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