют средние значения указанных величин.