Metody i narzędzia ewaluacji

Transkrypt

1 Metody i narzędzia ewaluacji wyników zdalnego testowania wiedzy (platforma informatyczna e-matura)

2

3 Książka przygotowana w ramach projektu E-matura, współfinansowanego przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego, Programu Operacyjnego Kapitał Ludzki, Priorytet III Wysoka jakość systemu oświaty, Działanie 3.3 Poprawa jakości kształcenia, Poddziałanie Modernizacja treści i metod kształcenia projekty konkursowe.

4 Książka jest dystrybuowana bezpłatnie Redakcja: prof. dr hab. inz. Sławomir Wiak Opracowanie graficzne: Niceday Książka przygotowana w ramach projektu E-matura, współfinansowanego przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego, Programu Operacyjnego Kapitał Ludzki, Priorytet III Wysoka jakość systemu oświaty, Działanie 3.3 Poprawa jakości kształcenia, Poddziałanie Modernizacja treści i metod kształcenia projekty konkursowe. copyright by Politechnika Łódzka, Łódź 2013 Książka współfinansowana przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego ISBN:

5 Dorota Krawczyk-Stańdo Grzegorz Kusztelak Jacek Stańdo Nowe funkcjonalności platformy stosowanej w projekcie E-pogotowie matematyczne w kontekście e-matury Wprowadzenie Informatyczna rewolucja, której od kilkunastu lat jesteśmy świadkami, nie ominęła także edukacji. Powszechna dostępność komputerów oraz Internetu spowodowała błyskawiczny rozwój nowych metod nauczania. E-learning, czyli komputerowo wspomagane zdalne nauczanie, zdobywa coraz większą popularność. Platforma e-learningowa LearnWay firmy Gromar jest typowym narzędziem do zdalnej edukacji. Zawiera wiele funkcjonalności do zarządzania uczestnikami szkoleń, prowadzenia czatów, forum dyskusyjnego, udostępniania materiałów dydaktycznych, przeprowadzania ankiet itd. Dla realizacji projektu E-pogotowie matematyczne, którego celem było udzielanie doraźnej pomocy merytorycznej online w rozwiązaniu zadań z matematyki na poziomie maturalnym zastosowano tę Platformę [ ]. W swym początkowym kształcie nie miała on wielu funkcjonalności. W trakcie trwania projektu część z nich uzupełniono. Ponad rok temu firma Gromar złożyła projekt w partnerstwie z Politechniką Łódzką pt. Virtual Classroom, który otrzymał finansowanie z osi priorytetowej III: Gospodarka, innowacyjność, przedsiębiorczość. Projekt polega na opracowaniu i wdrożeniu narzędzia e-learningowego, będącego składową platformy e- learnigowej LearnWay. Virtual Classroom miała zwierać szereg funkcjonalności, które same w sobie nie są czymś unikalnym na rynku aplikacji IT natomiast dotychczas nie były wykorzystywane w takiej konfiguracji, z przeznaczeniem do usprawnienia procesu nauczania elektronicznego w szczególności w matematyce. Celem pracy jest przedstawienie propozycji nowych funkcjonalności Platformy, które były realizowane w ramach projektu Proponowane nowe funkcjonalności Rysowanie wykresów funkcji elementarnych Motywacja. W czasie konsultacji z uczniami szkół średnich w ramach realizacji projektu E-pogotowie matematyczne wielokrotnie pojawia się potrzeba przywołania wykresu funkcji elementarnej. Wykonanie takiego wykresu z wykorzystaniem podstawowego narzędzia do rysowania obsługiwanego za pomocą myszki czy nawet tabletu jest oczywiście możliwe, ale daje efekt daleko odbiegający od ideału. Przykład. Uczeń zgłosił się, aby uzyskać pomoc w rozwiązaniu zadania. Zadanie. Rozwiąż równanie trygonometryczne w przedziale. Poniżej przedstawiamy zrzut okna komunikacyjnego z zapisem zarysu rozwiązania. Przejrzystości rozwiązania sprzyja przywołanie wykresów funkcji oraz. 135

6 Rys Źródło e-pogotowie matematyczne. Jeśli dostępna byłaby funkcjonalność rysowania wykresów rozwiązanie wyglądałoby np. tak: Rys Źródło E-pogotowie matematyczne. Tablice matematyczne Motywacja. Dołączenie tablic matematycznych zgodnych z zaleceniami Centralnej Komisji Egzaminacyjnej (CKE) wydaje się cenne z uwagi na kształcenie umiejętności korzystania z takiej pomocy w sytuacji zadaniowej. W czasie egzaminu maturalnego CKE dopuszcza korzystanie z tablic. Przykład. Uczeń zgłosił się, aby uzyskać pomoc w rozwiązaniu zadania. Zadanie. Dla jakich wartości parametru a równanie posiada rozwiązanie. Poniżej przedstawiamy zrzut okna komunikacyjnego z zapisem zarysu rozwiązania. W trakcie rozwiązania wykładowca musiał przypomnieć uczniowi wzór na sinus kąta podwojonego (w ramce). 136

7 Rys Źródło E-pogotowie matematyczne. Zamieszczenie w oknie komunikacyjnym możliwość przywołania tablic matematycznych, potrzeba przypomnienia wspomnianego wzoru, byłaby okazją do samodzielnego wyszukania tego wzoru przez ucznia. Rys Źródło E-pogotowie matematyczne. Baza brył zapisanych wektorowo Motywacja. Przygotowanie zestawu typowych brył wykorzystywanych w zadaniach maturalnych ze stereometrii zapisanych w technice wektorowej wydaje się być cenną pomocą. Da to możliwość szybkiej analizy zadania na rysunku. Możliwość edycji i nieproporcjonalnego skalowania wynikająca z zapisu wektorowego jest ważna, gdyż umożliwi odwzorowanie na rysunku rzeczywistego stosunku długości krawędzi, co często pozwala zauważyć własności niezbędne do rozwiązania bądź znacząco ułatwiające rozwiązanie zadania. Przykład. Uczeń zgłosił się z zadaniem sprowadzającym się w rezultacie do policzenia różnicy objętości dwóch stożków. Rysunki i zapis rozwiązania poniżej. Rys Źródło E-pogotowie matematyczne. 137

8 Dysponowanie bazą brył, z której mógłby od razu skorzystać nauczyciel oraz przeskalowanie i dorysować elementy wynikające z treści zadania w znaczący sposób może skrócić i usprawnić proces nauczania. Rys Źródło E-pogotowie matematyczne. Kalkulator Motywacja. Z kalkulatorów zawierających podstawowe funkcje również można korzystać na egzaminie maturalnym z matematyki. Celowe jest zatem kształtowanie umiejętności korzystania z tego narzędzia chociażby w celu weryfikacji poprawności wykonanych obliczeń. Przykład. Zadanie. W ciągu dany jest wyraz i zależność. Znajdź. Zauważenie, że zależność sprowadza się do znacznie prostszej postaci, a mianowicie wymaga od ucznia wykazania się znajomością własności funkcji logarytmicznej i wykładniczej. Jednakże sprawdzenie, że wykonane zgodnie z tym wzorem rachunki są poprawne jest już możliwe z użyciem kalkulatora. Rys Źródło E-pogotowie matematyczne. Geogebra i Cabri Motywacja. Na rynku programów wspomagających proces nauczania/uczenia się matematyki pojawia się coraz więcej pozycji. Silnym narzędziem komercyjnym jest Cabri. Geogebra to z kolei rozwiązanie typu freeware. Zakres zastosowań Geogebry jest w zasadzie ograniczony jedynie wyobraźnią użytkowników. Wydaje się ona bardzo cenna w edukacji matematycznej na każdym poziomie. Geogebra pozwala wyeksportować stworzony programik wizualizujący dane zagadnienie w postaci 138

9 apletu Javy gotowego do zamieszczenia na stronie webowej. W Internecie są już dostępne całe archiwa prezentacji pogrupowanych tematycznie. Świetnym uzupełnieniem wizualizacji stworzonych w Geogebrze byłaby możliwość równoczesnej rozmowy online ucznia z nauczycielem. Stąd pomysł, aby w obszarze tablicy uruchamiać aplet Javy stworzony w Geogebrze. Użytkownik (wykładowca/uczeń) wskazywałby URL do apletu, aplet uruchamiałby się w obrębie okienka tablicy wirtualnej, zarówno wykładowca jak i uczeń widzieliby przebieg animacji i mogli wymieniać spostrzeżenia na ten temat (rozmowa głosowa / czat). Osoba, która uruchomiła aplet mogłaby nim sterować. Przykład. Uczeń zgłasza się z zadaniem dotyczącym trójkąta, w którym trzeba skorzystać z własności, że suma kątów wewnętrznych w trójkącie jest równa kątowi półpełnemu. Uczeń nie pamięta tej własności. Nauczyciel wpisuje w dedykowane pole dialogowe w oknie komunikacyjnym adres strony z odpowiednim apletem stworzonym za pomocą geogebry. W obrębie tablicy wirtualnej uruchamia się wizualizacja. Rys Źródło E-pogotowie matematyczne Nowe funkcjonalności w akcji Zadanie: Dany jest ostrosłup prawidłowy trójkątny, w którym długość krawędzi podstawy wynosi a. Kąt między krawędzią boczną a krawędzią podstawy wynosi 45 stopni. Ostrosłup ten przecięto płaszczyzną, która przechodzi przez krawędź podstawy i środek przeciwległej jej krawędzi bocznej. Oblicz pole przekroju. Scenariusz rozwiązania powyższego zadania z użyciem proponowanych funkcjonalności. Krok 1 Wybranie ostrosłupa trójkątnego z bazy brył i odpowiednie jego wyskalowanie. Rys Źródło E-pogotowie matematyczne. 139

10 Krok 2 Dorysowanie odcinków wynikających z treści zadania, odszukanie w tablicach niezbędnych wartości funkcji trygonometrycznych. Rys Źródło E-pogotowie matematyczne. Krok 3 Wykonanie dalszych przekształceń i np. wyliczenie za pomocą kalkulatora pola przekroju dla ustalonego a. Rys Źródło E-pogotowie matematyczne. Dodatkowe funkcjonalności organizacyjne Platformę można także wyposażyć w system kontroli jakości. Służył by on do obserwacji wykładowców w trakcie udzielania konsultacji a także badań naukowych (badania jakościowe). Jakie funkcjonalności w platformie warto doposażyć: możliwość włączenia się osób trzecich, zrzuty ekranów z tablicy, zapisywanie całej rozmowy czatowej, nagrywanie fonii i wideo z konsultacji. Literatura: Stańdo J, Kisiel K., (2011), How Can ICT Effectively Support Educational Processes? Mathematical Emergency E-Services Case, H. Cherifi, J.M. Zain, and E. El-Qawasmeh (Eds.): DICTAP 2011, Part II, CCIS 167, pp , Springer-Verlag Berlin Heidelberg Krawczyk-Stańdo D., Stańdo J. - Wspomaganie procesu dydaktycznego przez e-pogotowie matematyczne Kwartalnik Edukacja. Studia, Badania, Innowacje numer 2 (110) 2010 Stańdo J., Bieniecki W. (2010), Ways of application of different information technologies in education on the example of mathematical emergency e-services, Information Systems in management VII, Distant Learning and Web Solutions for Education and Business, Scientific editors Piotr Jałowiecki, Arkadiusz Orłowski, Warsaw. 140