Эксперимент проводила к.п.н., доцент Пичкуренко Е. А.
ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ЭКСПЕРИМЕНТ К ПРОЕКТУ ИНТЕРАКТИВНАЯ СРЕДА ОБУЧЕНИЯ». МАТЕМАТИКА. МАТРИЦЫ
С целью выявления эффективности применения дидактических технологий проводилась экспериментальная работа на материале раздела «Элементы линейной алгебры» учебного курса для студентов 2 курса факультета непрерывного образования по подготовке специалистов для судебной системы СКФ ФГБОУ ВО «Российский государственный университет правосудия» и студентов 1 курса инженерного факультета и факультета предпринимательства, сервиса и туризма АНОО ВО «Кубанский социально-экономический институт». Случайным образом были выбраны контрольные и экспериментальные группы двух вузов города Краснодара. Две экспериментальных (201 группа – СКФ ФГБОУ ВО РГУП и группа специальности ПБ – АНОО ВО КСЭИ) и две контрольных группы (202 группа – СКФ ФГБОУ ВО РГУП и группа ФК и БУ – АНОО ВО КСЭИ). Каждый студент имел доступ к компьютеру. Учащиеся изучали тему «Матрицы» с применением новых дидактических технологий. Лекционный курс был представлен в виде wed-презентации, которую студенты изучали самостоятельно. Кроме того, были также использованы типовые задания, представленные в методическом пособии. По мере необходимости студентам параллельно предлагались индивидуальные задания. Организовывались различные формы тестирования (интерактивные через соответствующие wed-формы на сайте «Сила знаний» и традиционные на бумажных носителях). На изучение каждой темы в компьютерной программе «Учком» отводятся объемные, комплексные учебные задания (в одном задании может насчитываться до 36 вопросов-задач). Каждый такой вопрос-задача оценивается определенным количеством баллов. При выполнении заданий, ответы студентов фиксируются в оценочных таблицах. После изучения темы для каждого студента экспериментальной группы подсчитывается количество набранных баллов и, используя рейтинговую систему, выставляется оценка (рис. 1). В зависимости от сложности заданий рейтинговая система может меняться. Для статистического анализа результатов, мы использовали данные темы «Матрицы». Студенты экспериментальных и контрольных групп зашифрованы порядковыми номерами (таблицы 1, 2). Графическая интерпретация статистики выполнения темы «Матрицы» приводится в диаграммах на рисунках 2 и 3.
Таблица 1 – Выполнение заданий компьютерной оболочки программы «Учком» по теме «Матрицы» (экспериментальная группа 201, РГУП)  | ||||||||||||||
Задания  | Домашняя самостоятельная работа  | Сумма баллов  | Баллы в %  | Оценка  | ||||||||||
№  | 1  | 2  | 3  | 4  | 5  | 6  | 7  | 8  | 9  | 10  | ||||
1  | 2  | 3  | 4  | 5  | 6  | 7  | 8  | 9  | 10  | 11  | 12  | 13  | 14  | 15  | 
8  | 8  | 10  | 10  | 11  | 15  | 9  | 10  | 9  | 21  | 30  | 141  | 100%  | 5  | |
1  | 8  | 7  | 8  | 8  | 11  | 15  | 8  | 8  | 8  | 17  | 28  | 126  | 89,36  | 4  | 
2  | 7  | 8  | 8  | 9  | 10  | 14  | 8  | 8  | 9  | 16  | 28  | 125  | 88,65  | 4  | 
3  | 8  | 8  | 10  | 10  | 11  | 15  | 9  | 10  | 9  | 21  | 30  | 141  | 100,00  | 5  | 
4  | 6  | 7  | 7  | 7  | 8  | 13  | 9  | 7  | 7  | 16  | 20  | 107  | 75,89  | 4  | 
5  | 8  | 6  | 8  | 5  | 9  | 13  | 7  | 10  | 6  | 15  | 29  | 116  | 82,30  | 4  | 
6  | 7  | 7  | 6  | 7  | 10  | 12  | 6  | 9  | 9  | 18  | 21  | 112  | 79,43  | 4  | 
7  | 7  | 6  | 7  | 7  | 9  | 14  | 8  | 6  | 8  | 17  | 18  | 107  | 75,89  | 4  | 
8  | 7  | 7  | 10  | 9  | 9  | 13  | 7  | 8  | 9  | 20  | 27  | 126  | 89,36  | 4  | 
9  | 8  | 8  | 10  | 10  | 10  | 14  | 7  | 9  | 9  | 21  | 30  | 136  | 96,45  | 5  | 
10  | 7  | 8  | 9  | 9  | 10  | 13  | 9  | 10  | 9  | 21  | 30  | 135  | 95,74  | 5  | 
11  | 6  | 6  | 7  | 6  | 8  | 14  | 9  | 9  | 7  | 15  | 24  | 111  | 78,72  | 4  | 
12  | 6  | 6  | 6  | 7  | 7  | 13  | 7  | 8  | 6  | 20  | 20  | 106  | 75,18  | 4  | 
13  | 8  | 7  | 10  | 9  | 10  | 15  | 9  | 8  | 8  | 19  | 30  | 133  | 94,33  | 5  | 
14  | 6  | 7  | 8  | 8  | 11  | 12  | 9  | 10  | 8  | 21  | 30  | 130  | 92,20  | 5  | 
15  | 8  | 7  | 6  | 10  | 11  | 14  | 8  | 9  | 9  | 16  | 25  | 123  | 87,23  | 4  | 
16  | 6  | 7  | 10  | 8  | 11  | 13  | 9  | 7  | 9  | 19  | 24  | 123  | 87,23  | 4  | 
17  | 7  | 8  | 10  | 8  | 10  | 15  | 8  | 10  | 7  | 14  | 29  | 126  | 89,36  | 4  | 
18  | 7  | 5  | 5  | 9  | 9  | 13  | 8  | 9  | 9  | 17  | 18  | 109  | 77,30  | 4  | 
19  | 8  | 8  | 6  | 8  | 11  | 14  | 9  | 9  | 9  | 20  | 23  | 125  | 88,65  | 4  | 
20  | 8  | 6  | 8  | 8  | 9  | 13  | 7  | 10  | 6  | 21  | 30  | 126  | 89,36  | 4  | 
21  | 8  | 8  | 10  | 10  | 10  | 14  | 9  | 10  | 9  | 21  | 29  | 138  | 97,87  | 5  | 
22  | 6  | 8  | 6  | 8  | 9  | 14  | 8  | 6  | 9  | 17  | 18  | 109  | 77,30  | 4  | 
23  | 8  | 7  | 8  | 9  | 11  | 10  | 9  | 10  | 9  | 19  | 17  | 117  | 82,98  | 4  | 
24  | 7  | 7  | 7  | 7  | 9  | 15  | 8  | 7  | 7  | 21  | 26  | 121  | 85,82  | 4  | 
25  | 7  | 8  | 10  | 10  | 9  | 13  | 8  | 9  | 9  | 16  | 29  | 128  | 90,78  | 5  | 
26  | 8  | 8  | 10  | 10  | 10  | 15  | 8  | 10  | 8  | 19  | 30  | 136  | 96,45  | 5  | 
27  | 7  | 7  | 9  | 8  | 11  | 15  | 9  | 9  | 9  | 20  | 30  | 134  | 95,04  | 5  | 
28  | 8  | 8  | 7  | 6  | 9  | 11  | 8  | 9  | 9  | 14  | 25  | 114  | 80,85  | 4  | 
29  | 7  | 5  | 5  | 8  | 9  | 14  | 7  | 8  | 9  | 17  | 22  | 111  | 78,72  | 4  | 
30  | 8  | 8  | 9  | 9  | 9  | 10  | 8  | 9  | 8  | 21  | 28  | 127  | 90,07  | 5  | 
31  | 8  | 7  | 10  | 9  | 8  | 10  | 6  | 10  | 9  | 14  | 25  | 116  | 82,30  | 4  | 
32  | 8  | 8  | 7  | 8  | 9  | 14  | 8  | 7  | 9  | 18  | 18  | 114  | 80,85  | 4  | 
Средний балл  | 7,28  | 7,13  | 8,03  | 8,25  | 9,59  | 13,34  | 8,03  | 8,69  | 8,28  | 18,16  | 25.34  | 122,12  | 86,61  | 4,31  | 
Таблица 2 – Выполнение заданий компьютерной оболочки программы «Учком» по теме «Матрицы» (экспериментальная группа ПБ, КСЭИ)  | ||||||||||||||
Задания  | Домашняя самостоятельная работа  | Сумма баллов  | Баллы в %  | Оценка  | ||||||||||
№  | 1  | 2  | 3  | 4  | 5  | 6  | 7  | 8  | 9  | 10  | ||||
1  | 2  | 3  | 4  | 5  | 6  | 7  | 8  | 9  | 10  | 11  | 12  | 13  | 14  | 15  | 
8  | 8  | 10  | 10  | 11  | 15  | 9  | 10  | 9  | 21  | 30  | 141  | 100%  | 5  | |
1  | 6  | 7  | 10  | 7  | 11  | 15  | 8  | 8  | 7  | 17  | 23  | 119  | 84,4  | 4  | 
2  | 8  | 8  | 10  | 10  | 11  | 15  | 9  | 10  | 9  | 21  | 30  | 141  | 100,00  | 5  | 
3  | 8  | 8  | 10  | 9  | 11  | 15  | 9  | 10  | 9  | 19  | 30  | 138  | 97,87  | 5  | 
4  | 7  | 8  | 6  | 8  | 8  | 10  | 7  | 8  | 8  | 20  | 19  | 109  | 77,30  | 4  | 
5  | 5  | 6  | 6  | 8  | 7  | 11  | 7  | 8  | 6  | 14  | 25  | 103  | 73,05  | 4  | 
6  | 7  | 6  | 9  | 7  | 8  | 15  | 8  | 7  | 7  | 15  | 17  | 106  | 75,18  | 4  | 
7  | 8  | 7  | 10  | 7  | 11  | 10  | 9  | 9  | 9  | 20  | 28  | 128  | 90,78  | 5  | 
8  | 5  | 7  | 6  | 7  | 9  | 10  | 8  | 10  | 7  | 19  | 19  | 107  | 75,89  | 4  | 
9  | 7  | 8  | 10  | 10  | 9  | 10  | 9  | 10  | 9  | 21  | 29  | 132  | 93,62  | 5  | 
10  | 8  | 8  | 7  | 9  | 10  | 10  | 9  | 7  | 8  | 14  | 24  | 114  | 80,85  | 4  | 
11  | 6  | 7  | 8  | 8  | 11  | 15  | 7  | 8  | 8  | 17  | 29  | 124  | 87,94  | 4  | 
12  | 7  | 6  | 8  | 9  | 9  | 14  | 8  | 8  | 7  | 21  | 27  | 124  | 87,94  | 4  | 
13  | 7  | 7  | 10  | 9  | 9  | 14  | 6  | 8  | 7  | 16  | 16  | 109  | 77,30  | 4  | 
14  | 6  | 6  | 8  | 10  | 9  | 13  | 9  | 7  | 7  | 13  | 21  | 109  | 77,30  | 4  | 
15  | 8  | 8  | 10  | 10  | 11  | 15  | 8  | 10  | 9  | 20  | 30  | 139  | 98,58  | 5  | 
16  | 7  | 5  | 7  | 5  | 10  | 15  | 9  | 9  | 9  | 21  | 24  | 121  | 85,82  | 4  | 
17  | 7  | 8  | 9  | 9  | 9  | 12  | 8  | 8  | 7  | 18  | 26  | 121  | 85,82  | 4  | 
18  | 5  | 7  | 7  | 8  | 6  | 10  | 6  | 6  | 5  | 11  | 20  | 91  | 64,54  | 3  | 
19  | 8  | 6  | 10  | 7  | 10  | 15  | 9  | 10  | 8  | 19  | 25  | 127  | 90,07  | 5  | 
20  | 7  | 7  | 8  | 9  | 11  | 12  | 9  | 10  | 9  | 20  | 29  | 131  | 92,91  | 5  | 
21  | 7  | 6  | 10  | 7  | 9  | 13  | 6  | 8  | 9  | 16  | 27  | 118  | 83,69  | 4  | 
22  | 8  | 8  | 9  | 6  | 9  | 13  | 8  | 8  | 8  | 18  | 18  | 113  | 80,14  | 4  | 
23  | 6  | 6  | 7  | 9  | 8  | 10  | 5  | 10  | 6  | 13  | 20  | 100  | 70,92  | 4  | 
24  | 7  | 5  | 8  | 8  | 7  | 9  | 7  | 7  | 7  | 15  | 22  | 102  | 72,34  | 4  | 
Средний балл  | 6.88  | 6.88  | 8,46  | 8,16  | 9,29  | 12,54  | 7,83  | 8,50  | 7,71  | 17,42  | 
 24,08  | 117,75  | 
 83,51  | 4,25  | 
В экспериментальных группах были проведены занятия по обобщению и систематизации знаний по теме «Матрицы» с применением инновационных дидактических технологий, размещённых в сети Интернет. В контрольных группах преподавание проводилось традиционными методиками. В итоговых контрольных заданиях задачи оценивались баллами в соответствии с их сложностью, от одного до пяти баллов. Результаты выполнения контрольных заданий приведены в таблицах 3 и 4 для студентов РГУП и в таблицах 5 и 6 для студентов КСЭИ, где фамилии учащихся экспериментальной и контрольной групп зашифрованы порядковыми номерами. В таблицах указаны: номера выполненных студентами заданий, количество решенных каждым студентом задач, процент выполнения заданий. Качественная сторона выполнения контрольного задания в таблицах 3, 4, 5 и 6 представлена в виде суммы баллов, полученных студентами за верно решенные задачи, сделан перевод этой суммы в процентный вид, как отношение полученных баллов к максимально возможной сумме, в данном случае это 19 баллов.
Таблица 3 – Выполнение итогового контрольного задания в эксперимен- тальной группе 201, РГУП по теме «Матрицы»  | |||||||||||
Студенты 201 группы (эксп. гр.)  | Номера решенных задач  | Из 7 задач решено  | Выполнено в %  | Набрано баллов  | Баллы в %  | ||||||
1  | 2  | 3  | 4  | 5  | |||||||
а  | б  | а  | б  | ||||||||
1  | 1  | 1  | 2  | 3  | 4  | 5  | 6  | 85,71  | 16  | 84,21  | |
2  | 1  | 1  | 3  | 3  | 4  | 5  | 6  | 85,71  | 17  | 89,47  | |
3  | 1  | 1  | 2  | 3  | 3  | 4  | 5  | 7  | 100,0  | 19  | 100,0  | 
4  | 1  | 1  | 2  | 3  | 3  | 4  | 6  | 85,71  | 14  | 73,68  | |
5  | 1  | 1  | 2  | 3  | 3  | 5  | 6  | 85,71  | 15  | 78,95  | |
6  | 1  | 1  | 3  | 4  | 5  | 5  | 71,43  | 14  | 73,68  | ||
7  | 1  | 1  | 2  | 3  | 3  | 4  | 6  | 85,71  | 14  | 73,68  | |
8  | 1  | 1  | 3  | 3  | 4  | 5  | 6  | 85,71  | 17  | 89,47  | |
9  | 1  | 1  | 2  | 3  | 3  | 4  | 5  | 7  | 100,0  | 19  | 100,0  | 
10  | 1  | 1  | 2  | 3  | 4  | 5  | 6  | 85,71  | 16  | 84,21  | |
11  | 1  | 1  | 2  | 3  | 3  | 4  | 6  | 85,71  | 14  | 73,68  | |
12  | 1  | 1  | 2  | 3  | 3  | 4  | 6  | 85,71  | 14  | 73,68  | |
13  | 1  | 1  | 2  | 3  | 3  | 4  | 5  | 7  | 100,0  | 19  | 100,0  | 
14  | 1  | 1  | 2  | 3  | 3  | 4  | 5  | 7  | 100,0  | 19  | 100,0  | 
15  | 1  | 1  | 2  | 3  | 4  | 5  | 6  | 85,71  | 16  | 84,21  | |
16  | 1  | 1  | 2  | 3  | 4  | 5  | 6  | 85,71  | 16  | 84,21  | |
17  | 1  | 1  | 2  | 3  | 3  | 4  | 5  | 7  | 100,0  | 19  | 100,0  | 
18  | 1  | 1  | 2  | 3  | 3  | 5  | 6  | 85,71  | 15  | 78,95  | |
19  | 1  | 1  | 2  | 3  | 3  | 4  | 6  | 85,71  | 14  | 73,68  | |
20  | 1  | 1  | 2  | 3  | 4  | 5  | 6  | 85,71  | 16  | 84,21  | |
21  | 1  | 1  | 2  | 3  | 3  | 4  | 5  | 7  | 100,0  | 19  | 100,0  | 
22  | 1  | 1  | 2  | 3  | 5  | 5  | 71,43  | 12  | 63,16  | ||
23  | 1  | 1  | 2  | 3  | 4  | 5  | 6  | 85,71  | 16  | 84,21  | |
24  | 1  | 1  | 2  | 3  | 3  | 4  | 6  | 85,71  | 14  | 73,68  | |
25  | 1  | 1  | 3  | 3  | 4  | 5  | 6  | 85,71  | 17  | 89,47  | |
26  | 1  | 1  | 2  | 3  | 3  | 4  | 5  | 7  | 100,0  | 19  | 100,0  | 
27  | 1  | 1  | 2  | 3  | 4  | 5  | 6  | 85,71  | 16  | 84,21  | |
28  | 1  | 1  | 2  | 3  | 3  | 4  | 6  | 85,71  | 14  | 73,68  | |
29  | 1  | 1  | 2  | 3  | 3  | 4  | 6  | 85,71  | 14  | 73,68  | |
30  | 1  | 1  | 2  | 3  | 3  | 4  | 5  | 7  | 100,0  | 19  | 100,0  | 
31  | 1  | 1  | 2  | 3  | 3  | 5  | 6  | 85,71  | 15  | 78,95  | |
32  | 1  | 1  | 2  | 3  | 3  | 4  | 6  | 85,71  | 14  | 73,68  | |
Кол-во студентов, решивших задачу  | 32  | 32  | 28  | 28  | 27  | 28  | 23  | ||||
Средние значения  | 6,19  | 88,39  | 16,0  | 84,21  | |||||||
Таблица 4 – Выполнение итогового контрольного задания в контрольной группе 202, РГУП по теме «Матрицы»  | |||||||||||
Студенты 202 группы (контр. гр.)  | Номера решенных задач  | Из 7 задач решено  | Выполнено в %  | Набрано баллов  | Баллы в %  | ||||||
1  | 2  | 3  | 4  | 5  | |||||||
а  | б  | а  | б  | ||||||||
1  | 1  | 1  | 2  | 3  | 4  | 5  | 71,43  | 11  | 57,89  | ||
2  | 1  | 2  | 3  | 3  | 4  | 57,14  | 9  | 47,37  | |||
3  | 1  | 1  | 2  | 3  | 3  | 5  | 71,43  | 10  | 52,63  | ||
4  | 1  | 1  | 2  | 3  | 4  | 57,14  | 7  | 36,84  | |||
5  | 1  | 1  | 2  | 3  | 4  | 57,14  | 7  | 36,84  | |||
6  | 1  | 2  | 3  | 4  | 4  | 57,14  | 10  | 52,63  | |||
7  | 1  | 1  | 3  | 3  | 4  | 57,14  | 8  | 42,11  | |||
8  | 1  | 1  | 2  | 3  | 3  | 4  | 5  | 7  | 100,0  | 19  | 100,00  | 
9  | 1  | 1  | 2  | 3  | 3  | 5  | 71,43  | 10  | 52,63  | ||
10  | 1  | 2  | 3  | 3  | 42,86  | 6  | 31,58  | ||||
11  | 1  | 2  | 3  | 3  | 4  | 5  | 71,43  | 13  | 68,42  | ||
12  | 1  | 1  | 3  | 3  | 4  | 5  | 71,43  | 12  | 63,16  | ||
13  | 1  | 2  | 3  | 3  | 4  | 5  | 6  | 85,71  | 18  | 94,74  | |
14  | 1  | 3  | 4  | 5  | 4  | 57,14  | 13  | 68,42  | |||
15  | 1  | 1  | 3  | 4  | 4  | 57,14  | 9  | 47,37  | |||
16  | 1  | 1  | 2  | 3  | 4  | 5  | 71,43  | 11  | 57,89  | ||
17  | 1  | 1  | 2  | 3  | 3  | 4  | 6  | 85,71  | 14  | 73,68  | |
18  | 1  | 1  | 2  | 3  | 3  | 5  | 71,43  | 10  | 52,63  | ||
19  | 1  | 2  | 3  | 3  | 4  | 57,14  | 9  | 47,37  | |||
20  | 1  | 1  | 2  | 5  | 4  | 57,14  | 9  | 47,37  | |||
21  | 1  | 1  | 2  | 3  | 4  | 57,14  | 7  | 36,84  | |||
22  | 1  | 1  | 2  | 3  | 5  | 5  | 71,43  | 12  | 63,16  | ||
23  | 1  | 1  | 2  | 3  | 5  | 5  | 71,43  | 12  | 63,16  | ||
24  | 1  | 1  | 2  | 3  | 3  | 4  | 5  | 7  | 100,0  | 19  | 100,00  | 
25  | 1  | 1  | 4  | 3  | 42,86  | 6  | 31,58  | ||||
26  | 1  | 2  | 3  | 3  | 4  | 57,14  | 9  | 47,37  | |||
27  | 1  | 1  | 2  | 4  | 4  | 57,14  | 8  | 42,11  | |||
28  | 1  | 1  | 2  | 3  | 3  | 4  | 5  | 7  | 100,0  | 19  | 100,00  | 
29  | 1  | 2  | 3  | 3  | 4  | 57,14  | 9  | 47,37  | |||
30  | 1  | 1  | 2  | 3  | 4  | 5  | 71,43  | 11  | 57,89  | ||
31  | 1  | 1  | 2  | 3  | 4  | 57,14  | 7  | 36,84  | |||
32  | 1  | 2  | 3  | 3  | 5  | 5  | 71,43  | 14  | 73,68  | ||
Кол-во студентов, решивших задачу  | 28  | 26  | 27  | 23  | 22  | 15  | 9  | ||||
Средние значения  | 4,69  | 66,96  | 10,88  | 57,24  | |||||||
Таблица 5 – Выполнение итогового контрольного задания в экспериментальной группе ПБ, КСЭИ по теме «Матрицы»  | |||||||||||
Студенты группы ПБ (эксп. гр.)  | Номера решенных задач  | Из 7 задач решено  | Выполнено в %  | Набрано баллов  | Баллы в %  | ||||||
1  | 2  | 3  | 4  | 5  | |||||||
а  | б  | а  | б  | ||||||||
1  | 1  | 1  | 3  | 3  | 4  | 5  | 6  | 85,71  | 17  | 89,47  | |
2  | 1  | 1  | 2  | 3  | 3  | 4  | 6  | 85,71  | 14  | 73,68  | |
3  | 1  | 1  | 2  | 3  | 4  | 5  | 6  | 85,71  | 16  | 84,21  | |
4  | 1  | 1  | 2  | 3  | 3  | 4  | 6  | 85,71  | 14  | 73,68  | |
5  | 1  | 1  | 2  | 3  | 3  | 5  | 6  | 85,71  | 15  | 78,95  | |
6  | 1  | 1  | 2  | 3  | 3  | 4  | 6  | 85,71  | 14  | 73,68  | |
7  | 1  | 1  | 2  | 3  | 3  | 4  | 5  | 7  | 100,0  | 19  | 100,00  | 
8  | 1  | 1  | 2  | 3  | 4  | 5  | 6  | 85,71  | 16  | 84,21  | |
9  | 1  | 1  | 2  | 3  | 3  | 4  | 5  | 7  | 100,0  | 19  | 100,00  | 
10  | 1  | 1  | 2  | 3  | 3  | 4  | 6  | 85,71  | 14  | 73,68  | |
11  | 1  | 1  | 2  | 3  | 3  | 4  | 6  | 85,71  | 14  | 73,68  | |
12  | 1  | 1  | 3  | 3  | 4  | 5  | 6  | 85,71  | 17  | 89,47  | |
13  | 1  | 1  | 2  | 3  | 3  | 4  | 5  | 7  | 100,0  | 19  | 100,00  | 
14  | 1  | 1  | 2  | 3  | 4  | 5  | 6  | 85,71  | 16  | 84,21  | |
15  | 1  | 1  | 2  | 3  | 3  | 4  | 5  | 7  | 100,0  | 19  | 100,00  | 
16  | 1  | 1  | 2  | 3  | 3  | 4  | 5  | 7  | 100,0  | 19  | 100,00  | 
17  | 1  | 1  | 2  | 3  | 3  | 5  | 6  | 85,71  | 15  | 78,95  | |
18  | 1  | 1  | 2  | 3  | 3  | 4  | 6  | 85,71  | 14  | 73,68  | |
19  | 1  | 1  | 2  | 3  | 3  | 4  | 5  | 7  | 100,0  | 19  | 100,00  | 
20  | 1  | 1  | 2  | 3  | 4  | 5  | 6  | 85,71  | 16  | 84,21  | |
21  | 1  | 1  | 2  | 3  | 3  | 4  | 5  | 7  | 100,0  | 19  | 100,00  | 
22  | 1  | 1  | 2  | 3  | 4  | 5  | 6  | 85,71  | 16  | 84,21  | |
23  | 1  | 1  | 2  | 3  | 3  | 4  | 6  | 85,71  | 14  | 73,68  | |
24  | 1  | 1  | 2  | 3  | 3  | 4  | 5  | 7  | 100,0  | 19  | 100,00  | 
Кол-во студентов, решивших задачу  | 24  | 24  | 22  | 22  | 21  | 22  | 17  | ||||
Средние значения  | 6,3  | 90,5  | 16,4  | 87,9  | |||||||
Таблица 6 – Выполнение итогового контрольного задания в контрольной группе ФК и БУ, КСЭИ по теме «Матрицы»  | |||||||||||
Студенты группы БУ и ФК (контр. гр.)  | Номера решенных задач  | Из 7 задач решено  | Выполнено в %  | Набрано баллов  | Баллы в %  | ||||||
1  | 2  | 3  | 4  | 5  | |||||||
а  | б  | а  | б  | ||||||||
1  | 1  | 1  | 2  | 3  | 3  | 5  | 71,43  | 10  | 52,63  | ||
2  | 1  | 2  | 3  | 3  | 4  | 57,14  | 9  | 47,37  | |||
3  | 1  | 2  | 3  | 3  | 42,86  | 6  | 31,58  | ||||
4  | 1  | 1  | 2  | 3  | 4  | 57,14  | 7  | 36,84  | |||
5  | 1  | 2  | 3  | 3  | 4  | 5  | 6  | 85,71  | 18  | 94,74  | |
6  | 1  | 2  | 3  | 4  | 4  | 57,14  | 10  | 52,63  | |||
7  | 1  | 1  | 3  | 3  | 4  | 57,14  | 8  | 42,11  | |||
8  | 1  | 1  | 2  | 3  | 5  | 5  | 71,43  | 12  | 63,16  | ||
9  | 1  | 1  | 2  | 3  | 3  | 4  | 5  | 7  | 100,00  | 19  | 100,0  | 
10  | 1  | 1  | 2  | 3  | 4  | 57,14  | 7  | 36,84  | |||
11  | 1  | 1  | 2  | 3  | 4  | 5  | 71,43  | 11  | 57,89  | ||
12  | 1  | 1  | 3  | 3  | 4  | 5  | 71,43  | 12  | 63,16  | ||
13  | 1  | 2  | 3  | 3  | 4  | 57,14  | 9  | 47,37  | |||
14  | 1  | 3  | 4  | 5  | 4  | 57,14  | 13  | 68,42  | |||
15  | 1  | 1  | 3  | 4  | 4  | 57,14  | 9  | 47,37  | |||
16  | 1  | 1  | 2  | 3  | 4  | 57,14  | 7  | 36,84  | |||
17  | 1  | 2  | 3  | 3  | 5  | 5  | 71,43  | 14  | 73,68  | ||
18  | 1  | 1  | 2  | 3  | 3  | 5  | 71,43  | 10  | 52,63  | ||
19  | 1  | 2  | 3  | 3  | 4  | 57,14  | 9  | 47,37  | |||
20  | 1  | 1  | 2  | 5  | 4  | 57,14  | 9  | 47,37  | |||
21  | 1  | 1  | 2  | 3  | 4  | 57,14  | 7  | 36,84  | |||
22  | 1  | 2  | 3  | 3  | 4  | 57,14  | 9  | 47,37  | |||
23  | 1  | 1  | 2  | 4  | 4  | 57,14  | 8  | 42,11  | |||
24  | 1  | 1  | 4  | 3  | 42,86  | 6  | 31,58  | ||||
Кол-во студентов, решивших задачу  | 21  | 18  | 19  | 15  | 17  | 9  | 6  | ||||
Средние значения  | 4,38  | 62,,50  | 9,96  | 52,41  | |||||||
На рисунке 4 размещена сравнительная диаграмма успешности выполнения контрольного задания в экспериментальной и контрольной группах РГПУ, построенная на основе данных таблиц 3 и 4. На рисунке 5 – сравнительная диаграмма для среднего балла.
На рисунке 6 размещена сравнительная диаграмма успешности выполнения контрольного задания в экспериментальной и контрольной группах КСЭИ, построенная на основе данных таблиц 5 и 6. На рисунке 7 –
сравнительная диаграмма среднего балла.
Эксперимент показал, что контрольные задания в экспериментальных группах были выполнены более успешно (средний балл составил 16,0 и 16,4), чем в контрольных (средний балл 10,88 и 9,96), так как данную тему студенты экспериментальных групп изучали с применением инновационных интерактивных технологий.
Для подтверждения достоверности результатов были получены ответы на вопросы: "Действительно ли контрольные и экспериментальные группы различаются по успешности решения задач?" и "Действительно ли уровень знаний студентов в экспериментальных группах выше, чем в контрольных?". С этой целью использовались методы математической обработки эмпирических данных [1, 2, 3], был выбран статистический критерий, т.е. решающее правило, обеспечивающее принятие истинной и отклонение ложной гипотезы с высокой вероятностью. При этом расчетная формула критерия включает в себя количество наблюдений в исследуемой выборке (n), в этом случае эмпирическое значение критерия одновременно является тестом для проверки статистических гипотез. Эти ограничения учитываются в критерии φ*, который вычисляется на основе углового преобразования Фишера.
Для φ* критерия были сформулированы нулевая (Н0) и альтернативная (Н1) гипотезы. Известно, что для φ* критерия применяется правило отклонения Н0 и принятия Н1 : 1) если эмпирическое значение критерия равняется критическому значению, соответствующему уровню значимости р ≤ 0,05 или превышает его, то Н0 отклоняется; 2) если эмпирическое значение критерия равняется критическому значению, соответствующему уровню значимости р ≤ 0,01 или превышает его, то Н0 отклоняется и принимается Н1 .
Проверка 1. Различаются ли группы по успешности решения задач при исследуемых выборках (РГУП и КСЭИ)? Гипотезы:
Н0 : Доля студентов, справившихся с задачей в экспериментальных группах не больше, чем в контрольных группах.
Н1 : Доля студентов, справившихся с задачей в экспериментальных группах больше, чем в контрольных группах.
Успешное решение задачи принимается в качестве критерия для разделения испытуемых на тех, у кого "есть эффект" и тех, у кого "нет эффекта". На основе таблиц 3 и 4 (5 и 6) построим четырехклеточные таблицы из двух столбцов и двух строк (для каждой задачи). Заполняем соответствующие ячейки таблицы 7 (8) : подсчитываем количество испытуемых, у которых "есть эффект", количество испытуемых, у которых "нет
Таблица 7 – Четырехклеточная таблица для расчета φ* критерия для итогового контрольного задания по теме «Матрицы» (РГУП)  | ||||||
№ задачи  | Группы  | Есть эффект: задача решена  | Нет эффекта: задача не решена  | Суммы  | ||
количество испытуемых  | % доля  | количество испытуемых  | % доля  | |||
1(а)  | 201 гр  | 32  | 100,0  | 0  | 0  | 32  | 
202 гр  | 28  | 87,5  | 4  | 12,5  | 32  | |
1(б)  | 201 гр  | 32  | 100,0  | 0  | 0  | 32  | 
202 гр  | 26  | 81,25  | 6  | 18,75  | 32  | |
2  | 201 гр  | 28  | 87,5  | 4  | 12,5  | 32  | 
202 гр  | 27  | 84,38  | 5  | 15,62  | 32  | |
3(а)  | 201 гр  | 28  | 87,5  | 4  | 12,5  | 32  | 
202 гр  | 23  | 71,88  | 9  | 28,12  | 32  | |
3(б)  | 201 гр  | 27  | 84,38  | 5  | 15,62  | 32  | 
202 гр  | 22  | 68,75  | 10  | 31,25  | 32  | |
4  | 201 гр  | 28  | 87,5  | 4  | 12,5  | 32  | 
202 гр  | 15  | 46,88  | 17  | 53,12  | 32  | |
5  | 201 гр  | 23  | 71,88  | 9  | 28,12  | 32  | 
202 гр  | 9  | 28,13  | 23  | 71,87  | 32  | |
201 гр. РГУП – экспериментальная группа 202 гр. РГУП – контрольная группа  | ||||||
Таблица 8 – Четырехклеточная таблица для расчета φ* критерия для итогового контрольного задания по теме «Матрицы» (КСЭИ)  | ||||||
№ задачи  | Группы  | Есть эффект: задача решена  | Нет эффекта: задача не решена  | Суммы  | ||
количество испытуемых  | % доля  | количество испытуемых  | % доля  | |||
1(а)  | ПБ  | 24  | 100,0  | 0  | 0  | 24  | 
БУ, ФК  | 21  | 87,5  | 3  | 12,5  | 24  | |
1(б)  | ПБ  | 24  | 100,0  | 0  | 0  | 24  | 
БУ, ФК  | 18  | 75,0  | 6  | 25,0  | 24  | |
2  | ПБ  | 22  | 91,67  | 2  | 8,33  | 24  | 
БУ, ФК  | 19  | 79,17  | 5  | 20,83  | 24  | |
3(а)  | ПБ  | 22  | 91,67  | 2  | 8,33  | 24  | 
БУ, ФК  | 15  | 62,5  | 9  | 37,5  | 24  | |
3(б)  | ПБ  | 21  | 87,5  | 3  | 12,5  | 24  | 
БУ, ФК  | 17  | 70,83  | 7  | 29,17  | 24  | |
4  | ПБ  | 22  | 91,67  | 2  | 8,33  | 24  | 
БУ, ФК  | 9  | 37,5  | 15  | 62,5  | 24  | |
5  | ПБ  | 17  | 70,83  | 7  | 29,17  | 24  | 
БУ, ФК  | 6  | 25,0  | 18  | 75,0  | 24  | |
Гр. ПБ КСЭИ – экспериментальная группа Гр. БУ, ФК КСЭИ – контрольная группа  | ||||||
эффекта", их процентные доли (Р) в группе. Определяем величины углов φ* для каждой из сопоставляемых процентных долей
,
рассчитываем эмпирическое значение угла Фишера по формуле:
,
где: 1 – угол, соответствующий большей процентной доле;
2 – угол, соответствующий меньшей процентной доле;
n1 – количество наблюдений в выборке 201 гр. (гр. ПБ);
n2 – количество наблюдений в выборке 202 гр. (гр. ФК и БУ).
Полученные значения вносим в таблицу 9 (10), по специальной таблице [3] находим критическое значение угла Фишера для уровня значимости 0,05: . Сравнивая по таблице 9 (10) полученное значение эмпирического
Таблица 9 – Расчет φ* критерия для итогового контрольного задания по теме «Матрицы» (РГУП)  | Таблица 10 – Расчет φ* критерия для итогового контрольного задания по теме «Матрицы» (КСЭИ)  | |||||||
№ задачи  | Группы  | Величина угла Фишера  | Эмпирическое значение угла Фишера  | № задачи  | Группы  | Величина угла Фишера  | Эмпирическое значение угла Фишера  | |
1(а)  | 201 гр  | 3,142  | 2,79  | 1(а)  | ПБ  | 3,142  | 2,42  | |
202 гр  | 2,419  | БУ, ФК  | 2,419  | |||||
1(б)  | 201 гр  | 3,142  | 3,39  | 1(б)  | ПБ  | 3,142  | 3,36  | |
202 гр  | 2,247  | БУ, ФК  | 2,094  | |||||
2  | 201 гр  | 2,419  | 0,32  | 2  | ПБ  | 2,557  | 1,16  | |
202 гр  | 2,330  | БУ, ФК  | 2,194  | |||||
3(а)  | 201 гр  | 2,419  | 1,40  | 3(а)  | ПБ  | 2,557  | 2,19  | |
202 гр  | 2,024  | БУ, ФК  | 1,823  | |||||
3(б)  | 201 гр  | 2,330  | 1,30  | 3(б)  | ПБ  | 2,419  | 1,29  | |
202 гр  | 1,956  | БУ, ФК  | 2,000  | |||||
4  | 201 гр  | 2,419  | 2,84  | 4  | ПБ  | 2,557  | 3,13  | |
202 гр  | 1,509  | БУ, ФК  | 1,318  | |||||
5  | 201 гр  | 2,024  | 2,31  | 5  | ПБ  | 2,000  | 2,01  | |
202 гр  | 1,117  | БУ, ФК  | 1,047  | |||||
Среднее значение эмпирического угла Фишера  | 2,05  | Среднее значение эмпирического угла Фишера  | 2,04  | |||||
Критическое значение угла Фишера для уровня значимости 0,05  | 1,64  | Критическое значение угла Фишера для уровня значимости 0,05  | 1,64  | |||||
угла с его критическим значением, видим, что среднее эмпирическое значение () больше, следовательно, гипотеза Н0 отвергается и принимается гипотеза Н1.
Вывод: "Доля студентов, справившихся с задачей, в экспериментальной группе больше, чем в контрольной группе".
Проверка 2. Действительно ли у студентов экспериментальной группы уровень знаний по теме испытания выше, чем у контрольной группы? Гипотезы:
Н0 : Доля студентов, преодолевших критический критерий выполнения заданий, в экспериментальной группе не больше, чем в контрольной группе.
Н1 : Доля студентов, преодолевших критический критерий выполнения заданий, в экспериментальной группе больше, чем в контрольной группе.
За критический критерий примем процент выполнения заданий на уровне 50 %. На основе таблиц 3 и 4 (5 и 6) строим четырехклеточную таблицу 11 (12) по теме «Матрицы», заполним её ячейки по аналогии с предыдущим расчетом.
Таблица 11 – Четырехклеточная таблица для расчета φ* критерия для итогового контрольного задания по теме «Матрицы» (РГУП)  | |||||
Группы  | Есть эффект: >50 %  | Нет эффекта: < 50 %  | Суммы  | ||
кол-во испытуемых  | % доля  | кол-во испытуемых  | % доля  | ||
201 гр  | 32  | 100,0  | 0  | 0,0  | 32  | 
202 гр  | 18  | 56,3  | 14  | 43,7  | 32  | 
201 гр – экспериментальная группа 202 гр – контрольная группа  | |||||
Таблица 12 – Четырехклеточная таблица для расчета φ* критерия для итогового контрольного задания по теме «Матрицы» (КСЭИ)  | |||||
Группы  | Есть эффект: >50 %  | Нет эффекта: < 50 %  | Суммы  | ||
кол-во испытуемых  | % доля  | кол-во испытуемых  | % доля  | ||
ПБ  | 24  | 100,0  | 0  | 0,0  | 24  | 
БУ, ФК  | 10  | 41,7  | 14  | 58,3  | 24  | 
Гр. ПБ – экспериментальная группа Гр. БУ, ФК – контрольная группа  | |||||
Аналогично предыдущей методике выполняется расчёт величины углов φ* для каждой из сопоставляемых процентных долей и эмпирическое значение угла Фишера. По таблице XII Приложения 1 [ 3 ] определяются величины , соответствующие процентным долям «эффекта» в каждой из групп: , ( , ). Итак: . По полученным данным составим таблицы 13, (14), куда занесем критическое значение угла Фишера для уровней значимости 0,05 и 0,01, определенных по специальной таблице [3]: . Для наглядности построим "ось значимости" (рисунок 8 (9)), на которую нанесем критические значения критерия , эмпирическое значение критерия . Влево от критического значения простирается зона незначимости. Между критическими значениями находится "зона неопределенности". Наше эмпирическое значение попадает справа от критического значения в "зону значимости", поэтому гипотеза Н0 отвергается. Принимается гипотеза Н1. Вывод: "Доля студентов, преодолевших критический критерий выполнения заданий, в экспериментальной группе больше, чем в контрольной группе".
Таблица 13 – Расчет φ* критерия для итогового контрольного задания по теме «Матрицы» (РГУП)  | ||
Группы  | Величины угла Фишера  | Эмпирическое значение угла Фишера  | 
201 гр.  | 3,142  | 4,89  | 
202 гр.  | 1,697  | |
Критическое значение угла Фишера для уровня значимости 0,05  | 1,64  | |
Критическое значение угла Фишера для уровня значимости 0,01  | 2,31  | |
Таблица 14 – Расчет φ* критерия для итогового контрольного задания по теме «Матрицы» (КСЭИ)  | ||
Группы  | Величины угла Фишера  | Эмпирическое значение угла Фишера  | 
201 гр.  | 3,142  | 4,62  | 
202 гр.  | 1,404  | |
Критическое значение угла Фишера для уровня значимости 0,05  | 1,64  | |
Критическое значение угла Фишера для уровня значимости 0,01  | 2,31  | |
В результате математической обработки данных педагогического эксперимента, проведенного с группами студентов подтверждены гипотезы Н1, из которых следует, что действительно наблюдался положительный эффект в экспериментальных группах студентов при использовании в процессе обучения технологий, интегрированных в интерактивную образовательную среду, в данном случае, программу «Учком».
Литература