Разработка алгоритма мониторинга качества знаний обучающихся при обучении программированию

Современное общество стремиться к информатизации и автоматизации различных процессов. Повсеместное внедрение информационных технологии обусловливает потребность общества, заключающуюся в высоком уровне владения икт-компетенциями. Реализации данной потребности способствует введение дисциплины «Информатика» в школьную программу. Данная дисциплина направлена как на получение практических навыков работы за компьютером, так и на изучение базовых принципов работы вычислительной техники и формирование алгоритмического мышления, поэтому в школьный курс «Информатика» включены такие разделы как «Основы алгоритмизации» и «Начала программирования».

Несмотря на очевидную важность данных разделов, их изучение в большинстве случаев имеет низкую результативность, что вызвано рядом причин.

Одним из основополагающих факторов является сложность программного материала и несформированность алгоритмического мышлений обучающихся.

Значительной причиной низкой успеваемости являются интервалы между уроками, составляющие, как правило, календарную неделю, а также интервалы между изучением программирования при переходе в следующий класс.

Таким образом, возникает потребность в разработке алгоритма мониторинга качества знаний обучающихся, который позволил бы минимизировать влияние вышеперечисленных факторов на усвоение программного материла при обучении программированию за счет точной оценки текущего уровня качества знаний и повторного включения проблемных элементов темы в учебный процесс.

При разработке алгоритма мониторинга качества знаний необходимо учитывать ряд факторов, которые будут определять особенности этого алгоритма.

Первым фактором является цель проведения мониторинга. Ее можно разбить на две подцели: выявление результативности определенного этапа обучения и корректировка образовательного процесса на основе анализа полученных результатов. Следственно, в общем виде алгоритм мониторинга должен включать два основных шага: проведение мониторинга посредством решения заданий и анализ полученных результатов. Алгоритм мониторинга в общем виде представлен на рисунке 1.

Рисунок 1 – Общий алгоритм мониторинга качества знаний

Важной особенностью организации образовательного процесса является многообразие мониторингов, проводимых в рамках урока, темы, раздела и тд. Так, изучение раздела всегда начинается с входного контроля, который позволяет определить начальный уровень владения темой. В зависимости от места входного контроля в образовательной программе, он может иметь различные цели. Если обучающиеся только начинают изучать раздел, тогда коррекция программы на основе результатов контроля может быть представлена следующими действиями:

• -    удаление уже изученного материала из программы;

• -     добавление базового материала;

• -    деление обучающихся на группы;

проведение дополнительных занятий и т.д.

В случае если данный раздел уже изучался обучающимися в предыдущих классах, тогда результаты входного контроля позволят внести в программу освоенный на низком уровне изученный ранее материал для повторного изучения. Таким образом, получим алгоритм проведения входного контроля, представленный на рисунке 2.

Рисунок 2 – Алгоритм проведения входного контроля

Неотъемлемой частью учебного процесса является итоговый контроль, который в свою очередь также может быть разделен на два вида: итоговый контроль, подразумевающий продолжение изучения раздела в следующем году и итоговый контроль завершенного раздела. Если в первом случае анализ результатов контроля позволит внести корректировки в образовательный процесс при возвращении к изучению данного раздела, то во втором случае анализ результатов контроля будет носить только информативную функцию. Алгоритм проведения итогового контроля представлен на рисунке 3.

Рисунок 3 – Алгоритм проведения итогового контроля

Так как изучение раздела «Алгоритмизация и программирование» в средней школе может осуществляться в течение нескольких лет, то глобальный алгоритм должен содержать весь перечень мониторингов для корректировки образовательного процесса не только в рамках каждого урока, но и раздела в целом.

Для постоянного отслеживания уровня усвоения тем необходимо проведение ряда контролей внутри каждого урока. На изучение информатики в средних и старших классах школы отводится один урок в неделю, при этом каждый урок предполагает изучение новой темы. В рамках раздела «Алгоритмизация и программирование» каждая новая тема базируется на материале прошлого урока. Поэтому наиболее распространенный алгоритм проведения урока предполагает мониторинг изученного материла на этапе актуализации знаний в начале урока, а также мониторинг новых знаний, полученных на уроке. Первые два шага алгоритма мониторинга качества знаний всегда представлены контролем и анализом, дальнейший же алгоритм будет зависеть от результатов контроля и места контроля в плане урока. Так, если контроль проводится в начале урока, то он направлен на выявление проблемных элементов уже изученной темы с целью их коррекции на текущем уроке. Мониторинг, проводимый в конце урока, как правило, направлен на проверку понимания нового материала, поэтому коррекция проблемных элементов может проводиться только посредством выполнения обучающимися персонализированного домашнего задания.

Таким образом, в ходе урока учитель проверяет изученную тему и посредством анализа результатов контроля может внести корректировки в план текущего урока с целью отработки проблемных моментов, после чего следует переход к новой теме и затем контроль нового материала. Представим общий алгоритм мониторинга знаний на уроке в виде блок-схемы, изображенной на рисунке 4.

Рисунок 4 – Алгоритм мониторинга качества знаний обучающихся в рамках одного урока