О тестовых заданиях по физике

Тестирование, как высокотехнологичный и объективный метод диагностики учебных достижений, широко используется в образовательном процессе [1, 2, 5, 6, 7].

Однако, следует отметить, что тест превращается в полноценный измерительный инструмент, только если он удовлетворяет требованиям теории тестирования [1, 2, 8]. Помимо требований технологического характера [4] пристального внимания заслуживает содержательная сторона тестовых заданий. К сожалению, существующие тесты не всегда выдерживают критику в части, например, конструирования «ответного» блока тестового задания. В данной работе анализируются ошибки разработчиков тестовых заданий и даются рекомендации по их предотвращению.

Чаще всего в практике тестирования используются так называемые тестовые задания закрытого типа, когда тестируемому предъявляется «вопрос» - основная часть тестового задания и несколько ответов, из которых надо выбрать один верный ответ. Неверные ответы, называемые дистракторами, выполняют функцию отвлечения внимания от верного ответа. В теории тестов предполагается, что дистракторы должны быть равнопривлекательными по отношению друг к другу и к верному ответу. Дистракторы считаются приемлемыми, если при тестировании они выбираются не менее чем 5% тестируемых. Выбор «хороших» дистракторов представляет собой проблему, которая далеко не всегда удовлетворительно решается.

Рассмотрим задачу подбора дистракторов на примере тестов по физике. Поскольку в каждом тестовом задании предъявляется набор дистракторов, то это означает, что тестируемому становится доступной дополнительная информация, которую он может использовать. Неудачный выбор дистракторов может заметно снизить валидность теста.

Стандартной позицией разработчика тестового задания является мнение, что при недостаточных знаниях тестируемый пытается угадать верный ответ среди множества дистракторов. С этим явлением можно бороться, вводя формальные поправки на угадывание в результаты тестирования. В частности, в качестве такой поправки фигурирует один из параметров в трехпараметрической теории IRT (Item Response Theory) [1]. Метод учета поправок на угадывание с учетом мотивации учащихся был введен нами для относительно гомогенных групп - с точки зрения уровня подготовленности учащихся [3].

Нами предлагается учет совершенно иной стратегии поведения испытуемого. Предположим, что тестируемый не ищет верный ответ, а пытается найти дистракторы. Такой подход не противоречит общей цели тестируемого - получить достаточно высокий тестовый балл. Это обусловлено тем, что правильное выявление всех дистракторов приводит к однозначному определению верного ответа. Даже в тех случаях, когда не все дистракторы удалось определить, происходит ухудшение тестового задания, например, тестовое задание с четырьмя ответами превращается в тестовое задание с двумя ответами. В этом случае резко возрастает вероятность угадывания верного ответа.

Анализ тестовых материалов по физике показывает, что подбор дистракторов не всегда удовлетворяет требованиям теории тестов. Тщательнее всего разрабатываются тестовые задания по физике, входящие в тесты ГИА и ЕГЭ, но и здесь нередки случаи неудачного выбора дистракторов. дистрактор тест физика

Для поиска дистракторов нами предлагаются три метода.

Метод 1 «Анализ размерностей». Выполняется проверка размерности дистракторов на соответствие размерности верного ответа.

В этом методе используются следующие свойства выражений: а) все слагаемые в выражении имеют одинаковую размерность; б) сумма слагаемых имеет ту же размерность, что и каждое слагаемое;

в) числовые коэффициенты не влияют на размерность выражения;

г) размерности левой и правой частей уравнения должны совпадать.

Метод 2 «Анализ экстремальных значений». Выполняется проверка значений дистракторов на «правдоподобность» в экстремальных случаях. Здесь следует подставлять в расчетные формулы такие значения входящих величин, которые приводят к экстремальным значениям результата, который затем проверяется на «правдоподобность».

Метод 3 «Качественное решение». Здесь выполняется проверка значений дистракторов на «правдоподобность» в случае качественного решения задачи.

Для исключения возможности применения указанных методов обнаружения дистракторов можно предложить следующие рекомендации разработчикам тестов по физике.

1. В тестовых заданиях ответы по возможности должны быть числовыми. Это полностью исключает применение метода 1 «Анализ размерностей».

2. Если тестовое задание содержит ответы в формульном виде, то все ответы должны иметь размерность, совпадающую с размерностью верного ответа.

3. Если тестовое задание удовлетворяет п.1 и п.2, то необходимо подобрать дистракторы такими, чтобы исключить их определение методом 2 «Анализ на экстремальные значения».

4. Если тестовое задание удовлетворяет п.1 и п.2, то необходимо подобрать дистракторы так, чтобы исключить их определение методом 3 «Качественное решение».

п.5. Тестовое задание, по возможности, должно содержать ответы, оформленные в графическом виде - графики, рисунки, чертежи. Это практически полностью исключает применением методов

1, 2 и 3.

Отметим, что труднее всего обеспечить соблюдение п.4. Однако это условие не является очень сильным, так как для применения метода 3 «Качественное решение» все же требуется знание физики. Так что, если испытуемый сумел найти дистракторы этим методом, то физику он знает неплохо.

В тестовых заданиях по физике дистракторы обнаруживаются тремя методами.

Метод 1 «Анализ размерностей» не требует от испытуемого почти никаких знаний по физике. Необходимо только знание размерностей основных физических величин. Применение тестовых заданий, не защищенных от метода 1 недопустимо.

Метод 2 «Анализ на экстремальные значения» требует от испытуемого большего объема знаний по физике, чем метод 1.

Метод 3 «Качественное решение» требует от испытуемого значительно большего объема знаний по физике, чем методы 1 или 2.

Во всех трех методах необходимый объем знаний все же заметно меньше полного объема знаний по физике, который проверяется тестом. При конструировании тестовых заданий по физике необходимо разрабатывать дистракторы, с учетом вышеприведенных рекомендаций.