Тихонов А.Н. Современные педагогические технологии интернет обучения

Подождите немного. Документ загружается.

241

называется экспериментальным фактором или независимым пере-

менным. Фактор, изменившийся под влиянием независимого пе-

ременного, называется зависимым переменным. Можно отметить,

что педагогический эксперимент - это эксперимент особого рода,

задачей которого является выяснение сравнительной эффектив-

ности применяемых в учебно-воспитательной работе методов.

Наиболее распространенной формой педагогического эк-

сперимента, распространение которой возможно и на случай

профильного обучения школьников с использованием Интер-

нет-технологий является метод экспериментальных и контроль-

ных классов. В этом случае в одном классе вводится в учебный

процесс экспериментальный фактор, связанный с профильным

Интернет-обучением, а в другом классе этот фактор отсутству-

ет. Важно при этом, чтобы за вычетом вводимых исследователем

факторов, остальные условия, влияющие на условия работы, ос-

тавались одинаковыми для обоих классов.

При педагогическом эксперименте необходимо:

1). Уравнять условия учебной работы (кроме эксперименталь-

ного фактора) в экспериментальных и контрольных классах.

2). Определить, при помощи возможно объективных методов

данные оцениваемого (переменного) фактора.

3). Провести учебную работу с введением экспериментального

фактора в экспериментальном классе и без введения оного или

введением плацебо в контрольном классе.

4). Определить уровень знаний, умений и навыков, учащихся

после окончания эксперимента.

5). Сравнить полученные результаты для экспериментального

и контрольного классов.

При эксперименте исследователь должен уметь контролиро-

вать как независимые, так и зависимые переменные, оценивать их

возможно точнее. Поэтому так важно точное, неоспоримое изме-

рение переменных. Субъективные оценки того или иного педаго-

гического явления значительно снижают научную ценность экспе-

римента. Изменения в явлениях надо оценивать таким способом,

который бы не вызвал сомнений и не затруднял интерпретацию

результатов эксперимента.

Предположим, что исследователь хочет при помощи экспе-

римента выяснить влияние некоторого фактора на профильное

обучение школьников. Эксперимент одновременно проводится в

нескольких группах. Результаты эксперимента зависят не только

от исследуемого метода или приема, но и от многих других факто-

ров. Их можно разделить на четыре основные группы:

242

1. Дополнительные переменные, обусловленные личностью

учащегося: подготовка, уровень знаний, умений, навыков, отно-

шение к учебе и т.д.

2. Переменные, обусловленные личностью педагогов-курато-

ров и сетевых педагогов: их профессиональная подготовка, педа-

гогическое мастерство, нагрузка и т.д.

3. Факторы, зависящие от учебного процесса: содержание и

объем учебного материала, продолжительность рабочего дня и

т.д.

4. Факторы, зависящие от контроля результатов: валидность

(проверяют то, что хотят проверять), объективность, форма кон-

троля, длительность контрольных заданий и т.д.

При каждом эксперименте происходит измерение его резуль-

татов. При педагогических измерениях, как при многих других,

невозможно достичь абсолютной точности - всегда имеет место

толерантность (удовлетворительное качество измерений). Поло-

жение осложняется и тем, что при педагогическом эксперимен-

те встречается особенно много дополнительных переменных,

вследствие чего практически нельзя дать абсолютно точного

ответа на исследуемый вопрос. Поэтому в эксперименте всегда

возможна ошибка.

Ошибки могут быть вызваны двумя причинами:

1). Исследователь строит объективно правильную гипотезу, но

в результате плохо проведенного эксперимента правильность ги-

потезы не подтверждается.

2). Исследователь строит неправильную гипотезу, но некор-

ректно проведенный эксперимент дает такие результаты, что ги-

потеза считается “правильной”.

В рамках выполняемой проектной деятельности о повышении

эффективности профильного обучения школьников с использова-

нием Интернет-технологий планируется судить на основе экспе-

риментов, проведенных с ограниченной группой учащихся. Иссле-

дуется часть совокупности, и по ней судят обо всей совокупности.

Достаточно большой объем выборки, и правильный выбор обес-

печивают адекватность результатов по выборке самой совокуп-

ности. Выбор должен удовлетворять требованию, по которому у

всех элементов совокупности (у класса, учащегося) должны быть

равные возможности попасть в совокупность выборки.

Необходимых для эксперимента учащихся или группы учащих-

ся планируется выбирать так, чтобы с точки зрения цели экспе-

римента они были, возможно, представительнее (репрезентатив-

нее). Ошибка репрезентативности возникает от неправильного

243

определения объема выборки и методов отбора. Вместе с тем

увеличение объема выборки влечет за собой увеличение затрат

труда, следовательно необходимо найти рациональное соотно-

шение, которое при минимальном объеме выборки давало бы ми-

нимальную ошибку.

Для обеспечения репрезентативности экспериментальных и

контрольных групп планируется применение следующих мето-

дов.

1. Отбор случайным образом (метод случайного отбора) экспе-

риментальных и контрольных групп.

Целью случайного отбора является получение выборки из об-

щей суммы некоторых явлений различными способами. При этом

стараются свести количество испытуемых до такого минимума,

при котором результаты были бы научно достоверными.

Различаются четыре типа случайного отбора:

а) простой случайный отбор (собственно-случайный отбор);

б) механический отбор;

в) отбор на основе таблицы случайных чисел;

г) серийный отбор.

2. Отбор экспериментальных и контрольных классов на основе

ранее установленного признака (типологический отбор).

При этом методе будет заранее определено то, сколько клас-

сов учащихся необходимо выбрать для эксперимента из числа ра-

ботающих в разных условиях в рамках профильного обучения. При

этом экспериментатор начинает работу с выяснения статистичес-

ких пропорций совокупности. Экспериментальные и контрольные

группы выбираются в соответствии с квотой статистической про-

порции.

В пользу метода случайного отбора говорит тот факт, что он

опирается на закономерности теории вероятности и позволяет

выразить степень вероятности выводов определенным числом.

Теоретически до сих пор не доказано, что результаты, полученные

методом типологического отбора можно обобщать с учетом про-

цента ошибки. Но в большинстве случаев результаты, полученные

с помощью обоих методов, совпадают.

Применение обоих методов случайного и типологического от-

бора оправдано тогда, когда имеется большая выборка. Так как в

педагогических исследованиях это требование очень трудно вы-

полнить, то необходимо сознательно устранить или уравновесить

дополнительные переменные, которые могут исказить результаты

эксперимента в рамках настоящего проекта. Для этого использу-

ются следующие методы.

244

1. Элиминирование дополнительных переменных.

Например, в контрольном классе значительное влияние на ре-

зультаты два очень слабых учащихся. Они допускаются к участию

в эксперименте, но их результаты не учитываются.

В классе на результаты эксперимента оказывает влияние шум,

доносящийся из зала. Для его элиминирования стараются найти

другое помещение.

2. Составление эквивалентных экспериментальных и контроль-

ных классов.

а) Метод попарного сравнения. Из учащихся эксперименталь-

ного и контрольного классов отбирают двух самых лучших учени-

ков. Один из них отправляется в контрольный, а второй в экспе-

риментальный классы. Затем выбирают следующую пару, и так до

исчерпания списка.

б) Составление экспериментальных классов на основе средних

оценок и их варьирования. Находят средние оценки и вариации по

какому - либо предмету попарно похожие классы, которых одина-

ковые средние и отклонения выбирают в качестве контрольных и

экспериментальных классов.

3. Уравнивание условий эксперимента

Условия в контрольном и экспериментальном классах стара-

ются выровнять. Для этого применяются следующие методы.

а) Эксперимент перекрестных групп. Этот эксперимент прово-

дится в два этапа. На первом этапе один класс является экспе-

риментальным, а второй - контрольным, на втором этапе классы

меняются местами.

б) Уравнение дополнительных переменных. Перекрестное ис-

пользование дополнительных переменных. Один преподаватель в

течение одного семестра работает в экспериментальной группе,

а другой работает в контрольной. Затем (например, во втором се-

местре) они меняются.

а) Планирование эксперимента с двумя факторами

При педагогических экспериментах эффект достигается не од-

ним педагогическим приемом, а совокупность нескольких. Напри-

мер, экспериментатора интересует вопрос: при одновременном

использовании, каких методов обучения учащиеся лучше всего

усваивают учебный материал профильной дисциплины? При пла-

нировании эксперимента намечается отбор с помощью описан-

ных выше методов четырех эквивалентных классов- 1,2,3,4., двух

сетевых педагогов с различным уровнем мастерства - А и В, кото-

рые будут обучать по первому и второму методам - М1 и М2. Экс-

перимент необходимо спланировать следующим образом.

245

Учителя учебные классы

М1 М2

Преподаватель А 1 гр. 2 гр.

Преподаватель В 3 гр. 4 гр.

Такое планирование эксперимента имеет несколько положи-

тельных сторон. При статистической обработке результатов мож-

но выяснить, оказали ли на результаты эксперимента существен-

ное влияние:

а) метод профильного Интернет-обучения, б) опыт сетевого пре-

подавателя, в) совместное влияние учебного метода и опыта учите-

ля, г) дополнительные переменные, мешающие ходу эксперимента.

б). Метод латинского квадрата при планировании эксперимен-

та с несколькими влияющими факторами.

Предположим, что необходимо исследовать эффективность

трех различных учебных методов М1,М2, М3 при прохождении

программных тем профильного Интернет-обучения Т1,Т2,Т3

в классах с различным составом А - хорошая успеваемость, В -

удовлетворительная успеваемость, С - плохая успеваемость.

Схема планирования эксперимента следующая:

Темы Учебные методы

М1 М2 М3

Т1 А В С

Т2 В С А

Т3 С А В

Таким образом, во время эксперимента во всех трех классах

изучаются три темы во всех трех классах. Анализ результатов экс-

перимента позволяет выяснить, оказывают ли на результаты экс-

перимента существенное влияние методы, темы, состав групп, их

совместное влияние или какие-то другие факторы.

в) Метод греко-латинского квадрата при планировании экспе-

римента.

В отличии от метода латинского квадрата метод греко-латин-

ского квадрата позволяет планировать эксперимент с четырьмя

независимыми переменными. В таком случае к каждой латинской

букве прибавляется одна греческая буква, обозначающая четвер-

тый влияющий фактор.

В предыдущем случае независимыми переменными были учеб-

ный метод профильного обучения (изучаемые темы) и разный со-

246

став ученических групп. Добавим еще один фактор - переменные,

обусловленные уровнем мастерства сетевых педагогов:

a- сетевые педагоги с большим опытом

b- сетевые педагоги со стажем 2-3 года

g- сетевые педагоги, работающие первый год

В таком случае можно составить следующую таблицу:

Темы Учебные методы

М1 М2 М3

Т1 Аa Вb Сg

Т2 Вg Сa Аb

Т3 Сb Аg Вa

А,В,С - классы

a,b,g - сетевые педагоги.

С помощью такого плана можно определить имеют ли незави-

симые переменные определенное влияние на результаты экспе-

римента, и каково соотношение влияния этих переменных. Вместе

с тем, планы не позволяют определить каково влияние независи-

мых переменных на зависимые.

Результаты эксперимента на всех трех этапах выполнения про-

екта должны быть надлежащим образом обработаны. Целью это-

го процесса является оценка достоверности результатов, анализ

и интерпретация данных эксперимента, сжатие информации.

Под сжатием информации понимается этап, на котором пере-

ходят от данных собранных об отдельных элементах совокупнос-

ти, к данным, характеризующим совокупность как одно целое.

Полученные в результате работы данные представляются тре-

мя способами:

1. Перечисляются в тексте работы или отчета ,

2. Представляются в виде таблиц,

3. Представляются в виде графиков.

Основным способом представления количественной информа-

ции в педагогических исследованиях, связанных с созданием ме-

тодов и средств обучения является таблица Далеко не все равно, в

какой таблице представлена информация. Правильно выбранный

вид таблицы позволяет лучше раскрыть сущность данных и связи

между ними.

При анализе и представлении цифровых данных планируется

представление данных с помощью графиков. Использование гра-

фиков преследует три цели:

247

1. Наглядно представить сущность и характер профильного Ин-

тернет-обучения школьников;

2. Способствовать анализу исследуемой эффективности про-

фильного обучения;

3. Популяризировать результаты реализации настоящего про-

екта.

Графики позволяют, сжато и наглядно, представить результаты

исследований. Для представления частоты используются глав-

ным образом, два способа: полигон частоты и кумулятивная кри-

вая частоты.

Цифры измерения, показывающие динамику каких-либо пе-

дагогических исследований, будут представлены в виде линей-

ных графиков, линейных или столбчатых диаграмм и сектор-диа-

грамм.

Обработку данных, полученных в ходе экспериментального про-

фильного Интернет-обучения школьников планируется осущест-

влять с использованием математических методов обработки.

Для наиболее общего описания статистических закономернос-

тей применяются различные средние показатели. Применяемые

на практике средние показатели можно разделить на два класса:

средние объема и средние положения.

Средние объема показывают изменение любого элемента со-

вокупности.

В качестве средних объема используются средние арифмети-

ческие, средние гармонические, средние геометрические, сред-

ние квадратичные и т.д..

Средние положения показывают изменения в структуре сово-

купности (изменяется ее количество, последовательность и т.д.).

В качестве средних положения применяются медиана (средний

член упорядоченного распределения частоты по обеим сторонам

которого остается равное число членов совокупности), мода (на-

иболее часто повторяющееся значение в статистическом распре-

делении частоты), квартилы (распределение частоты на четыре

части, в каждой из которых имеется равное количество членов

ряда); квартил три.

Среднее арифметическое вычисляется по формуле:

Σfixi

Mx =

_________

Σ fi

где xi - величина элементарной совокупности, fi - частота появ-

ления отдельной величины.

248

Вычисление медианы. Если ранжированный ряд распределе-

ния частоты имеет нечетное число членов, то легко найти меди-

ану. Медиана - это величина члена ряда приходящегося на сере-

дину ранжированного ряда. Порядковый номер медианы в ряду

вычисляем следующим образом:

N+1

Mx =

_______

, где N - число членов в ряду.

Если в ранжированном ряду число членов четное, порядковый

номер окажется дробью. Для вычисления одной медианы вычис-

ляется среднее арифметическое двух средних членов, и получен-

ное число является медианой.

Вычисление моды. Если распределение частоты не имеет ин-

тервалов, то модой является числовая величина, встречающаяся

наиболее часто. Если параметры расположены в один интерваль-

ный ряд, то модой является абсцисса центра интервала с наиболь-

шей частотой. Для вычисления моды используется формула:

Мо=xср-(xср-Ме).

Практическое применение средних Среднее арифметическое

дает возможность:

а). охарактеризовать исследуемую совокупность одним чис-

лом.

б). определить тенденцию развития какого-либо явления,

в). сравнить разные совокупности,

Медиану применяют в том случае, когда необходимо опреде-

лить точную середину ряда. Графически медиана представляет

абсциссу вертикальной линии, разделяющей площадь под кривой

пополам.

Мода используется в том случае, когда необходимо быстро

охарактеризовать совокупность на основе явления встречающе-

гося наиболее часто.

При абсолютно симметричном распределении частот все три

средних совпадают. Доверительные границы средней арифмети-

ческой выборки.

Цифровые результаты, полученные путем измерения, никогда

не являются абсолютно точными. Причины возникновения ошибок

в рамках исследования эффективности профильного Интернет-

обучения школьников могут быть следующими:

1. Применение неверной методики,

249

2. Неверные вычисления и неисправность приборов,

3. Вывод обо всей совокупности на основе только ее части -

репрезентативные ошибки.

Для определения доверительных границ среднего арифмети-

ческого обычно применяется стандартная ошибка стандартную

ошибку среднего арифметического или вероятную ошибку сред-

него арифметического.

Стандартная ошибка среднего арифметического

MXCP =

______

где s - стандартное отклонение выборки, n - объем выборки.

В случае действия закона нормального распределения на ос-

новании объема выборки можно достоверно определить соот-

ветствующие величины общего объема, т.е. соответствующие па-

раметры всей популяции. В таком случае

xN=xn+zmxcр,

где xN -вероятные доверительные границы среднего общего

объема;

xn - среднее выборки;

z - табличная постоянная

mxcр - стандартная ошибка среднего арифметического объ-

ема.

При малых объемах выборки, когда не действует закон нор-

мального распределения, вероятные ошибки считаются на осно-

ве t-распределения. В данном случае поступают следующим об-

разом. Находят стандартную ошибку среднего арифметического

mxcр. Затем вычисляется

XCP

T =

______

MXCP

Далее выдвигается гипотеза, что среднее не является досто-

верным и проверяется с помощью t-критерия какова вероятность

нулевой гипотезы, учитывая отношение t элементов совокупности

выборки (число наблюдений). Невероятной считают в педагогике

гипотезу тогда, когда ее вероятность ниже 5 %. Если среднее яв-

ляется достоверным (t > ttab), то доверительные границы вычис-

ляются по формуле

xcр+mxcрt45%

250

Экспериментальная апробация и оценка качества

Интернет-ресурсов, используемых в обучении

школьников на профильном уровне

Экспериментальное профильное Интернет-обучение школьни-

ков невозможно без использования цифровых образовательных

ресурсов и ресурсов, опубликованных в сети Интернет. При этом

такие ресурсы будут разработаны как в рамках реализации проек-

та по 14 профильным направлениям подготовки школьников, так

и в рамках других проектов и инициативных исследований. Оче-

видно, что качество обучения школьников во многом будет опре-

деляться качеством используемых образовательных ресурсов. В

связи с этим в рамках проводимой экспериментальной деятель-

ности необходима экспериментальная проверка эффективности

ресурсов и выработка соответствующих критериев качества.

Образовательные информационные ресурсы, используемые

для реализации целей профильного обучения школьников подле-

жат апробации посредством их реального использования в учебном

процессе, демонстрации и обсуждения основных качественных ха-

рактеристик Интернет-ресурсов на конференциях, семинарах, вы-

ставках, презентациях и других общественных мероприятиях.

По результатам комплексной апробации Интернет-ресурсов

формируется система корректив, подлежащих к учету в ходе со-

вершенствования Интернет-ресурсов.

Процесс апробации и последующего совершенствования Ин-

тернет-ресурсов носит итеративный циклический характер и про-

должается до полного достижения Интернет-ресурсами требуе-

мых показателей уровня качества.

Апробация Интернет-ресурсов начинается на предприятии,

создавшем данный ресурс. В этом случае завершенный ресурс

(альфа-версия Интернет-ресурса) проходит тестирование разра-

ботчиками (автором и программистом) и несколькими пользова-

телями с целью выявления ошибок в разработке программы, сис-

теме навигации или метаописании.

Автор информационного ресурса особое внимание при этом

обращает на реализацию педагогического сценария в програм-

мном коде. В процессе тестирования автор ставит перед собой

задачу моделирования различных образовательных траекторий

учащихся и их опытной реализации. Таким образом выявляются

недостатки Интернет-ресурса, источником которых может стать

любой пройденный этап работы, выявляются проблемы создания

педагогического сценария и программного кода. Результаты пер-