Устройство для контроля знаний учащихся

 

0959

1»167

ОП И

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Сов тских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 06.04.77 (21) 2473824/18-24 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.06.79. Бюллетень № 24 (45) Дата опубликования описания 30.06.79 (51) М. Кл.-"

G 09В 7/07

Государственный комитет (53) УДК 681.3.071 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения (71) Заявители

В. П. Медведев и Н. С. Петров

Ленинградский ордена Ленина и ордена Трудового Красного

Знамени государственный университет имени А. А. Жданова и Таганрогский радиотехнический институт им. В. Д. Калмыкова (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ

УЧАЩИХСЯ

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 вмешательство 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 соответству15 ющими блоками анализа ответов, подключенными к соотвстствующим 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 повышения 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».

30 На учащихся со средними способностями, 670059 т. е. составляющих большинство и не имеющих возможности претендовать на роль

«лидера», реализуемые групповые активные учебные ситуации не оказывают должного активизирующего воздействия. Это происходит потому, что данные групповые актпвпыс учебные ситуации этим учащимся оказываются нс под силу. Кроме того, припятос в реализуемом алгоритме игрового контроля одновременное предъявление очередной дозы информации всей группе учащихся нс позволяет каждому учащемуся двигаться по контролирующей программе в свойственном ему тсмпе. В результате этого темп продвижения группы задается темпом самого медлительного учащегося группы, так как переход к следующей дозе информации возмо>кен только после ответов всех учащихся на предыдущий вопрос. Все это сникает как активность, так и эффективность контроля.

Цель изобретения — повышение точности контроля знаний путем создания для каждого учащегося па всех этапах контроля индивидуализированных активных учебных ситуаций.

Суть создания индивидуализированных активных учебных ситуаций поясняется предлагаемым алгоритмом игрового контроля. Для адаптации контроля программа контроля состоит из пяти подпрограмм различного уровня сложности (усложнение идет от первого уровня к пятому) . Контроль начинается с дозы информации первого уровня сложности. Ответивший первым правильно на первое задание первого уровня получает право выбора следующей дозы информации на втором уровне. Однако этот выбор оп может осуществить только при 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 на 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 первой подпрограммы. Следовательно, формируется новая динамическая пара учащихся. Ответивший первым верно на вопрос второго уровня имест право выбора дозы информации на третьем уровне, но опять жс только после появления партнера (ответившего верно вторым на вопрос второго уровня). Таким образом, вновь формирустся динамическая пара.

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

65 этапа.; 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 >ке 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 последним уровнем, на котором у него были правильныс ответы: первый уровень — «1», второй — «2» и т. д. Таким образом, контроль для учащегося заканчивается илп после правильного ответа на вопрос пятого уровня (оценка «5»), или же после двух неверных ответов на вопросы одного из уровней. При этом для усиления активизации учащихся в течение всего времени контроля дается индикация динамического ранжирования учащихся по успешности выполнсния заданий: ответивший первым верно на вопрос пятого уровня заиимаст псрвое мссто в ранговом ряду, ответивший вторым — второе и т. д. Это ранжирование динамическое, т. е. до тех пор пока не ответит последний 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 учащихся, достигших одного и того же уровня, ранжирование осуществляется па 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 — с 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 оцспкс совмсстно с блоком задания време670959 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 парс 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 задания, 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 времени 9 и индикации

10, второй распределитель 11. Выход распределителя 11 соединен с блоком 2 приоритета, 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 оценке 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 осуществляется в блоках 7. Прп правильных ответах сигналы с выходов блоков 7 анализа через распределитель 11 поступают г, блок 2 прпоритста, где определяется пульт учащегося, с которого ncpI311xI был дан правильный ответ. С выхода блока 2 приоритета сигнал подается в блок 1 программного управления, где и запоминается.

Как только, хотя бы сщс один, учащийся ответит правильно на псрвый 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 разрешающий выбор задания сигнал на блок 3 того пульта учащегося, с которого поступил первый правильный ответ. Кроме того, блок 1 подает сигнал на распределитель 5, который обеспе55

65 ры, которые поступают из блок» 2 приоритета. Работа устройства по формированию динамических пар продолжается до тех пор, пока все учащпсся не завершат контроль. Завершение контроля для учащсгося происходит или прп двух неверных QTI3cTBx на вопросы подпрограммы î IH010 из уровней илп при правильном ответе учащегося на вопрос подпрограммы пятого уровня, в этом случае блок 8 формирует сигнал оценки «5» на основании сигналов пз блока 4 чивает коммутацию блоков 4 ввода информации первых двух упомянутl lx пультов учащихся. В свою очередь, сигнал с распределителя 5 поступаст на второй распре5 делитель 11, который ooccllc IHH

15 из подпрограммы второго уровня сложности. При появлении трстьсго и четвертого учащихся, верно 0T13crII13mHx на первый вопрос, аналогично формируется вторая динамическая пара и т. д.

20 Из у IQIIIllxcII, Hcâñðíî ответивших на первый вопрос, !!налог!1ч!!1.!м образом формируются динами !сск!!с пары, 0 на следующ1!й вопрос они могут отвечать только по подпрограмме этого же первого уровня.

25 При этом сигналы о том, что первые ответы были HCBcðíûc, поступают в блоки 12 регистрации однозначных ошибок, где запоминаются. В случае нсвсрного ответа учащегося и на второй вопрос подпрограм30 мы первого уровня блок 12 на основании сигнала из блока 7 анализа !!!дает сигнал в блок 8 оценки. При этом контроль автоматически прекра!цастся и учащемуся выставляется оценка «1». Такос прекра!цсние

35 ответа может осуществляться на любом уровне при двух HC13epHI»x OTI3crax на вопросы подпрограммы одного и того жс уровня. Оценка при этом выставляется блоком 8 с учетом предыдущего уровня

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

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

45 всех уровней сложности, аналогичным образом. Однако после формирования динамических Il2p блоки 7 авали"„l этих пар оказываютс;1 скоммутированными через распределитель 11 и блок 2 приоритета

511 определяет в этом случае приоритет внутри паPьl, а сl!Г!Iлл пРI!ОРllтста для ВHОВь IIIОPM П P V C М О Й Д l! И а !

С цслью усиления активизации учащихся и течение вссго времени контроля на блок

10 индикации выводятся черсз блок 13 распределения результаты успешности учащихся по выполнению заданий. Сигналы об успсшности выполнения задания учащимися поступают из блока 8 оценки (это сигналы оценок или, что то же самое, сигналы об уровнях подпрограмм, на которые учащпсся смогли отвстить) в блок 13 распределения, который рапжирует их на основании двух признаков: достигнутого уровня сложности подпрограммы (это и есть сигнал оценки) и времени завсршения контроля (сигнал, поступающий из блока 9 задания времени). При этом первую ранговую группу составляют учащиеся, достигшие подпрограммы пятого ровня, вторую— четвертого уровня и т. д. Внутри же ранговых групп учащисся ранжируются на основании времени, затраченного па контроль.

B результате этого вес учащисся группы оказываются по аналогии со спортивными соревнованиями как бы расставленными по местам, занятым ими в соответствии с результатамп контроля. Учитывая, что ранжирование — динамическое, а его результаты выведены наглядно в блок индикации, то каждый учащийся группы во время контроля видит занимаемое пм место. Такая индикация активизирует нс только способных учащихся, которые претендуют HB первые ранговые места, но и всех остальных учащихся, которые не могут претендовать на первые ранговые места, но все жс могут бороться за более высокое место в общем р а нго вом ряду.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет активизировать и оптимизировать групповой контроль знаний за счет создания индивидуализированных активных учебных ситуаций для каждого учащегося на всех этапах контроля, а также за счет наглядной индикации динамического ранжирования учащихся по успешности выполнения заданий. В конечном счете и оптимизация, и активизация процссса контроля знаний обеспечивают повышение его эффективности, что, в свою очередь, позволяет повысить качество подготовки специа5

Формула изобретения

Устройство для контроля знаний учащихlo ся, содержащий блок программного управления, соединенный с блоком приоритета, блоками выбора задания, блоками ввода информации и первым распрсделитслем, который подключсH к блокам выбора зада15 ния и блокам ввода информации, блоки ввода Отвстов, соединенныс с соответствующими блоками анализа ответов, подключенными к соответствующим блокам оценки и блокам ввода информации, которые

20 соединены с блоком приоритета и соответствующими блоками оцспкп, блоки задания времени и индикации, отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля знаний, QH содержит блок распреде25 л I!»II результатов ответов по оценке, блоки рсгистрацип однозначных ошибок и второй распределитель, выход которого соединен с блоком приоритета, первый вход — с первым распредели-,елсм, вторыс входы—

ЗО с блоками анализа ответов, подключенными к первым входам соответствующих блоков регистрации однозначных ошибок, вторыс входы которых соединены с соответствующими блоками ввода информации, а

Ç5 выходы — с соответствующими блоками оценки, которые через б.ток распределения рсзультатов ответов по оценке подключены к блоку индикации.

Источники информации, 40 принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 327510, кл. G 09В 7/00, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР № 419951, кл. G 09В 7/04, 1974.

45 3. Петров Н. С. и Медведев В. П. Игровая ситуация — один из методов активизации контроля знаний. Новые методы и средства обу«ения в высь . . школе. Вып. 2.

ТагaIIpoI, 1976, с. 44 — 48.

670959

Подписное

Заказ 2025/7 Изд. ¹ 421 Тираж 476

ЦНИИПИ НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Редактор И. Грузова Составитель А. Карлов Корректор Е. Угроватова