Введение

Инструмент оценки знаний
Инвентарь понятий – это критериально-ориентированный тест, разработанный для определения того, обладает ли студент точным рабочим знанием конкретного набора концепций. Исторически инвентари запасов понятий представляли собой тесты с множественным выбором, чтобы облегчить интерпретацию и проведение в больших классах. В отличие от обычного теста с множественным выбором, разработанного преподавателем, вопросы и варианты ответов в инвентарях понятий являются предметом обширных исследований. Цели этих исследований включают в себя установление (а) диапазона того, что люди понимают под конкретным вопросом, и (б) наиболее распространенных ответов на вопросы. Инвентари запасов понятий оцениваются для обеспечения надежности и валидности теста. В окончательной форме каждый вопрос содержит один правильный ответ и несколько отвлекающих вариантов. В идеале, результат критериально-ориентированного теста отражает объем освоенных студентом знаний по предмету. Критериально-ориентированные тесты отличаются от нормо-ориентированных тестов тем, что (в теории) первые не используются для сравнения результата отдельного студента с результатами группы. Как правило, цель критериально-ориентированного теста – определить, освоил ли студент заранее определенный объем знаний; получив результат теста, равный или превышающий пороговый балл, студент может перейти к изучению следующего блока знаний в учебной последовательности. В целом, значения сложности заданий в диапазоне от 30% до 70% лучше всего позволяют получить информацию о понимании материала студентами. Отвлекающие варианты – это неверные или нерелевантные ответы, которые обычно (но не всегда) основаны на распространенных заблуждениях студентов. Разработчики тестов часто исследуют заблуждения студентов, анализируя их ответы на вопросы с развернутым ответом и проводя интервью с проговариванием вслух. Выбор отвлекающих вариантов студентами помогает исследователям понять ход мыслей студентов и дает преподавателям представление об их предыдущих знаниях (а иногда и о твердых убеждениях). Эта исследовательская база лежит в основе разработки и проектирования инструментария и играет роль в том, чтобы помочь преподавателям получить представление об идеях студентов, научных заблуждениях и дидаскалогенных («индуцированных преподавателем» или «индуцированных обучением») путаницах и концептуальных пробелах, которые мешают обучению.

Используемые концептуальные инвентаризаторы

Концептуальные инвентаризации – это диагностические тесты, используемые в образовании. В 1985 году Халлун и Хестенс представили «диагностический тест по механике с множественным выбором ответов» для оценки представлений студентов о движении. Он оценивает понимание студентами базовых концепций классической (макроскопической) механики. Вскоре после этого был разработан Force Concept Inventory (FCI) – еще одна концептуальная инвентаризация. FCI был разработан для оценки понимания студентами ньютоновских концепций силы. Хестенс (1998) обнаружил, что, хотя «почти 80% [студентов, завершающих вводные курсы физики в колледже] могли сформулировать третий закон Ньютона в начале курса, данные FCI показали, что менее 15% из них полностью понимали его к концу». Эти результаты были воспроизведены во многих исследованиях с участием студентов из различных учебных заведений (см. раздел «Источники» ниже). Тем не менее, остаются вопросы относительно того, что именно измеряет FCI. Результаты, полученные с использованием FCI, привели к большему признанию в сообществе научного образования важности «активного вовлечения» студентов в освоение материала. После разработки FCI были разработаны и другие инструменты по физике, включая концептуальную оценку силы и движения, а также краткую оценку знаний в области электричества и магнетизма. Обсуждение разработки ряда концептуальных инвентаризаций можно найти в работе Бейхнера. Помимо физики, концептуальные инвентаризации были разработаны для статистики, химии, общей биологии, естественного отбора, генетики, инженерии, наук о Земле и информатики. Во многих областях фундаментальные научные концепции выходят за рамки отдельных дисциплин. Примером инвентаризации, оценивающей знание таких концепций, является инструмент, разработанный Одомом и Барроу (1995) для оценки понимания диффузии и осмоса. Кроме того, существуют нетрадиционные концептуальные инструменты, такие как подход, основанный на написании эссе, и использование эссе и устных экзаменов для измерения понимания студентами структур Льюиса в химии.

Ссылки, связанные с использованием концепции инвентаризации

Некоторые концептуальные тесты являются проблематичными. Концепции, которые они проверяют, могут быть не фундаментальными или важными для конкретной дисциплины, рассматриваемые концепции могут не преподаваться явно в рамках курса или учебной программы, или правильный ответ на вопрос может требовать лишь поверхностного понимания темы. В результате существует вероятность как переоценки, так и недооценки уровня освоения материала студентами. Концептуальные тесты, предназначенные для выявления закономерностей в мышлении студентов, могут быть неэффективны для отслеживания прогресса в обучении, достигнутого благодаря педагогическим методам, а также измеряемый показатель может не отражать глубокое понимание дисциплины. Пользователям следует тщательно убеждаться, что концептуальные тесты действительно проверяют концептуальное понимание, а не навыки сдачи тестов, знание языка или другие способности, которые могут повлиять на результаты. Использование тестов с множественным выбором в качестве концептуальных тестов вызывает споры. Сама структура таких тестов ставит вопрос о том, насколько необходимо упрощать или уточнять сложные и часто тонкие ситуации и идеи, чтобы получить однозначные ответы. Например, тест с множественным выбором, разработанный для оценки знаний ключевых концепций естественного отбора, может упростить оценку концептуальных тестов, организованных в форме (записанных) устных экзаменов или эссе.