Методы обработки данных мониторинга с использованием компьютера
Лекция посвящена обработке данных мониторинга, а именно представлению результатов обработки в форме, удобной для анализа преподавателем; построению диагностического заключения.
1 метод Поэлементный анализ Общая идея метода: выделяются и оцениваются в контрольных заданиях отдельные элементы знаний и умений, каждому из них приписывается весовой коэффициент, отражающий его значимость. На форму
Проверка выполнения каждого из элементов осуществляется по 3 -х балльной шкале: « 2» – элемент выполнен полностью, « 1» – элемент выполнен частично, « 0» – элемент не выполнен. На форму
Итоговая отметка выводится в два этапа: 1. на первом определяется доля (процент) выполнения задания в целом с учетом весов отдельных элементов; 2. на втором этапе вычисляется соответствующая итоговая отметка На форму
Для вычисления итоговой отметки используется оценочная шкала с настраиваемым параметром; в качестве которого используется «строгость отметки» – минимальное значение доли правильности ответа, за которую учащийся получает минимальную положительную отметку (2, 5 балла по школьной шкале); значение параметра устанавливается преподавателем. На форму
Последовательность действий учителя по использованию метода поэлементного анализа 1. Разработка контрольного задания. На этом этапе учитель подготавливает текст контрольного задания и, параллельно, выделяет те элементы, по которым задание будет оцениваться. Разработка может проводиться в направлении: «от задания – к элементам» – в этом случае первичным оказывается содержание задания, а по нему выделяются оцениваемые элементы; «от элементов – к заданию» – первичным является набор элементов, для которого подбирается текст задания, позволяющий данные элементы выявить. На форму
На этом же этапе учитель должен установить значение «Уровня сложности» (строгость) – критерия, разделяющегося оценки «сдано» и «не сдано» . Другими словами, учитель устанавливает долю (процент) выполнения задания, которой будет соответствовать минимальная положительная. На форму
2. Проведение контрольной работы. Разработанные задания используются для проведения обычной аудиторной (реже домашней) письменной контрольной работы. Более предпочтительной следует считать ситуацию, когда по данной теме и для данного набора элементов разрабатываются несколько вариантов контрольных заданий, что повышает самостоятельность работы учащихся и, следовательно, дает более объективную картину усвоения ими материала. На форму
3. Проверка работ. Учитель в каждой работе ученика оценивает выполнение каждого из намеченных ранее элементов по трехбалльной шкале: выполнено полностью – 2 выполнено частично – 1 не выполнено – 0. Балл « 1» выставляется в том случае, если в работе учащегося данный элемент оказался выполненным не полностью. Например, при анализе элемента «Перевод единиц измерения» ученик перевел в систему СИ не все физические величины или не все перевел правильно – это свидетельствует о том, что он знает о необходимости перевода, но выполняет это действие с ошибками. На форму
4. Ввод данных в компьютер. Необходимо ввести результаты проверки в форму. На форму
5. Анализ результатов контроля. Обработка результатов предусмотрена как по отдельным элементам, так и по каждому ученику. 1. Обработка «По элементу» состоит в том, что для каждого из них определяется среднее значение по всей группе учащихся и заносится в колонку, расположенную в правой части формы. Поскольку максимальная оценка за элемент составляет 2 балла, то и среднее значение оказывается нормированным на 2. Если среднее значение некоторого элемента близко к 2, это свидетельствует об усвоении данного элемента массой учащихся. Если среднее значение оказывается существенно ниже 2, то данный элемент большинством учащихся не усвоен и, учитель должен предпринять целенаправленные действия по ликвидации пробелов. На форму
средние по группе учащихся (всему классу) показатели усвоения отдельных элементов; для удобства анализа формой производится его перенормировка в интервал 0% – 100% по формуле: где N – количество учащихся в классе; aji – показатель выполнения элемента j (по шкале 0 -1 -2) учащимся номер i; j [1, M], где M – количество элементов, по которым осуществляется проверка. На форму
n Обработка «По ученику» состоит в вычислении доли (процента) выполнения учащимся всего задания. Доля определяется как отношение взвешенной суммы баллов, полученных учеником за отдельные элементы, к максимальной взвешенной сумме баллов. Полученная относительная отметка в процентах приводится в нижней строке формы. Эта же отметка, но перенормированная на шкалу с установленным учителем «уровнем строгости» , вычисляется автоматически и выставляется рядом с фамилией ученика. Отметка определяется с точностью до сотых долей; ее округление до целых значений производит учитель при переносе данных в классный журнал. На форму
n доля правильности выполнения задания каждым учащимся (Si) как среднее по всем элементам с учетом их весовой значимости j: На форму
n индивидуальная итоговая отметка (Qi), соответствующая установленному учителем уровню строгости отметки (S 0) по формуле: На форму
2 метод Накапливаемая отметка Общая идея метода: текущая (она же итоговая) отметка определяются отношением фактически набранной учеником суммы баллов по всем контрольным точкам к максимально возможной сумме баллов. Сумма баллов ученика Итоговая = -----------------------------Максимально возможная сумма баллов
Исходными положениями данного метода являются: 1. В качестве итоговой четвертной (полугодовой, годовой) отметки учащегося принимается та, которая сформируется к концу данного периода обучения с учетом сумм предыдущих периодов; другими словами, суммирование идет нарастающим итогом, и отметка всегда имеет смысл итоговой на данный момент (отсутствует различие текущей и итоговой отметок).
2. Количественной мерой итоговой успешности является доля (процент) набранных баллов по отношению к максимально возможному их количеству. Этот относительный показатель выступает в качестве первичного показателя: « 5» соответствует доле набранных баллов 90– 100%; « 4» – 89, 9– 75%; « 3» – 74, 9– 55%; « 2» – ниже 55%. Оценочная шкала является настраиваемой, т. е. допускает изменение по желанию учителяпользователя.
3. Для обеспечения сопоставимости результатов максимальная сумма баллов должна быть одинаковой у всех учащихся, следовательно, одинаковым для всех должно быть и количество оценок. Это, в свою очередь, означает, что предпочтение должно отдаваться фронтальным видам контроля; кроме того, необходимо отслеживать, чтобы количество оцениваемых устных ответов учащихся в течение некоторого периода обучения (например, четверти или месяца) также было бы у всех одинаковым.
4. Для повышения объективности суммарного текущего показателя необходимо обеспечить большую накапливаемость отметок. Это означает, что учащийся должен получать 1 – 2 отметки каждый урок. Хорошо если общее количество оцениваемых учебных действий учащегося составляет 70 -80 за учебный год, т. е. объемы статистических выборок были вполне достаточны для обеспечения надежности заключений.
Различные задания могут иметь разную максимальную отметку, что эквивалентно присваиванию заданиям весового показателя значимости. Например, результат текущего опроса или домашней работы может оцениваться по 3 -х балльной шкале, а контрольная работа итогового характера по 20 -ти балльной. 5.
6. Учащимся предоставляется возможность исправлять не устраивающие их отметки текущей работы или получать индивидуальные дополнительные задания для повышения своих показателей. Перед использованием данной схемы учета текущих результатов обучения необходимо довести до учащихся следующие положения: ¨ для домашних заданий устанавливается конечный срок сдачи (обычно неделя), в течение которого задание будет оцениваться из максимального количества баллов
o в случае если ученик не сдает задание вовремя, ему не выставляется никакой отметки (отметки «неудовлетворительно» в традиционном понимании не существует); при этом он имеет возможность до конца четверти это задание сдать, однако, максимально возможная отметка будет снижаться (например, на 1 балл за каждую неделю просрочки); o учащийся, не сдавший задание своевременно по уважительной причине (например, по болезни), имеет возможность его сдать в оговоренные сроки без снижения максимальной отметки; o учащийся по желанию или рекомендации учителя может выполнить дополнительные индивидуальные задания.
7. При желании учитель может по текущим результатам обучения устанавливать рейтинг учащихся, т. е. располагать их в порядке убывания суммарного показателя или индивидуальной доли выполнения заданий – это создает дополнительную мотивацию обучения для некоторых учеников. 8. Важнейшим элементом системы является гласность и доступность сведений о текущих результатах: учащимся они предоставляются еженедельно, а также озвучиваются на родительских собраниях.
Цели применения метода накапливаемой отметки повышение сознательности и учебной активности учащихся повышение их самоорганизации повышение их саморегуляции систематичность учебной деятельности учащихся
Важно Информация по методу накапливаемой отметки должна быть открытой. Учащийся, должны видеть свои результаты других, делать соответствующие выводы об успешности своего обучения. В рамках данного метода каждый может повысить свой показатель за счет дополнительной учебной работы. Таким образом, ученик может самостоятельно управлять ходом своего обучения
Практическая реализация метода накапливаемой отметки приводит к необходимости накопления и обработки больших массивов данных, касающихся текущих результатов обучения. Необходимую обработку данных о текущих результатах обучения учащихся следует производить в среде Microsoft Excel.
Форма в MS Excel для реализации метода накапливаемой отметки Первая учебная неделя
Третья учебная неделя
Седьмая учебная неделя
При работе с таблицей учитель вводит следующую информацию: список учащихся (один раз в начале учебного года); даты проведения контрольных мероприятий; названия контрольных заданий и максимальное количество баллов, которое может быть набрано за него учащимся (вес задания); текущие отметки учащихся; баллы за выполнение индивидуальных дополнительных заданий.
Обработка данных, которая производится экранной формой автоматически, состоит в следующем: n n n для каждого ученика подсчитывается текущая сумма баллов с учетом дополнительных, а также общая сумма баллов за все время обучения; подсчитывается общее количество отметок, и их максимальная сумма за все время с начала учебного года и за текущую четверть; вычисляется доля выполнения заданий (Sи) по формуле: Доля выполненных = заданий Сумма баллов + Дополнительные баллы Максимально возможная сумма баллов
где N – общее количество контрольных точек с начала периода обучения; qi – число баллов, фактически набранных учеником за выполнение задания i; qmi – максимальное количество баллов, которые можно было набрать в задании i; qдоп – баллы, набранные за счет выполнения дополнительных заданий.
Sи характеризует общую долю (процент) выполнения запланированных учителем учебных заданий за весь прошедший период обучения с учетом тех, по которым ученик отчитался несвоевременно, а также баллов за дополнительные задания, выданных ученику по его просьбе. Sи изменяется, по мере того как учащиеся получают все новые задания и отчитываются как по ним, так и тем заданиям, которые предоставляются учителю несвоевременно. В каждый конкретный момент этот показатель, по сути, является итоговым за прошедший период обучения и не требует выведения каких-то иных показателей, характеризующих конечный итог обучения.
производится перевод интегральной доли выполнения в отметку по принятой в школе 4 -х балльной шкале. Он осуществляется автоматически согласно критериям оценки, установленным учителем. В нами были приняты следующие критерии: отметка « 5» выставляется при Sи 90%; отметка « 4» выставляется при 89, 9% Sи 75%; отметка « 3» выставляется при 74, 9% Sи 55%; отметка « 2» выставляется при Sи < 55%.
Важно обновление данных производится учителем еженедельно
Условия использования метода накапливаемой отметки n n n доступность для учителя компьютерной техники, умение учителя работать в Microsoft Excel, составление электронных таблиц не реже одного раза в неделю, согласие администрации учебного заведения на использование данного метода.
(Sи – итоговая (суммарная) доля выполнения всех заданий (включая предыдущие) на данный момент, Sн – доля выполнения заданий за текущую неделю (недельная)) file
3 метод Прогнозирование состоит в том, что по динамике изменения показателя на некотором временнóм отрезке, исходя из предположения о сохранении характера изменения и в дальнейшем, определяются значения показателя в последующие моменты времени.
Этапы построения прогноза n Исходя из существующих данных (или какихто иных соображений, лежащих вне рамок применяемых методов прогнозирования), делаются предположения об общем характере зависимости, которой можно описать экспериментальные данные (аппроксимирующей функции); к наиболее часто встречающимся следует отнести линейную, полиномиальную, экспоненциальную, логарифмическую, степенную аппроксимацию.
n В обобщенной форме представления аппроксимирующей функции подбираются (вычисляются) коэффициенты (параметры) таким образом, чтобы суммарное отклонение экспериментальных точек от точек аппроксимирующей функции было бы минимальным. n В функцию с найденными коэффициентами подставляется требуемое значение аргумента (для последующих моментов времени) и вычисляется новое (будущее) значение показателя, т. е. прогноз.
Экспоненциальный спад К первому типу относятся многие релаксационные процессы в природе; в приложении к физиологическим особенностям человека – это забывание (закон Эббингауза), спад эмоционального подъема, возбуждений и т. п. Аппроксимирующая функция имеет вид: где a 1, a 2 и a 3 являются параметрами, устанавливаемыми на втором этапе построения прогноза.
Особенность этой зависимости в том, что она описывает спад показателя от некоторого исходного значения в начальный момент времени до остаточного уровня на конец наблюдений.
Логарифмический рост Логарифмическая зависимость отражает рост показателя с выходом к некоторому конечному уровню (хотя логарифмическая функция монотонно возрастает, однако, при больших значениях аргумента она меняется медленно – эти изменения «тонут» в погрешности экспериментальных данных).
Подобные зависимости могут характеризовать изменение уровня спортивных результатов, доли хорошо успевающих в классе – любые процессы, выходящие на «насыщение» – это процессы, в которых определено максимальное значение исследуемого параметра. Логарифмическая зависимость описывается функцией:
Влияние числа повторений и времени на количество сохраняемой в памяти информации Доля сохра нивш ейся инфо рмац ии Пример реализации
Скачать презентацию Методы обработки данных мониторинга с использованием компьютера
4поэлем_анализ.ppt