Гоцик І. А., Гоцик Т. А.

Східноєвропейський національний університет імені Лесі Українки, м. Луцьк, Україна

КОМП’ЮТЕРНЕ ТЕСТУВАННЯ ЗНАНЬ З ФІЗИКИ

Унікальність та цінність контролю знань у формі тестів була і залишається предметом дискусій педагогів і методистів. Серед переваг такої форми оцінювання необхідно відмітити: оперативність, масовість, легкість оброблення результатів тестування. Проте, велика практична цінність тестів підтверджується зарубіжною та вітчизняною практикою їх застосування в системах освіти. Наприклад, тестування під час зовнішнього незалежного оцінювання знань випускників в Україні.

Особливої уваги заслуговує вивчення проблем, пов’язаних із використанням такої форми контролю знань з фізико-математичних дисциплін . Дослідження у цьому напрямку проводили: О.І.Бугайов, Є.В.Коршак, І.М. Гельфгат , А.С.Шкіль, В.Г. Разумовський , З.В. Сичевська , Ю.І. Дік , О.В.Сергєєв, Л.А.Кирик, І.В. Солуха , В.П.Сергієнко та ін.

Тестування, як форма контролю знань, набуває певної досконалості у формі комп’ютерного тестування – важливої складової інноваційних технологій навчання, які поступово і невідворотно втілюються у педагогічну практику.

У Східноєвропейському національному університеті імені Лесі Українки уподовж трьох років здійснюється підсумковий контроль знань з нормативних дисциплін у формі комп’ютерного тестування з використанням системи тестування знань OpenTest2. У 2011–2012 рр. знання студентів фізичного та географічного факультетів з дисциплін «Загальна фізика (механіка)» та «Фізика з основами геофізики» контролювались класичним методом і паралельно використовувалося комп’ютерне тестування за допомогою вище згаданої програми.

Продемонструємо можливості системи OpenTest2 та приклади тестових завдань з дисципліни «Загальна фізика (механіка)» у форматі цієї програми.

Система тестування знань OpenTest2 надає можливість формувати чотири типи тестових завдань: питання множинного вибору з однією або із декількома правильними відповідями, питання вільного введення відповіді з клавіатури та питання на відповідність. При чому, питання та відповіді тестових завдань можуть містити зображення, аудіозаписи , відеозаписи, чи навіть flash-ролики, що значно розширює можливості тестування.

Додатково, розглядувана система, надає такі можливості:

- встановлення складності питань;

- обмеження часу відображення варіантів відповідей;

- конструювання відповідей питань третього типу (введення відповідей з клавіатури) за допомогою регулярних виразів.

Досить зручним є те, що імпорт баз тестових завдань у систему може здійснюватися з формату файлу Microsoft Word чи OpenOffice Writer .

Під час створення тестів з фізики неможливо обійтися без малюнків та формул. Однак мова HTML, на якій базується інтерфейс системи тестування OpenTest2, не передбачає відображення формул, тому їх необхідно зберігати у вигляді зображень (див. рис.1, рис.2).

Рис. 1 . Завдання з використанням зображень

Рис. 2 . Завдання з використанням зображень та формул

Можливість включення у зміст питання аудіо та відеофайлів дозволяє значно розширити сутність запитання та перевірити розуміння студентом фізики побаченого процесу та фізики загалом. Наприклад: показується відео з дослідами на лаві Жуковського чи з гіроскопом, а студент повинен передбачити поведінку системи при зміні заданих параметрів чи умов досліду (див. рис. 3).

Рис. 3 . Завдання з відеороликом

Важливим аспектом під час тестування є використання питань на введення відповіді з клавіатури (рис. 4).

Рис. 4 . Завдання на вільне введення відповіді

Такі завдання дозволяють виключити можливість вгадування відповідей. Однак студент відповідаючи на питання може ввести безліч аналогів до відповіді, а комп’ютерні системи тестування можуть розпізнавати тільки однозначно задані еталони. У випадку проведення тестування за допомогою системи тестування OpenTest2 можна використовувати регулярні вирази для розширення поля можливих відповідей. Наприклад, вираз [_~^?( замкнен ( ою )|(а)( +систем(а)|( ою ))?) ?$ ~iu )_] задає наступну множину відповідей: замкнена, замкненою, замкнена система, замкненою системою. При чому відповідь може вводитися будь-яким регістром букв, а також передбачається можливість введення зайвих пробілів.

Також існує можливість створення питання на введення нескладних формул.

Рис. 5 . Завдання на вільне введення відповіді у вигляді формули

В даному випадку регулярний вираз має вигляд: [_~^?((E|Е(p|п)??=)? (?m?g ?h|H)) ?$~_]. Можливі варіанти відповідей для нього: mgh , mgH , E=mgh , E=mgH , Ep=mgh , Ep=mgH , Eп=mgh , Eп=mgH . При чому відповідь може містити пробіли між символами.

За допомогою питань на відповідність, окрім звичайного їх застосування (рис. 6), можна перевіряти знання послідовності доведення теорем чи тверджень (рис. 7).

Рис. 6 . Питання на відповідність

Рис. 7 . Питання на перевірку знання послідовності визначення гравітаційної сталої методом Кавендиша

Контроль знань з фізики неможливо уявити без розв’язання задач. Але конструювання задач у вигляді тестів має вагомий недолік – правильну відповідь можна визначити шляхом підстановки варіантів відповідей. Цього можна позбутися використавши питання, у яких відповідь вводиться з клавіатури. Але і в цьому випадку існує проблема точності обчислень. Тому пропонується використовувати затримку відображення відповідей. Технологія відповіді на таке запитання наступна: коли студент готовий дати відповідь – він натискає кнопку «Показати варіанти відповідей» і на протязі короткого часу він має можливість вибрати правильну відповідь, але не може підібрати відповідь протягом встановленого часу шляхом підстановки.

Таким чином контроль знань у формі комп’ютерного тестування може бути організованим на високому методичному рівні і, на нашу думку, не поступатися класичним підходам щодо оцінювання знань студентів із дисциплін фізико-математичного спрямування.