Методика подготовки к единому государственному экзамену по информатике ИКТ

Министерство образования и  науки РФ

Государственное образовательное  учреждение  
высшего профессионального образования

Саратовский государственный университет 
имени Н.Г. Чернышевского

ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ  ИНСТИТУТ

Факультет педагогики, психологии и начального образования

Кафедра информационных систем и технологий в обучении

Специальность 050202

Информатика

МЕТОДИКА ПОДГОТОВКИ К ЕДИНОМУ ГОСУДАРСТВЕННОМУ ЭКЗАМЕНУ ПО ИНФОРМАТИКЕ  ИКТ

Дипломная работа

студентки 5 курса заочного отделения

КОЖАЙКИНОЙ  АЛЕНЫ АЛЕКСАНДРОВНЫ

Научный руководитель       М.В. Храмова

 к.п.н., доцент

Заведующий кафедрой       В.Н.Голубцов

к.ф.-м.н., доцент

Саратов

2010

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 

В числе инновационных форм, определяющих объективную оценку качества подготовки выпускников школ — единый государственный экзамен (ЕГЭ). Его сторонники и противники на протяжении нескольких лет обсуждают вновь созданный механизм итоговой аттестации, характеризуя положительные и отрицательные стороны, внося коррективы в идущий процесс модернизации.

Единый государственный  экзамен позволяет объединить государственную итоговую аттестацию и вступительные экзамены в учреждения высшего и среднего профессионального образования, представляет собой «форму независимой оценки уровня учебных достижений обучающихся с использованием заданий стандартизированной формы (контрольные измерительные материалы), выполнение которых позволяет установить уровень учебных достижений обучающихся по освоению федерального компонента государственного образовательного стандарта среднего (полного) общего образования». [15]

Экзамен по информатике  и ИКТ в форме ЕГЭ проводится в течение последних 6-х лет. Его назначение — оценить общеобразовательную подготовку по информатике и ИКТ выпускников ХI классов общеобразовательных учреждений и абитуриентов с целью отбора для зачисления в учреждения высшего профессионального образования. [16]

Результаты экзамена только показывают, что сдать этот экзамен можно лишь в случае полного изучения всех тем, вошедших в кодификатор содержания. Учителя школ повсеместно заявляют о недостатке времени на подготовку к ЕГЭ по информатике и ИКТ в школе.

Причины негативного отношения, как со стороны учителей, родителей, так и самих школьников таковы:

1) Готовясь к ЕГЭ, дети не учатся мыслить, так как весь процесс подготовки сводится к механическому прорешиванию однотипных задач.

2) Большинство заданий в контрольно-измерительных тестах относятся не к базовому курсу школьной программы, а к углубленному. Тем самым, резко обозначилась проблема отсутствия преемственности на различных ступенях образования.

Кстати, именно последняя  проблема является наиболее актуальной в ЕГЭ по информатике и ИКТ, решение которой видится в повышении уровня преподавания информатики в школах, что целиком и полностью зависит от учителей. А без качественного и количественного анализа статистических данных по результатам ЕГЭ явно не обойтись.

Для эффективного результата совместных действий всех участников ЕГЭ необходимо четко отработать технологию и организацию проведения инновационной формы экзамена в каждом субъекте Федерации, в каждой муниципальной территории, в каждой школе.

Таким образом, обозначился ряд противоречий сопровождающий процесс подготовки учащихся к сдаче ЕГЭ: нехватка времени на подготовку учащихся, занимающихся по базовому курсу с одной стороны; и расширение списка ВУЗов, принимающих результаты ЕГЭ по информатике и ИКТ с другой стороны.

Необходимы методики, позволяющие в полной мере подготовить учащихся к сдаче ЕГЭ в условиях ограниченного времени базового курса. Разрешением данных противоречий и является цель работы: выбор эффективных методик по подготовке к ЕГЭ.

 Объект исследования: единый государственный экзамен по информатике, как объективная оценка подготовки выпускников школ.

Предмет исследования: методика организации подготовки к экзамену по информатике, выявление ошибок в решении задач.

Задачи:

1. Проанализировать нормативную документацию и итоги ЕГЭ по информатике и ИКТ.
2. Рассмотреть учебную пособия и литературу на предмет соответствия кодификатору.
3. Рассмотреть методики подготовки к ЕГЭ по информатике и ИКТ.

Дипломная работа состоит из введения, двух частей и приложения. В первой части рассматривается характеристика контрольно-измерительных материалов и анализ экзамена по информатике и ИКТ прошлых лет. Во второй части работы — методика подготовки обучающихся к ЕГЭ по информатике.

Практическая апробация  работы велась на базе муниципального общеобразовательного учреждения «Средняя общеобразовательная школа с. Ягодная Поляна» Татищевского района Саратовской области.

1.ОСОБЕННОСТИ ЕДИНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ЭКЗАМЕНА ПО ИНФОРМАТИКЕ И ИКТ

1.1 . ХАРАКТЕРИСТИКА КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ ПО ИНФОРМАТИКЕ И ИКТ

ЕГЭ по информатике и  ИКТ является формой государственного контроля результатов обучения и  позволяет установить уровень освоения участниками ЕГЭ федерального компонента государственных образовательных стандартов основного общего, среднего (полного) общего образования (2004 г.) и обязательного минимума содержания среднего (полного) общего образования (1999 г.). Вместе с тем ЕГЭ выполняет функции профильного экзамена с целью отбора абитуриентов для зачисления в учреждения среднего специального и высшего профессионального образования. [16]

ЕГЭ проводится с использованием заданий стандартизированной формы — контрольных измерительных материалов. Для записи ответов используются специальные бланки, результаты выполнения заданий обрабатываются автоматизировано, с использованием электронно-вычислительных машин.

Содержание, формат и  организация экзамена определяются утверждаемым ежегодно комплексом документов. В 2010 г. разработка контрольно-измерительных материалов (КИМ) ЕГЭ по информатике и ИКТ регламентируется следующими документами:

• Кодификатор элементов содержания и требований к уровню подготовки выпускников общеобразовательных учреждений для единого государственного экзамена 2010 года по информатике и ИКТ;
• Спецификация контрольных измерительных материалов единого государственного экзамена 2010 г. по информатике и ИКТ;
• Демонстрационный вариант контрольных измерительных материалов для единого государственного экзамена 2010 года по информатике и ИКТ.

Рассмотрим модель экзамена по информатике и ИКТ в форме ЕГЭ 2009 и 2010 годов. Структура варианта 2009 г. в целом соответствовала структуре работ 2006-2008 годов, хотя в распределении заданий по частям имелись определенные изменения: два задания с выбором ответа были заменены на аналогичные задания с кратким ответом. [16]

КИМ 2009 г. разрабатывались  на основе обязательного минимума содержания 1999г. (данная нормативная основа была заложена кодификаторе элементов содержания КИМ ЕГЭ 2009 г.). Экзаменационная модель в 2010 году не меняется. Вместе с тем кодификатор 2010 года полностью основан на государственном образовательном стандарте 2004 г. При этом содержание заданий работы 2010 года соответствует работе 2009г., но коды содержания задания и требований к уровню подготовки определяются уже по кодификатору 2010 года.

Экзаменационная работа 2009 и 2010 годов содержит 32 задания и состоит из трёх частей. В каждой из частей сгруппированы задания одного типа. Первая часть работы (А) включает 18 заданий с выбором ответа из четырех предложенных; вторая часть (B) — 10 заданий с краткой формой ответа, предполагающих самостоятельное формулирование и ввод ответа в виде последовательности символов. Третья часть (С) содержит 4 задания, требующие запись в произвольной форме развернутого ответа на специальном бланке. Разбиение заданий на группы определяется только формой записи ответа и вызвано технологической особенностью экзамена: использованием различных бланков для разных типов заданий. [19]

Общее время, отводимое  на выполнение работы, составляет 4 часа, из которых полтора часа рекомендуется потратить на задания первой и второй части, а оставшиеся 2,5 часа — на задания с развернутым ответом. [23]

В работе содержатся задания  по 10 темам курса информатики, представляющим основное содержание предмета, хотя удельный вес заданий по определенным темам отличается от доли часов, отводимых на эти темы в учебных программах. (См. таб.1.)

Таблица 1. Распределение заданий по разделам и темам курса информатики и ИКТ

Это связано в первую очередь с тем, что существующая форма экзамена (бумажные бланки ответов, невозможность использования компьютера при выполнении заданий) более подходит для проверки знаний и умений по теоретическим разделам информатики, чем для проверки практических умений и навыков работы с прикладным программным обеспечением.

Экзамен проверяет знания и умения выпускников с использованием заданий различного уровня сложности: базового, повышенного и высокого. Задания базового уровня содержатся только в первых двух частях работы (среди заданий, предполагающих развернутый ответ, нет заданий базового уровня сложности), задания повышенного и высокого уровня содержатся во всех трех частях экзаменационной работы. При этом задания базового уровня ориентированы на проверку знаний и умений инвариантной составляющей курса информатики, преподающегося в классах и учебных заведениях всех профилей.

В ЕГЭ используется стобалльная  система оценки. Первичные баллы (40-балльная линейная шкала, специфичная для каждого предмета, в том числе и для информатики и ИКТ) переводится в тестовые (в единую для всех предметов 100-балльную нелинейную шкалу). Рособрнадзор ежегодно устанавливает по каждому общеобразовательному предмету минимальное количество баллов ЕГЭ, подтверждающее освоение выпускником основных общеобразовательных программ среднего (полного) общего образования в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта. В 2009 г. Рособнадзором для экзамена по информатике и ИКТ был установлен минимальный уровень в 37 тестовых баллов, что соответствует 9 первичным баллам. [19]

Следует обратить внимание на то, что заданий базового уровня сложности в работе 17, то есть более  половины заданий, но их правильное решение  позволяет получить только 42,5% первичных баллов (17 из 40), то есть недостаточно высокий для поступления в профильные вузы результат. Верное выполнение экзаменуемым немногим более половины заданий базового уровня позволяет получить минимальное количество баллов ЕГЭ и использовать сертификат о сдаче ЕГЭ для поступления в вузы и ссузы, где требования к уровню освоения информатики невысоки.

Задания повышенного  уровня проверяют содержание профильного  стандарта по информатике, и в  силу этого, ориентированы на оценку подготовки выпускников, изучавших предмет по углубленной программе (их в работе 10 из 32 и содержатся они, как уже было сказано, во всех трех частях экзаменационной работы). Правильное решение этих заданий позволяет выпускнику получить еще 30% первичных баллов.

Пять заданий высокого уровня сложности  призваны выделить участников ЕГЭ, хорошо овладевших содержанием учебного предмета, ориентированных на получение высшего  профессионального образования  в областях, связанных с информатикой и компьютерной техникой. Выполнение этих заданий может дать до 27,5% первичных баллов, так как из пяти заданий три относятся к третьей (С) группе и за полное и правильное их решение экзаменуемый может получить два, три или четыре первичных балла соответственно.[19]

Контрольные измерительные материалы проверяют знания и умения в трех уровнях усвоения знаний: воспроизведения, применения знаний в стандартной ситуации и применение знаний в новой ситуации. В КИМ по информатике сознательно не включены задания, проверяющие средствами простого воспроизведения знание терминов, понятий, значений величин, формулировок правил. При выполнении любого из заданий КИМ от выпускника требуется решить какую-либо задачу: либо прямо использовать известное правило, алгоритм, умение, либо выбрать из общего количества изученных понятий и алгоритмов наиболее подходящие и применить их в известной либо новой ситуации. Заданий первого вида (требующих воспроизведения знаний) в работе 6 (из общего количества 32 задания), они входят в первую и вторую часть работы. Эти задания решаются в одно-два действия и предполагают формальное выполнение изученного алгоритма или применение правила. Примером задания этого уровня является задание А15 по теме «Технология обработки графической информации», предполагающее определение цвета Web-страницы в 24-битной RGB модели по значениям интенсивности пучков. Задания первого уровня могут быть как базового, так и повышенного уровня сложности.

Задания второго вида (требующие умений применять свои знания в стандартной ситуации), входящие во все три части экзаменационной работы, предусматривают использование комбинации правил или алгоритмов, совершение последовательных действий, однозначно приводящих к верному результату. Предполагается, что экзаменуемые в процессе изучения школьного курса информатики приобрели достаточный опыт в решении подобных задач. К этому виду, в частности, относится задание базового уровня сложности А14 по теме «Технология хранения, поиска и сортировки информации в базах данных», которое требует от участника ЕГЭ моделирования результата сортировки или фильтрации базы данных по указанной совокупности признаков. Заданием такого вида является и одно из заданий третьей части работы (задание С2), требующее формальной записи изученного в школе алгоритма обработки массива на языке программирования либо естественном языке. Это задание относится к высокому уровню сложности. Большая часть заданий экзаменационной работы (17 из 32) относятся ко второму виду; правильное их выполнение позволяет получить 18 из 40 первичных баллов.

Задания третьего вида, проверяющие умения применять свои знания в новой ситуации, входят во вторую и третью часть работы (всего 9 заданий из 32, верное выполнение их дает максимально 16 первичных баллов из 40). Они предполагают решение выпускниками творческой задачи: какие изученные правила и алгоритмы следует применить, в какой последовательности это следует сделать, какие данные использовать. К этому типу относятся текстовые логические задачи, задания на поиск и устранение ошибок в алгоритмах, на самостоятельное написание программ.

Представленная структура  и содержание экзаменационной работы позволяет получить объективную  оценку учебных достижений выпускника по информатике и ИКТ. Статистический анализ совокупных результатов выполнения экзамена выпускниками подтверждает высокую надежность измерения (0,9 по формуле коэффициента альфа при минимально требуемом значении 0,85), хорошую дифференцирующую способность КИМ для оценки достижений экзаменуемых с различным уровнем подготовки. Последнее свойство КИМ по информатике характеризуется равномерным (близким к нормальному) распределением участников по количеству набранных баллов (рис 1).

Рис1. Плотность распределения учащихся, набравших соответствующий тестовый балл в мае – июне 2009 г.  Информатика и ИКТ. [14]

Таким образом, мы пришли к выводу, что при подготовке учащихся к экзамену следует обратить внимание на то, что в демонстрационной версии экзамена 2010 года задача А16 сформулирована по-новому. Как и в 2009 году, проверяется знание формул вычисления суммы и среднего арифметического, но в отличие от прошлого года в ячейках стоят достаточно большие числа. При решении задач напрямую возможны серьезные арифметические ошибки. Следует разъяснить учащимся, как эта задача может быть решена с помощью приблизительных (оценочных) вычислений. При организации подготовки выпускников к единому государственному экзамену следует использовать тренировочные материалы, соответствующие тем, которые используются на реальном экзамене.

Современные тенденции  в развитии педагогических измерений подкрепляют вывод о том, что необходимо продумать пути включения информационных технологий в процедуру приема и сдачи Единого государственного экзамена по информатике, обеспечив равные условия для всех участников образовательного процесса, независимо от используемых программных и аппаратных решений.

1.2.Основные результаты единого государственного экзамена по информатике и ИКТ в 2009

Единый государственный  экзамен по информатике в 2009 году сдавали 69125 человек, что по количеству участников почти в семь раз, а по числу регионов в два раза больше, чем в 2008 году (10347 выпускника общеобразовательных учреждений из 36 регионов). В 2007 году экзамен по информатике сдавали 2694 человек из 13 регионов, так что рост числа участников от года к году идет стремительно. Тем не менее, ЕГЭ по информатике сдавали только 6,9% выпускников, что еще раз подтверждает профильный характер экзамена, сдаваемого только абитуриентами вузов по соответствующим специальностям. [19]

По результатам  экзамена 2009 года минимальную границу не преодолели 11,6% сдававших экзамен. Самые высокие результаты (81-100 баллов) продемонстрировали 5,4% участников. Среди них 100 баллов получили 62 человека (0,09% участников экзамена).

Результаты экзамена в целом показали преемственность с результатами экзаменов 2006-2008 годов, несмотря на то, что впервые в экзамене участвовали выпускники всех регионов. При сохранении преемственности структуры экзаменационной работы сохраняется и относительное соотношение сложности заданий, и различия в результатах выполнения отдельных заданий между выпускниками с разными уровнями подготовки. Это говорит об устойчивости результатов экзамена и, следовательно, о надежности экзаменационной работы в целом.

Сохраняющаяся структура  экзамена и планомерная работа по информированию педагогической общественности сделали свое дело, выпускники пришли на экзамен подготовленными к нему. Экзаменационные задания хорошо дифференцируют учащихся по уровню достижений, качественные различия в результатах выполнения экзамена между определенными на основании статистики процентильными группами хорошо заметны.

По аналитическим  данным федерального института педагогических измерений [19] общий уровень подготовки участников ЕГЭ по информатике признается удовлетворительным с учетом специфики преподавания этого предмета в общеобразовательных учреждениях страны. За последние 4 года наметилась явная позитивная тенденция в уровне знаний и умений выпускников, демонстрируемом экзаменуемыми по большинству тем.

Анализ выполнения заданий экзамена выпускниками с различным уровнем подготовки показывает, что существуют определенные проблемы в подготовке выпускников. Так, больше половины участников экзамена не показывают устойчивых знаний и умений по темам «Базы данных» и «Электронные таблицы». Стабильно решают задачи по теме «Работа с массивами» вообще только экзаменуемые с отличным уровнем подготовки. Только 13% из группы выпускников с отличным уровнем подготовки правильно выполняют задание С4 на самостоятельное программирование. Общее число получивших максимальный балл за задание С4 составляет 112 человек (0,2% от всех участников экзамена), еще 329 человек (0,5%) получили 3 балла, то есть в целом выполнили задание, но неэффективно или с отдельными ошибками. Таким образом, только менее одного процента выпускников, пришедших на профильный экзамен, показывают знание технологии программирования, требуемое большинством профильных вузов. [16]

Информатика дала в 2009 году самый высокий показатель участников ЕГЭ, не достигших минимального уровня – более 11%. Вместе с тем, говорить о достаточном усвоении курса информатики на базовом уровне можно только применительно к группе с «удовлетворительными» результатами, то есть примерно к половине участников экзамена.

Некоторые темы не усвоены  на базовом уровне даже участниками экзамена с хорошей и отличной подготовкой. Это «Базы данных», «Электронные таблицы», «Методы измерения количества информации». Учителям следует обратить на эти темы пристальное внимание.

Проблемной областью продолжает оставаться обучение программированию, в недостаточном объеме реализуемое средней школой (умение программировать является обязательным требованием, предъявляемым вузами к абитуриентам). Задачи с развернутым ответом на программирование, а также на формализованную запись изученных алгоритмов на уровне, соответствующем запросам вузов, выполняет незначительная группа участников экзамена.

По данным руководитель центра непрерывной подготовки IT-специалистов, факультета компьютерных наук и информационных технологий Саратовского государственного университета имени Н.Г. Чернышевского, Лапшевой Е.Е. в Саратовской области единый государственный экзамен по предмету «Информатика и ИКТ» проходил во второй раз. В 2008 году количество сдававших ЕГЭ по информатике составило 468 человек (2,23% от количества сдающих). Из них 5 человек набрали максимально возможный балл (100). Средний балл по России в 2008 году составил 54,9.

Диаграмма  показывает успешность выполнения заданий части  А выпускниками Саратовской области  в 2009 году. (см.рис. 2)

Из диаграммы  видно, что процент выполнения заданий  части А колеблется от 25,5% (задание  А2) до 87,3% (задание А12).

Как видно из рис.2 наибольшую сложность вызвали  задачи повышенной сложности A2 и А6, а также задача высокого уровня сложности  А18. Рассмотрим их подробнее во второй части.

 Рис 2. Процент выполнения заданий части  А

Рис. 3 показывает успешность выполнения заданий части В выпускниками Саратовской области в 2009 году.

Рис 3. Процент выполнения заданий части  B

Из диаграммы  видно, что процент выполнения заданий части В колеблется от 31% (задание В1) до 74% (задание В5).

Задания Части 3 (С) относятся к повышенному и  высокому уровням. Предполагаемый процент  выполнения заданий части С — менее 40%.

Задание С1 проверяет  умения прочесть фрагмент программы на языке программирования и исправить допущенные ошибки. Это задание повышенной сложности. Максимальное количество первичных баллов, которые можно получить, выполнив это задание – 3.

Рис 4. Процент выполнения части C.

Из рис. 3 видно, что более половины экзаменующихся в Саратовской области не приступали к данному заданию или не получили за него ни одного первичного балла. 

Проблема несоответствия результатов обучения программированию нормативным требованиям, замеченная еще в период эксперимента в 2005-2008 гг., в 2009 году, с переходом экзамена в штатный режим, стала абсолютно очевидной.