Устройство для контроля знаний учащихся Советский патент 1979 года по МПК G09B7/07 

1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам для обучения и контроля знаний, и может быть использовано для адаптивного группового контроля знаний учащихся.

Один из известных автоматизированных классов для контроля знаний учащийся содержит киноленту с кадрами учебной информации и кодами управления, управляемый диапроектор, экран, блок фотодатчиков, блок ввода, логический блок, блок оценки и индикации, блок связи, дешифратор, регистр, ключи, ЭВМ. Он позволяет реализовывать адаптивный контроль и обучение за счет передачи данных о ходе контроля на ЭВМ, которая и управляет процессом контроля и обучения 1. Однако в известном устройстве адаптация осуществляется по заранее заданному алгоритму, что исключает активизацию контроля и снижает его эффективность.

Другой известный автоматизированный класс для контроля знаний учащихся содержит блок выдачи информации, логический блок, блок ввода, блок индикации, блок вычисления взаимной корреляции вопросов и правильных ответов. Он обеспечивает адаптивный контроль за счет корреляции числа вопросов и правильных ответов 2. Однако это устройство исключает активное вмещательство учащегося в процесс выбора очередной дозы информации, что снижает активность и эффективность контроля.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является автоматизированный класс для контроля знаний учащихся, содержащий блок программного управления, соединенный с блоком приоритета, блоками выбора задания, блоками ввода информации и первым распределителем, который подключен к блокам выбора задания и блокам ввода информации, блоки ввода ответов, соединенные с соответствующими блоками анализа ответов, подключенными к соответствующим блокам оценки и блокам ввода информации, которые соединены с блоком приоритета и соответствующими блоками оценки, блоки задания

времени и индикации 3.

В таком устройстве, несмотря на реализацию активных учебных ситуаций, не достигается значительного повыщения активности и эффективности контроля. Это обусловлено тем, что создаваемые групповые активные учебные ситуации стимулируют в основном только способных учащихся, т. е. тех, кто может претендовать согласно алгоритму игрового контроля на роль «лидера.

На учащихся со средними способностями,

т. е. составляющих ббльшинство и не имеющих возможности нретендовать иа роль «лидера, реализуемые групновые активные учебные ситуации не оказывают должного активизирующего воздействия. Это происходит потому, что данные груииовые активные учебные ситуации этим учащимся оказываются не под силу. Кроме того, принятое в реализуемом алгоритме игрового контроля одновременное предъявление очередкой дозы информации всей группе учащихся не иозволяет каждому учащемуся двигаться но контролирующей ирограмме в свойственном ему темпе. В результате этого темп продвижения группы задается темпом самого медлительного учащегося группы, так как переход к еледующей дозе информации возможен только после ответов всех учащихся на иредыдущий вопрос. Все это сиижает как активность, так и эффективность контроля.

Цель изобретения - повышение точности контроля знаний путем создания для каждого учан1,егося па всех этапах контроля индивидуализированных активных учебных ситуаций.

Суть создания нидивидуализированных активных учебных ситуаций поясняется предлагаемым алгоритмом игрового контроля. Для адаптации контроля программа контроля состоит из ияти подпрограмм различного уровня сложности (усложнение идет от первого уровня к пятому). Контроль начинается с дозы информации первого уровня сложности. Ответивший первым правильно иа первое задание первого уровня получает право выбора следующей дозы информации на втором уровне. Однако этот выбор он может осуществить только нри появлении партнера, т. е. того, кто из оставшихся учащихся группы первым правильно ответит на первый вопрос первого уровня. Таким образом, формируется первая динамическая пара учащихся, у которых иа данном этапе контроля приблизительно одинаковая успешность, т. е. равные возможности вести борьбу за лидерство между собой. Если же один из них отвечает неверно на первый вопрос второго уровня, то он остается на втором уровне и ждет партнера, того, кто первым из оставшихся правильно ответит к этому времени на вопрос иервой иодпрограммы. Следовательно, формируется новая динамическая пара учащихся. Ответивший первым верно на вопрос второго уровня имеет право выбора дозы информации на третьем уровне, но опять же только после появления партнера (ответившего верно вторым на вопрос второго уровня). Таким образом, вновь формируется динамическая пара.

Такое динамическое формирование пар, в основу которого положена успешность ответа и время, затрачиваемое на ответ, происходит для всех учащихся группы на всех

этапах контроля. При этом, с целью ограничения объема контроля для слабо подготовленных учащихся, на одном уровне разрешается отвечать не более двух раз, т. е. при первом неправильном ответе на данном уровне учащийся может отвечать на второй вопрос этого же уровня (после формирования новой динамической пары). В случае правильного ответа на второй вопрос он переводится на следующий уровень, при неправильном ответе контроль прекращается и выставляется оценка в соответствии с иоеледним уровнем, на котором у него были правильные ответы: первый уровень- «1, второй - «2 и т. д. Таким образом, контроль для учащегося заканчивается или иосле правильного ответа на вопрое пятого уровня (оценка «5), или же после двух неверных ответов на вопросы одного из уровней. При этом для усиления активизации учащихея в течение всего времени контроля дается индикация динамического ранжирования учащихся ио успешности выполнения заданий: ответивший первым верно на вопрос пятого уровня занимает первое место в ранговом ряду, ответивщий вторым - второе и т. д. Это ранжирование динамическое, т. е. до тех пор пока не ответит поеледний учащийся из группы окончательное распределение мест, особенно в середине рангового ряда, не будет завершено. При динамическом ранжировании распределение мест идет следующим образом: первые места занимают достигшие пятого уровня, затем четвертого и и т. д. Внутри же группы учащихея, достигщих одного и того же уровня, ранжирование осундествляется иа основании времени, потраченного на достижение данного уровну. Все это позволяет оптимизировать и активизировать контроль, а также поддерживать эту активность до его завершения.

Указанная цель достигается тем, что предлагаемое устройство содержит блок распределения результатов ответов по оценке, блоки регистрации однозначных ошибок и второй распределитель, выход которого соединен с блоком приоритета, первый вход - е первым распределителем, вторые входы - с блоками анализа ответов, подключенными к первым входам соответствующих блоков регистрации однозначных ошибок, вторые входы которых соединены с соответствующими блоками ввода информации, а выходы - с соответствующими блоками оценки, которые через блок распределения результатов ответов по оценке подключены к блоку индикации.

При этом блоки регистрации однозначных ошибок совместно с блоками оценки обеспечивает формирование сигнала оценки на основании достигнутого учащимися уровня сложности подпрограммы. Блок распределения результатов ответов по оценке совместно с блоком задания време ни обеспечивает динамическое ранжирование учащихся по успешности выполнения заданий, а второй распределитель совместно с блоком приоритета - формирование сигнала, содержащего информацию о приоритете ответа в динамической паре и об уровне отвечаемой подпрограммы, для программного блока.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство для контроля знаний учащихся содержит блок 1 программного управления, соединенный с блоком 2 приоритета, блоками 3 выбора задаиия, блоками 4 ввода информации и первым распределителем 5, который подключен к блокам 3 выбора задания и блокам 4 ввода информации, блоки 6 ввода ответов, соединенные с соответствующими блоками 7 анализа ответов, подключенными к соответствующим блокам 8 оценки и блокам 4 ввода информации, которые соединены с блоком 2 приоритета и соответствующими блоками 8 оценки, блоки задания времеии 9 и индикации 10, второй распределитель 11. Выход распределителя 11 соединен с блоком 2 ириоритета, первый вход - с первым распределителем 5, вторые входы - с блоками 7 анализа ответов, подключенными к первым входам соответствующих блоков 12 регистрации однозначных ошибок, вторые входы которых соединены с соответствующими блоками 8 оценки, которые через блок 13 распределения результатов ответов по оцеике подключены к блоку 10 индикации.

Конструктивно блоки 1, 2, 5, 9, 11, 13 размещены в пульте 14 преподавателя, а блоки 3, 4, 6, 7, 8, 12 - в пультах 15 учащихся.

Работает устройство для контроля знаний учащихся следующим образом.

С пульта 14 преподавателя на пульты 15 учащихся через блоки 4 ввода информации выдаются вопросы по подпрограмме первого уровня, и учащиеся начинают отвечать, вводя ответы в блоки 6. Анализ ответов осуи1ествляется в блоках 7. При правильных ответах сигналы с выходов блоков 7 анализа через распределитель 11 поступают в блок 2 приоритета, где определяется пульт учащегося, с которого первым был правильный ответ. С выхода блока 2 приоритета сигнал подается в блок 1 программного управления, где и запоминается. Как только, хотя бы сшс одии, учащийся ответит иравпльио на первый вопрос, сигнал с блока 7 анализа этого пульта учащегося проходит через распределитель 11, блок 2 приоритета и поступает на блок 1.

В результате поступления этого сигнала блок 1 выдает разрешаюии1Й выбор задания сигнал на блок 3 того пульта учащегося, с которого поступил первый цравильный ответ. Кроме того, блок 1 подает сигнал на распределитель 5, который обеспечивает коммутацию блоков 4 ввода информации первых двух упомян -тых пультов учащихся. В свою очередь, сигнал с распределителя 5 поступает иа второй раснределитель 11, который обеспечивает коммутацию блоков 7 анализа тех же пультов учащихся. Таким образом, формируется первая динамическая ипра. После этого учащийся, работающий за пультом учащегося, на который поступил сигнал разрешения из блока 1, через блок 3 выбора задания, распределитель 5 и блок 4 ввода imформации осуществляет выбор следующего задания для себя и партнера одиоврсменно

из подпрограммы второго уровня сложности. При появлении третьего и четвертого учащихся, верно ответивших па первый вопрос, аналогично формируется вторая динамическая пара и т. д.

Из учаии1хся, неверно ответивп1их на нервый вопрос, аналогичным образом формируются динампчеекпе нары, по на следующий вопрос они могут отвечать только по подпрограмме этого же первого уровня.

При этом сигналы о том, что первые ответы были певерные, поступают в блоки 12 регистрации однозначных ошибок, где запоминаются. В случае неверного ответа учащегося и на второй вопрос подпрограммы первого уровня блок 12 на основании сигнала из блока 7 анализа пыдает сигнал в блок 8 оценки. При этом контроль автоматически прекран1ается и учащемуся выставляется оценка «1. Такое прекращение

ответа может осуп1ествляться на любом уровне при двух неверных ответах на вопросы подпрограммы одного и того же уровня. Оценка при этом выставляется блоком 8 с учетом нредыдущего уровня

сложности подпрограммы, на основании сигнала из блока 4 ввода информации.

Описанное ранее формирование динамических пар происходит на всех этапах контроля, т. е. при работе по подпрограммам

всех уровней с,1ол ;ностп, ана,1огичным образом. Однако после формирования динамических пар блоки 7 анализа этих пар оказываются ско%гмутированными через распределитель И и блок 2 приоритета

определяет в этом случае приоритет внутри пары, а сигнал приоритета для вновь формируемой дпнамическоп пары В1 1дает в блок 1 на основанпн сигналов о приоритетах внутри пар и уровнях подпрограмм нары, которые поступают из блока 2 приоритета. Работа устройства но формированию динамических пар продолжается до тех пор, пока все учащиеся не завершат контроль. Заверщение контроля для учащегося

происходит или при двух неверных ответах на вопросы подпрограммы одного нз уровней или при правильном ответе учаи1егося на вопрос иодирограммы пятого уровня, в этом случае блок 8 формирует сигнал оценки «5 на основании сигналов из блока 4 ввода информации (сигнал иятого уровня) и блока 7 анализа (сигнал верного ответа). С целью усиления активизации учан1и.хся в всего времени контроля на блок 10 индикации выводятся через блок 13 распределения результаты усиешности учащихся ио выиолнению заданий. Сигналы об усиешноети вынолнення заданл1я учащимнся гюстунают из блока 8 оценки (это сигналы оценок или, что то же самое, сигналы об уровнях поднрограмм, на которые учащиеся смогли ответить) в блок 13 распределения, который ранжирует их на основании двух нризнаков: достигнутого уровня сложности подирограммы (это и есть сигнал оценки) н времени заверщения контроля (сигнал, ностунающий из блока 9 задания времени). При этом нервую ранговую грунну составляют учащиеся, достигшие подпрограммы нятого уровня, вторую - четвертого уровня н т. д. Внутри же ранговых групп учан1неся ранжнруются на основании времени, затраченного на контроль. В результате этого все учандиеся груниы оказываются но аналогии со спортивными соревнованиями как бы расставленными но местам, занятым ими в соответствии с результатами контроля. Учитывая, что ранжирование - динамическое, а его результаты выведены наглядно в блок индикации, то кал{дый учащийся груниы во время контроля видит занимаемое им место. Такая индикация активизирует не только сиособных учащихся, которые претендуют на иервые ранговые места, но и всех остальных учащихся, которые не могут нретендовать на первые ранговые места, но все же могут бороться за более высокое место в общем ранговом ряду. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет активизировать и оптимизировать груииовой контроль знаний за счет еоздания индивидуализированиых активных учебных ситуаций для каждого учан егося на всех этапах контроля, а также за счет наглядной индикации динамического ранжирования учани хся по успешноети выполнения заданий. В конечном счете и 6 9 оптимизация, и активизация процесса контроля знаний обеснечивают иовыщение его эффективности, что, в свою очередь, иозволяет новысить качество подготовки специалистов. Ф о р м } л а изобретен н я Уетройство для контроля знаний учащихея, содержащий блок программного управления, еоединенный с блоком нрноритета, блоками выбора задания, блокамн ввода информации и первым распределителем, который подключен к блокам выбора задания и блокам ввода информации, блоки ввода ответов, соединенные с соответствуюHiHMH блоками анализа ответов, подключенными к соответствуюндим блокам оценки и блокам ввода информации, которые соединены с блоком ириоритета и соответствующими блокамн оценкн, блоки задания времени н индикации, отличающийся тем, что, с целью повыщеиия точности контроля знаннй, он содерж т блок распределения результатов ответов ио оценке, блоки регистрации однозначных ощибок н второй распределитель, выход которого еоединен е блоком приоритета, нервый вход - с первым распределителем, вторые входы - с блоками анализа ответов, подключенными к первым входам еоответствующих блоKoii регистрации однозначных ошибок, вторые входы которых соединены с соответствуюи1ими блоками ввода информации, а выходы - с соответствующими блоками оценки, которые через блок распределения результатов ответов но оценке подключены к блоку индикации. Иеточники информации, нринятые во внимание нри экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 327510, кл. G 09В 7/00, 1973. 2.Авторское свидетельство СССР № 419951, кл. G 09В 7/04, 1974. 3. Петров Н. С. и Медведев В. П. Игровая ситуация - один из методов активизации контроля знаний. методы и средства обучения в школе. Вып. 2. Тагаирог, 1976, е. 44-48.

ю

Ч

(