Вибір ієрархічної структури тесту вимагає створення множини ієрархічних блоків завдань, комбінація яких повинна задовільнити одержання найбільш реального результату в оцінюванні учнів. Варіативність взаємозв'язків ієрархічних блоків у тесті забезпечується вибором відповідного алгоритму переходів між ними, що описані вище у вигляді моделей тестування. Апробовані тестові завдання з визначеними психометричними характеристиками групуються в блоки за рівнем складності та іншими параметрами, створюючи тим самим множину ієрархічних блоків різної складності. Вони доповнюються додатковими тестовими завданнями, аналогічними за складністю, але специфічними за способами їх розв'язання, за допомогою яких можна переконатися в глибині осягнення учнями здобутих знань і компетентностей. У сукупності все це дає змогу створити адаптивний педагогічний тест, який спроможний адекватно оцінити реальні досягнення учнів, що в кінцевому результаті надає можливість поліпшити ефективність освітнього процесу і скоригувати його результати.

Отже, адаптивне тестування відіграє більш важливу роль у контрольно- оцінювальній діяльності вчителя, ніж звичайний засіб контролю знань. Воно стає інструментом діагностування готовності учня до продовження успішного навчання або коригування засвоєння вивченого фрагмента навчального матеріалу. Адаптивний тест у такому випадку повинен складатися не лише з оптимальних за трудністю завдань, актуальних для набутого рівня компетентності суб'єкта навчання, але й діагностувати потенційні труднощі, які можуть виникнути в процесі подальшого навчання. Тому набір завдань під час такого адаптивного тестування для кожного учня буде різним і відрізнятиметься як кількісно, так і якісно - за трудністю завдань, часом їх виконання, послідовністю і формою подання тощо. У такому разі ефективність вимірювання в порівнянні зі звичайним педагогічним тестуванням підвищується, оскільки зменшується кількість завдань, необхідних для об'єктивного оцінювання рівня досягнень кожного з учнів, оптимізується час виконання тесту і головне - з'ясовуються індивідуальні (суб'єктивні) труднощі засвоєння навчального матеріалу, які в майбутньому нададуть можливість скоригувати траєкторію навчання або навіть змінити сценарій освітнього процесу.

2.4 Комп'ютерне адаптивне тестування як сучасна форма управління освітнім процесом

Адаптивне тестування має низку переваг перед традиційним підходом до педагогічного тестування, коли тест містить наперед заданий обсяг тестових завдань, упорядкований за незмінною структурою і однаковий для всіх, хто його виконує. Використання у процесі тестування інформаційно- комунікаційних технологій, зокрема інтелектуальних інформаційних систем, дало змогу поліпшити цей процес у напрямі індивідуалізації проходження тестування, наближення процедур тестування до пізнавальних особливостей учнів в оцінюванні результатів навчання. Насамперед це проявляється в

оперативності й об'єктивності контролю за набутими компетентностями, у врахуванні індивідуального типу сприймання навчального матеріалу і темпу навчання, урізноманітненні тестових завдань в оцінюванні навчальних досягнень учнів. Тобто адаптивне тестування в умовах використання інформаційно-комунікативних технологій або так зване комп'ютерне адаптивне тестування (КАТ) набуває статусу індивідуалізованого засобу контролю знань і компетентностей учнів, можливостей його коригування і диференціації залежно від пізнавальних особливостей учнів [14].

У методичному аспекті адаптивне тестування наближує процес контролю й оцінювання навчальних досягнень учнів до реального відображення стану засвоєння навчального матеріалу, природнього для учнів способу виявлення своїх здібностей. У технічному аспекті використання інформаційно-комунікативних технологій дає можливість індивідуалізувати контрольно-оцінювальну діяльність учителя залежно від особливостей сприймання навчального матеріалу учнями і на цій підставі вибудувати для кожного з них власну, персоніфіковану траєкторію навчання. Таким чином, комп'ютерне адаптивне тестування надає цій процедурі ознак дидактичного вимірювання, яке дає можливість вчителеві оцінити навчальні досягнення своїх вихованців не за власною, суб'єктивною по суті шкалою, а об'єктивно, наблизивши результат оцінювання до реального з певною точністю і вірогідністю.

Серед найважливіших переваг комп'ютерного адаптивного тестування варто назвати такі:

- оцінювання учнів у реальному часі (практично миттєво) з одночасною довготривалою фіксацією результатів виконання тесту загалом й окремих тестових завдань зокрема кожним учасником тестування;

- створення практично безмежної кількості варіативних тестів (фактична обмеженість лише розміром банку тестових завдань), які відображають реальний рівень і структуру набутих знань і компетентностей учнів залежно від їх пізнавальних особливостей;

- можливість впливати на структуру і час виконання тесту залежно від рівня навченості конкретного учня і управляти стратегією тестування на основі індивідуальних особливостей учнів;

- відслідковувати час виконання завдання та інші характеристики тесту для кожного учня окремо без необхідності синхронізації пред'явлення учням тестових завдань, скорочення у цьому зв'язку часу на тестування;

- ширші можливості використання мультимедійних засобів і подання складної графічної інформації в процесі тестування учнів, зручні і прості операції введення й оброблення інформації тими, хто тестується;

- відкритість бази тестових завдань для підготовки учнів до тестування, відсутність заходів безпеки для збереження таємниці щодо варіантів тесту, оскільки варіативність тесту зумовлена індивідуальними здібностями учня.

Вочевидь, що всі перераховані переваги можуть бути досягнуті лише за умови дотримання відповідної технології комп'ютерного тестування і використання якісних програмних продуктів, що її реалізують. Як показує практика, найбільшу ефективність нині демонструють технології адаптивного тестування, що використовуються в сучасних інтелектуальних інформаційних системах навчання, зокрема в дистанційній освіті. У найбільш просунутих з них алгоритм формування тесту ґрунтується, як правило, на динамічному оцінюванні навчальних досягнень кожного учня в процесі тестування, на підставі якого обирається стратегія тестування і визначається реальний на даний момент його рівень досягнень. Тому при комп'ютерному адаптивному тестуванні кожний тест є унікальним за структурою і набором тестових завдань, їхньою кількістю і тривалістю тестування. Його ефективність у визначенні реального рівня навчальних досягнень учня вища за звичайне бланкове (навіть адаптивне) тестування, оскільки складність тестових завдань, які пред'являються учням, відповідає їхнім актуальним пізнавальним можливостям, рівню досягнень, типу інтелекту (вербальний, візуальний, аудіальний) тощо.

Водночас слід брати до уваги певні обмеження застосування комп'ютерного адаптивного тестування. Насамперед це стосується технічної реалізації алгоритмів адаптивного тестування, які не завжди можуть бути реалізовані заданими комп'ютерними платформами і програмними продуктами. Так само варто враховувати, що таке тестування вимагає значних за обсягом баз каліброваних тестових завдань, що пройшли масову апробацію і мають достатньо вичерпний перелік об'єктивних психометричних параметрів, розподілених за рівнями складності завдань.

Стратегія комп'ютерного адаптивного тестування не обмежується підбором тестових завдань за складністю, а враховує також інші індивідуальні особливості учня, наприклад, швидкість виконання завдання. Тому інформаційна здатність тестових завдань у комп'ютерному адаптивному тестуванні має бути значно вищою і вимагає додаткових психометричних параметрів, які може надати лише сучасна теорія тестування

IRT, використовуючи математичні моделі Г. Раша чи А. Бірнбаума. Адже для того щоб об'єктивно оцінити рівень навчальних досягнень учня, необхідно чітко визначитися в ідеалізованій моделі суб'єкта дидактичного вимірювання (учня, студента) у вигляді певного обчислювального апарату результатів дослідження. Обрана модель вимагає також визначеності в оцінці значень основних її параметрів та інтерпретації одержаних результатів. Неточність у виборі моделі може позначитися на адекватності оцінювання навчальних досягнень учня за результатами тестування. На нашу думку, для повноцінного оцінювання рівня навчальних досягнень учнів за допомогою комп'ютерного адаптивного тестування достатньо обмежитися однопараметричною моделлю Раша, яка за значенням параметру диференціювальної здатності тесту з'ясовує зв'язок між рівнем навчальних досягнень учня і складністю тестових завдань.

Слід розуміти, що помилки, допущені на етапі створення тестових завдань, також можуть вплинути на об'єктивність оцінювання учнів. Проте вони можуть бути усунуті в процесі сертифікації тестових завдань експертами та відбракування або удосконалення їх під час апробації [12, с.99- 105].

На результати оцінювання учнів також можуть впливати порушення процедур тестування, які викликають спотворення результатів, що можуть бути оцінені статистично (унормовані відхилення), а також аномальні похибки, що виникають, як правило, внаслідок невідповідності рівня складності завдання і готовності учня до його виконання.

Для усунення таких аномальних відхилень результатів тестування в КАТ намагаються обрати таку стратегію, яка б наближала рівень складності завдання до реального рівня підготовленості учня. Це досягається завдяки врахуванню типових помилок, властивих учням з різною підготовкою, різними типами сприймання навчального матеріалу, різним темпом навчання. Тому в комп'ютерному тестуванні банк тестових завдань стратифікований не лише за рівнем складності, а й за психометричними параметрами, що характеризують ймовірність помилки учня певного рівня навченості в процесі виконання даного тестового завдання. У такому випадку під час інтерпретації результатів застосовують методи дво- або трифакторного аналізу чи кореляційні співвідношення в інтерпретації одержаних результатів.

Таким чином, комп'ютерне адаптивне тестування, що дає змогу виміряти латентні змінні рівня навчальних досягнень учнів, принципово відрізняється від традиційних методів оцінювання освітніх здобутків тих, хто навчається. Обмеження, які існують у класичній теорії тестування, а це передусім можливість ураховувати здібності учнів та їхні індивідуальні особливості в засвоєнні навчального матеріалу, втрачають своє значення в умовах адаптивних систем навчання, у тому числі під час адаптивного тестування. Технології комп'ютерного адаптивного тестування дозволяють зіставити рівень складності тестових завдань педагогічного тесту із здобутим рівнем набутих компетентностей учнів, ґрунтуючись на особливостях сприймання освітнього контенту, беручи до уваги когнітивні типи мислення учнів, їхні інтелектуальні здібності, обраний темп навчання. Така можливість надає вчителеві інструментарій об'єктивного оцінювання здобутків учня, на підставі якого можуть прогнозуватися його майбутні досягнення, проектуватися персоніфікована освітня траєкторія здобуття кваліфікації, формуватися різні методичні підходи до організації освітнього процесу. Адаптивні системи тестування, особливо в умовах використання інформаційно-комунікаційних технологій, стають засобом індивідуалізації і диференціації освітнього процесу, реальним механізмом впливу на його якість і ефективність.

Розділ 3. Теретико-методичні засади розроблення моделей моніторингових систем оцінювання якості освіти у комп'ютерно орієнтованих середовищах навчання

3.1 Ситуація тестування в умовах комп'ютерно орієнтованого середовища навчання

Ситуацію тестування можна визначити як таку сукупність умов, які створюються з метою визначення рівня знань, умінь, навичок і компетентностей суб`єкта опитування. Існують, загалом, два підходи до визначення поняття «ситуація». Відповідно до першого підходу ситуація розглядається як сукупність елементів середовища або як фрагмент середовища на певному етапі діяльності індивіда. У такому розумінні структура ситуації включає в себе множину умов і обставин, здійснювану в їх царині діяльність, її просторові й тимчасові аспекти. Отже, згідно з психологічним трактуванням, поняття ситуації розглядається не як сукупність елементів об`єктивної дійсності, а як результат діяльності особи в заданому середовищі. За такого розуміння ситуації окремо розглядаються об`єктивні і суб`єктивні ситуації залежно від переважання зовнішніх або особистісних факторів, тобто ситуація визначається як система суб`єктивних і об`єктивних елементів, які об`єднуються в діяльності суб`єкта. Багато дослідників акцентують увагу на відмінності понять «середовище» і «ситуація», пояснюючи це тим, що, по-перше, середовища є складними утвореннями, які характеризуються просторовими і соціальними параметрами, а по-друге, середовище завжди характеризується більшою стійкістю і протяжністю свого існування в часі, тоді як ситуація завжди короткочасна [13]. Наприклад, навчальна (педагогічна) ситуація існує від моменту формування навчального завдання до моменту його розв`язання (тут актуальне соціальне і фізичне оточення залишається практично незмінним).

У психологічних дослідженнях ситуація описується як когнітивний конструкт особистості, через який відображається частина об`єктивної реальності, яка існує в просторі і часі та характеризується тим чи іншим соціальним контекстом. Відповідно до цього поведінка людини обумовлена не стільки зовнішнім оточенням, скільки її баченням і інтерпретацією цього оточення. «Проблема співвідношення особистісних і ситуаційних змінних в цей час вирішується зверненням до категорії поведінки, що є функцією поведінки особи в певній ситуації. Особистісні особливості можуть бути витлумачені як умовні можливості, що реалізуються в актах поведінки в конкретній ситуації» [11]. З цього можна зробити висновок, що структури поведінки суб`єкта в значущих для нього ситуаціях (наприклад, навчальних) обумовлюються особливостями сприйняття і оціннювання ним ступеня значущості ситуації (наприклад, ступенем довизначення тестового завдання). Надалі розглядатимемо тестові ситуації як ситуації діяльності, які формуються, структуруються й перетворюються в процесі розв`язування учнем тестових завдань. Такий підхід дає можливість розглянути тестову ситуацію як інтегративне поняття, в якому природно об`єднуються як особливості середовища перебігу процесу тестування і, відповідно, здійснення діяльності суб`єкта, ініційованої умовою тестового завдання, так і особистісні якості суб`єкта опитування, особливості його сприйняття та розуміння ситуацій. Особливості діяльності в тестовій ситуації можуть розглядатися як характеристика індивідуума з його особистісними якостями та досвідом, який виявляє певну цілеспрямовану активність у межах власного особистісного простору [17].

Однак, основним (кінцевим) результатом продуктивної діяльності у ситуації тестування має бути достатній (заздалегідь визначений) рівень опанування учнем теоретичного матеріалу тієї предметної галузі (або фрагменту предметної галузі), в межах якої здійснюється тестове вимірювання. Таким чином, доцільно оцінювати два типи знань, які в сучасній теорії штучного інтелекту отримали назву «процедурні» і «декларативні». Такий підхід дав змогу певною мірою формалізувати таке складне та неоднозначне поняття «знання».

Відповідно до «ситуаційного» погляду процес виконання тестового завдання (а в загальному випадку - процес розв`язування проблеми) є процесом послідовного перетворення проблемної ситуації в напрямі «невизначеність - визначеність». Використання ситуаційного підходу до аналізу процесу тестування є свідченням того, що в процесі педагогічного вимірювання ланцюжок тестових ситуацій, у якому розгортається процес діяльності суб`єкта опитування, характеризується процесами отримання, зберігання і перетворення відповідних повідомлень (тестових завдань) на кожному етапі ситуації тестування. Тут необхідно зауважити на тому , що, на відміну від навчальної ситуації, суб`єкт опитування в ситуації тестування не отримає можливості приймати все більш обґрунтовані рішення на основі вибору правильного рішення в попередній ситуації.

Діяльність суб`єкта опитування у кожній ситуації комп`ютерно орієнтованого тестування охоплює умови діяльності, добір устаткування й матеріалів, складання необхідних настанов щодо діяльності (методичне забезпечення), підготовку суб`єктів опитування до цього виду діяльності, спостереження за діяльністю суб`єктів тестування. Аналіз суб`єктами тестування ситуацій і «відображення» їх у формі тієї чи іншої дії (операції) є необхідним етапом у процесі знаходження рішення в умовах ситуації тестування, звичайним прийомом реалізації процедур декомпозиції проблемної ситуації.

З іншого боку, контекст ситуації тестування, у разі правильної її організації, визначається, насамперед , наявністю такого специфічного фактору, як «тестове завдання», яке формує простір особистісної самостійної діяльності суб`єкта опитування. Зауважимо, що в межах ситуації тестування суб`єкт опитування може ь вирішувати різні тестові завдання, зокрема різним чином структуровані цілісні системи завдань (тести), для організації розв`язування яких можуть бути задіяні різні комп`ютерно орієнтовані інформаційні системи. Так само і тотожні комп`ютерно орієнтовані інформаційні системи можуть розгортатися в різних ситуаціях тестування.

Аналіз поведінки відноситься до галузі психології, підґрунтям якої є фундаментальні дослідження , спрямовані на визначення й обґрунтування відповідних технологій . У міру розвитку досліджень проблем, пов`язаних із різними формами поведінки, з`являються нові напрями, зокрема, усе більше приділяється уваги сеттінговим факторам. Поведінкові сеттінги, із погляду еко-біхевіоральної психології, що вивчає механізми впливу навколишнього середовища й поведінкового сеттінга на поведінку людини, розглядаються як зони, у яких відбувається людська діяльність у відповідних фізичних умовах (діяльність у середовищі особистісного простору).

Поведінковий сеттінг має низку впорядкованих характеристик: по- перше, він характеризується наявністю стійких паттернів поведінки, тобто форм поведінки, які щоразу повторюються у процесі функціонування поведінкового сеттінга. У ситуації тестування з метою досягнення його цілей, відображених здебільшого в інструкціях, планах, навчальних програмах тощо, до стійких паттернів відносять учнів, які у розглядуваному випадку перебувають у комп`ютерно орієнтованому середовищі навчання, учителя, який здійснює управління процесом тестування, а також виконання учнями завдань, поданих у тесті. .

Стійкі паттерни поведінки тісно пов`язані з оточенням, матеріальними й інформаційними об`єктами. У розглянутому прикладі оточення включає набір устаткування, навчальну документацію, засоби ІКТ, столи для учнів, стіл учителя, освітлювальні й опалювальні прилади, стіни, що ізолюють клас від зовнішніх факторів. Усі ці компоненти є невід`ємною частиною поведінкових паттернів «діяльність тестування» і не можуть бути реалізовані за їх відсутності.

В еко-біхевіоральній психології для позначення взаємних відносин між формами поведінки й фізичними об`єктами використовують термін «синоморфи» - «тотожні структури». Набір синоморфів становить структуру поведінкового сеттінга. Поведінковий сеттінг шкільного класу, у якому відбувається тестування, є прикладом що ілюструє той факт, що ці структури складаються з паттернів поведінки у взаємозв`язку з об`єктами.

Дослідження в галузі еко-біхевіоральної психології [40], показують, що поведінковий сеттінг характеризується такими особливостями:

наявність стійких паттернів поведінки;

він має бути заданим у певному середовищному контексті; має місце в специфічній зоні;

складається з поведінки й середовища, які перебувають у синоморфних відносинах;

включає середовище, що оточує поведінку.

Коли учень перебуває в ситуації тестування, він включається в певні структури поведінки як стосовно засобів, необхідних для здійснення діяльності тестування, так і у відношенні з іншими учасниками тестування (суб`єкт-суб`єктні відносини) безпосередньо або опосередковано у разі , наприклад, мережно орієнтованих систем тестування. Але у всіх випадках всі учасники процесу тестування підпорядковані очікуваним паттернам конкретного сеттінга, і їхня індивідуальність не має практично ніякого впливу, тобто люди із зовсім різними особистісними характеристиками підпорядковані подібним паттернам, опинившись у тому або іншому сеттінгу. Саме це гарантує схожість структур поведінки, які формуються в процесі діяльності, що розгортається в особистісному просторі суб`єкта опитування.

Розглядаючи діяльність, що здійснюється у процесі тестування, доцільно описати її за допомогою деякої ідеальної моделі. Така модель може виступати як теоретичне (або змістове) узагальнення, що дає можливість звести різні форми та види діяльності тестування до визначеного теоретичного конструкту, у якому відображені загальні для цього виду діяльності компоненти та їх зв`язки. У подальшому можна користуватися такою моделлю для аналізу результатів конкретної діяльності, розглядаючи її як частковий випадок.

Узагальнюючи, можна зробити висновки, що основними етапами процесу формування ситуації тестування є:

- підготовка суб`єктів опитування учнів до ситуації тестування;

- вибір методів тестування та основних ефективних дій, спрямованих на розв`язування визначених завдань тестування;

- організація безпосереднього процесу тестування на основі сучасних теорій управління процесом тестування.

У разі застосування інформаційно-комунікаційних технологій для реалізації процесів тестування сама ситуація тестування формується в умовах комп`ютерно орієнтованого середовища навчання, яке є особистісно орієнтованим середовищем, у складі якого наявні, за необхідності, апаратно- програмні засоби інформаційно-комунікаційних технологій [8; 16; 18].

Необхідність наявності названих засобів визначається педагогічною доцільністю використання їх у конкретних умовах навчання. Педагогічна доцільність у цьому разі може бути визначена з урахуванням таких умов:

1. Відповідність можливостей використання специфічних апаратно- програмних засобів інформаційно-комунікаційних технологій змістово- значеннєвому наповненню фрагмента навчального процесу.

2. Орієнтація використання апаратно-програмних засобів інформаційно-комунікаційних технологій на формування цілісного навчального процесу (для досягнення цілей навчання).

3. Забезпечення можливості реалізації особистісно орієнтованого процесу навчальної діяльності на підґрунті педагогічно виваженого використання апаратно-програмних засобів інформаційно-комунікаційних технологій.

4. Усвідомлення можливості декомпозиції цілей навчання й методів досягнення їх на основі використання апаратно-програмних засобів інформаційно-комунікаційних технологій у навчальному процесі.

В умовах використання ресурсів комп`ютерно-орієнтованого середовища навчання формується особистісний простір суб`єкта навчання, що є найближчим предметним і інтелектуальним полем, у якому розгортається його навчально-пізнавальна діяльність. У першому наближенні цей простір можна умовно поділити на матеріальний й змістовий підпростори. Разом із тим основною характеристикою особистісного простору залишається маніпулятивна доступність матеріальних об`єктів і джерел різноманітних відомостей, необхідних учневі для здійснення його навчально-пізнавальної діяльності.

Маніпулятивна доступність визначається можливістю безпосереднього власного втручання суб`єкта діяльності до складу (структури) як матеріальних, так і інформаційних об`єктів комп`ютерно орієнтованого середовища навчання. Водночас для суб`єкта навчальної діяльності інформаційний простір є культурним простором у його знаннєвому вираженні, а матеріальний - у технологічно втіленому вираженні (що водночас не виключає знаннєвого).

Спільним призначенням розглядуваних підпросторів є забезпечення процесу пізнання предмета вивчення і як матеріального об`єкта, і як його зображення на екрані комп`ютера (у якості екранного образу). У такому разі зображення (екранний образ) для суб`єкта є елементом реальності (є візуалізацією реальності у віртуальному просторі).

Розглядаючи процес розв`язування завдання, поданого у тестовому форматі, в аспекті тестоорієнтованої діяльності, можна зауважити, що пропоновані в умові тестового завдання (мета, дані, навчальна проблема, сценарій, форма відповіді тощо) фактичні дані, визначена ситуація (зв`язки і співвідношення відомостей ) подаються для учнів у світлі вже пізнаних ним закономірностей і вивчених теорій. У цьому разі логічною основою розуміння тестового завдання є умовисновки від знань більшого ступеня загальності до знань меншого ступеня загальності, тобто від загального до часткового. Володіння ними дає можливість учневі в процесі розроблення гіпотези щодо визначення правильної відповіді перейти від уже відомих загальних положень науки, її законів, до поставленої у тестовому завданні проблеми (перехід від проблемної галузі до проблемної ситуації).

Знання про те, яким чином поводити себе у проблемній ситуації, характерній для ситуації тестування, у разі застосування інформаційно- комунікаційних (екранних, іконічних) технологій, безумовно, має два складника (навіть розглядаючи це поводження в дуже спрощеному вигляді). Так, з урахуванням педагогічної доцільності використання тестів для оцінювання знань у предметній галузі на передній план виступають знання предметної галузі (які можна віднести до декларативних). Другим складником є вміння виконати низку дій, спрямованих на визначення правильної відповіді на запитання тестового завдання (процедурні знання).

Під час розв`язування проблемних ситуацій, поставлених у тестовому завданні, гіпотеза є одним із засобів побудови моделі розв`язування проблеми. Розглядаючи гіпотезу як засіб, її кваліфікують як елемент структури процедурного знання. Але вірогідність власне розв`язання визначається за його проекцією на наявне вірогідне знання (декларативне). У цьому аспекті поняття «гіпотеза» в процесі тестування більш відповідає здогадці (припущенню), яке у разі недостатності знання призводить до «вгадування» відповіді або до відмови від процесу вирішення проблеми (пропуск відповіді на тестове завдання).

У разі використання тестів із альтернативним вибором відповіді подані дистрактори є гіпотезами розв`язку поставленої у тестовому завданні проблеми, що впливає на формування суб`єктом власної гіпотези щодо розв`язку завдання. Відомо, що формування гіпотези та її обґрунтування чи спростування спрямовуються на розкриття причинно-наслідкових зв`язків та інших закономірностей, що мають місце в умові тестового завдання.

Найбільш поширеним методом підтвердження гіпотези стосовно розв`язування задачі, поданої у формі тестового завдання, є метод дедуктивного виведення поданої гіпотези з іншого, але вже вірогідного знання: наукової теорії, закону, відомого розв`язку аналогічної задачі тощо [19; 29; 42]. Якщо суб`єкту тестування невідомі (або незрозумілі) закономірності виявів явищ чи перебігу процесів, їх причинно-наслідкові зв`язки тощо, сформульовані у тестовому завданні, то досягнення встановлених цілей тестування неможливе принципово.

Спростування гіпотези здійснюється шляхом фальсифікації наслідків, що випливають з неї, тобто шляхом встановлення невідповідності наслідків із гіпотези об`єктивному стану речей, визначення неузгодженості їх із фактичними даними. За наявності кількох гіпотез, запропонованих для розв`язування однієї і тієї самої проблеми, окрім розглянутих прямих способів підтвердження та спростування гіпотези, можуть застосовуватись і опосередковані методи. І знову-таки, коли йдеться про методи, доводиться повертатися до поля процедурного знання.

На основі педагогічних спостережень процесу формування гіпотез можна зробити висновок, що пошукова поведінка буває ефективною, коли учень готовий до сприймання повідомлень і відповідних відомостей, що містяться в умові тестового завдання. Ця готовність зростає в міру збільшення ймовірності зустріти знайомі для учня відомості і від того, які саме відомості учень знаходить в умові, в якому контексті визначені незнайомі поняття чи описи фактів. Це, загалом, узгоджується зі спостереженнями психологів про те, що ідентифікація на підставі ознаки є, імовірно, найбільш частою і елементарною формою пізнавальної діяльності [10].

В евристичному аспекті доцільно розрізняти вихідну та вторинну гіпотези. Саме вихідна гіпотеза є найбільш важливою, оскільки з неї починається процес розв`язування, а вона, у свою чергу, залежить від характеру процесу сприймання постановки задачі і відповідних повідомлень. Евристика більшість фахівців розуміють як набір особливих прийомів (процедур) мислення, за допомогою яких «звужують простір пошуку» розв`язання, виявляють поле пошуку, де імовірність правильного розв`язку значно вища , ніж у разі суцільного перебирання варіантів.

На підґрунті уявлення про активність відображення у працях психологів П. К. Анохіна, Н. А. Берштейна, Н. Е. Введенського, А. Р. Лурії, Д. І. Узнадзе, А. А. Ухтомського детально розроблені різноманітні аспекти проблеми ролі процесів передбачення майбутнього у регуляції практичної і пізнавальної активності суб`єкта.

Згідно з П. К. Анохіним [4], фізіологічна архітектура реалізації діяльності розпадається на три стадії:

1. Стадія аферентного синтезу інформації, що сприймається.

2. Стадія формування акцептора дії, в якому передбачуються результати майбутніх дій.

3. Стадія формування аференторного апарату.

4. Стадія зворотної аферентації.

Основи загальної теорії діяльності закладено Л. С. Виготським, А. Н. Леонтьевим та С. Л. Рубінштейном, які окрема сформулювали принципи генетичного аналізу діяльності й рухливості її структурних одиниць. Серед останніх А.Н. Леонтьєвим [30] виокремлено процеси власне діяльності, підпорядковані певним мотивам, дії, спрямовані на досягнення тих чи інших поставлених цілей і операції, що відповідають умовам, в яких об`єктивно задані цілі.

3.2 Тестове завдання як дослідницька задача

З метою більш чітко окреслити коло розглядуваних питань, ми розглядаємо не розв`язування «задачі загалом», а лише один із видів задач

- тестові завдання, предметною галуззю використання яких є процес вимірювання навчальних досягнень у комп`ютерно орієнтованих навчальних середовищах. Цим ми характеризуємо форму вказівки і форму діяльності з виконання вказівки, що, відповідно, визначає спосіб існування і виражає зміст розглядуваного виду задач. З іншого боку, ми розглядаємо «екранні» технології як такі, що, по-перше, дають можливість реалізувати різні типи діяльності в комп`ютерно орієнтованих навчальних середовищах, а по-друге, зумовлюють розгляд тестових завдань як окремих типів задач, розв`язання яких потребує реалізації специфічних форм діяльності. Специфічність діяльності в ситуації тестування визначається, насамперед, рівнем соціальної значущості результатів тестування для суб`єкта опитування.

Поняття «задача» настільки широко використовується в різних галузях людської діяльності, значення цього поняття настільки різнопланове і багатогранне, що більшість дослідників схиляється до неможливості дати йому однозначне визначення [14]. Інші дослідники, розмірковуючи стосовно задач, оминають питання безпосереднього означення цього поняття і всю свою увагу приділяють безпосередньо процесу розв`язування задачі [9; 28].

У низці праць автори замість чіткого визначення поняття «задача» звертаються до остенсивного тлумачення, тобто просто розглядають типи задач (часто не означуючи не лише рід поняття і навіть не вказуючи його видових відмінностей) [26]. Одним із характерних прикладів є так звані генетичні визначення, наведені у праці «Комп`ютерна технологія навчання»: «Одиницею навчальної діяльності виступає навчальна задача, що розв`язується школярами шляхом виконання певних дій:

- перетворення умови задачі з метою виявлення загального відношення об`єкта вивчення;

- моделювання окремого відношення для вивчення його властивостей у «чистому вигляді»;

- побудова системи часткових задач, що розв`язуються загальним способом;

- контроль за виконанням проведених дій;

- оцінка засвоєння загальної властивості як результату розв`язання навчальної задачі» [25].

Це одна з найбільш, на наш погляд, повних дефініцій поняття «навчальна задача», однак, із подібних означень не зрозуміло, що ж є референтом поняття «задача». У літературі, присвяченій цьому питанню, є велика кількість найрізноманітніших тлумачень цього поняття. Розглянемо деякі з них. «Задача - це більш або менш визначена система інформаційних процесів, невизначеність або навіть суперечливість між якими викликає необхідність у перетворенні їх» [44]. У цьому визначенні невідоме поняття вводиться через невідоме або неповністю визначене поняття. Так, із погляду теорії інформації, про систему, яка характеризується інформаційними процесами, можна говорити лише в аспекті стану цієї системи. Чим визначається стан «невизначеність» або «суперечливість», за яким критерієм визначається «необхідність у перетворенні»? У подібних визначеннях міститься більше питань, ніж відповідей.

«Задача - це те, що потребує виконання, розв`язування» [26]. Тут ми спостерігаємо так звану помилку надто широкого тлумачення: не лише задача може зумовлювати виконання, але й вказівка, припис. Крім того, вказівка (або припис) може реалізовуватися в «автоматичному» виконанні. Розв`язування задачі - це самостійне формулювання (генерування) суб`єктом низки вказівок (приписів), на підставі чого здійснюється діяльність. Для людини розв`язування задачі - це виконання певної низки дій внаслідок усвідомлення цієї діяльності і, насамперед, усвідомлення мети цієї діяльності. Термін «розв`язання» є дуалістичним, оскільки означає як сам процес розв`язання (а саме, розв`язування), так і результат цього процесу (матеріалізований у разі застосування тестового завдання здебільшого у вигляді відповіді).

Визначаючи задачу як «модель проблемної ситуації, виражену за допомогою знаків деякої словесної або штучної мови» [43], автор використовує так зване неявне тлумачення, тобто розраховує на те, що зміст поняття читач з`ясує для себе із співвідношення означуваного поняття до інших понять у поданому контексті визначення. Однак, поняття

«модель» і «проблемна ситуація» самі потребують тлумачення і їх співвідношення неможливо повноцінно з`ясуватиз поданого контексту.

«Задача у найбільш широкому розумінні - це ситуація, яка викликає дію деякої вирішувальної системи» [12]. Під терміном «ситуація» тут, очевидно, розуміють такий стан згаданої «розв`язувальної системи», який примушує її активно реагувати на цей стан. Це завдання має бути віднесене до деяких технічних систем, так як для людини «ситуація» може викликати активність лише у разі її психологічного довизначення (вмотивованість) [33].

Аналіз наведених і багатьох інших означень дає змогу зробити висновок, що поняття «задача» є поліморфним, розуміння його залежить від контексту і мети застосування, воно може розглядатися як об`єкт дослідження (психологія, теорія управління тощо) і як предмет використання (предметна галузь). Якщо розглядати деяку «теорію задач» (як метатеорію), то у межах цієї теорії поняття «задача» постане як засадниче, первинне, тобто таке, що не може бути означеним у загальному вигляді методами самої цієї теорії.

Все вищезгадане дає нам підстави ввести визначення поняття «задача» на рівні категорії, тобто використовуючи більш широку за обсягом дефініцію, а саме: задача - це форма вказівки, що ініціює діяльність, яка відповідно діяльність визначається змістом і формою цієї вказівки. Саме форма як спосіб існування і вираження змісту покладена в основу всіх відомих класифікацій задач [14]. Особливого значення набуває поняття «форма» у разі розгляду тестового завдання.

Професор В .С. Аванесов виділив чотири форми тестових завдань: відкрита форма тестового завдання, закрита форма тестового завдання, завдання на встановлення відповідності і завдання на визначення правильної послідовності [1].

1. Відкрита форма тестового завдання вимагає формулювання самим тестованим коректного доповнення. Вона має вигляд неповного судження, в якому відсутній один елемент. Зазвичай тестований підставляє число або слово (словосполучення).

2. Закрита форма тестового завдання вимагає вибору тестованим правильного висновку із запропонованих. Таке тестове завдання складається з неповного твердження або запитання і сукупності елементів (пропонованих відповідей), один із яких є істинним. Тестований повинен вибрати правильний варіант відповіді.

3. Завдання на встановлення відповідності спрямоване на визначення тестованим пар із двох наведених множин об`єктів. Завдання складається з двох груп елементів із чітким формулюванням критерію вибору відповідності між ними.

4. Завдання на встановлення правильної послідовності вимагає від тестованого впорядкування поданих у довільній послідовності запропонованих об`єктів (числових відомостей, малюнків, слів, символів, формул) за визначеним у завданні критерієм.

Відповідно до поданої класифікації тестове завдання - це така форма вказівки, яка ініціює специфічну цілеспрямовану діяльність учня. У такому разі вказівка завжди сформована ззовні і є складником певної системи - тесту.

Класифікація тестових завдань, що пропонуються суб`єктам оцінювання, може бути здійснена на підґрунті різноманітних міркувань. Класифікацію тестових завдань за типом відповіді найбільш вдало подано в праці [32] (рис 3.1).

Рис. 3.1 Класифікація тестових завдань за типом відповіді

За умови використання засобів ІКТ для подання тестового завдання як повідомлення, яке має ініціювати діяльність, адекватними, на наш погляд, можуть бути класифікації, в основу яких покладено принцип повноти проблемної ситуації (достатність відомостей), рівень визначеності моделі або форми залежності логічних зв`язків, що описують проблему, сформульовану у тестовому завданні. Перше визначає складність тестового завдання відповідно до необхідності залучення для пошуку відповіді додаткових даних, а друге є важливим із погляду на те, що у кожному конкретному випадку моделі і форми залежності визначаються конкретною проблемною ситуацією (ситуацією тестування), яка ініціюється умовою тестового завдання.

Однією з причин того, що класифікація тестових завдань є відносною і змінною, є еволюція задач, які використовуються у навчальному процесі. Ця еволюція форми і структури навчальної задачі являє собою цілісний процес, у якому важко виділити окремі об`єкти, що еволюціонують за своїми законами. Зокрема, еволюція задач у шкільному курсі природничо- математичних дисциплін розвивається у напрямах, зумовлених використанням у навчальному процесі засобів ІКТ для візуалізації навчальних повідомлень і функціональних залежностей, оперування графічними образами, можливостями інтерактивного діалогу, пошуку інформації в глобальних мережах тощо. Задачі, сформульовані у вигляді тестових завдань різної форми, у більшості випадків, є мутаціями традиційно використовуваних у навчальному процесі задач, їх аналітичним продовженням. При цьому еволюція задачі шляхом мутації зберігає ядро задачі, її предметний смисл. Відповідно до розуміння тестового завдання як дослідницької задачі, завдання має ілюструвати застосування головних закономірностей для описуваних часткових випадків, ініціювати мислення, ґрунтоване на відтворюваній логіці, тобто логіці, яка може бути записана деяким адекватним чином (наприклад, із використанням загальновживаної математичної символіки і/або відповідної системи правил). Подібна мутація дає можливість реалізувати поліморфізм поняття «задача», тобто наявність у межах однієї задачі (або одного типу тестових завдань) задач, що розрізняються за рівнями:

- складності,

- узагальненості,

- інтегрованості,

- дальності асоціацій,

- конструкції математичної моделі.

З іншого боку, класифікація задач може бути побудована на підґрунті аналізу рівня складності діяльності в процесі її розв`язування.

Одна з можливих класифікацій тестових завдань за рівнем складності пропонується в роботі «Теорія і технології комп`ютерного навчання і тестування» [27] (рис 3.2).

Рис. 3.2. Класифікація тестових завдань за рівнем складності

Аналізуючи практику використання тестових завдань різноманітного типу, можна говорити про існування необхідних і достатніх умов, наявність яких дає змогу, у принципі, здійснити конструювання логічної моделі розв`язання сформульованої в тестовому завданні задачі.

Під достатньою умовою можна, у деякому наближенні, розуміти достатність відомостей, поданих у тестовому завданні (параметри і характеристики проблеми, сформульованої у тестовому завданні).

Під необхідними умовами можна розуміти відповідність сутності описуваних у тестовому завданні проблем відомим учню законам, теоріям, визначенням тощо, частковим випадком яких є описана проблема (або можливість зведення описуваної проблеми до вигляду, що явно вказує на цю відповідність).

Необхідними і достатніми суб'єктивними умовами однозначного розв`язання проблеми, поставленої у тестовому завданні, є здатність суб`єкта помітити вказану відповідність сутностей і, використавши адекватні засоби вираження (опису), сконструювати логічну (або математичну) модель розв`язання проблеми на підґрунті заданих параметрів і характеристик умови.

Аналізуючи процес розв`язання навчальної задачі, поданої у формі тестового завдання, необхідно уточнити, що сам процес її розв`язування, який розглядається як діяльність, є предметом психології, а не тестології.

Процес розв`язування задачі, на думку Дж. Пойа [38], «являє собою пошук виходу із труднощів або способу оминання перешкоди, - це процес досягнення мети, яка на початку здається одразу недосяжною. Розв`язування задачі є специфічною особливістю інтелекту, а інтелект - це особливий дар людини; тому розв`язування задачі може розглядатись як один з найхарактерніших проявів людської діяльності». Провівши величезні дослідження у галузі теорії і практики розв`язування навчальних задач, вчений зробив такий висновок: «Ніякий опис або теорія цього процесу не може вичерпати різноманіття його сторін, будь-який його опис або теорія обов`язково є неповними, схематизованими, надзвичайно спрощеними» [37].

Необхідним складником процесу пошуку виходу з проблемної ситуації (зокрема, пошуку розв`язку проблеми, поданої у тестовому завданні) є формування судження «як чіткого та правильного зіставлення одна з однією всіх основних думок, що виникають у процесі мислення» [35]. Водночас значний iнтерес для дослiдження процесу розв`язування задач полягає в аналiзi тих логiчних форм мислення, якi при цьому використовують учнi. Педагогiчнi спостереження показують, що найбiльш розповсюдженою формою умовиводу учнiв на першому етапi формування гiпотези розв`язку, є простий категоричний силогiзм.

Використання тестованим простого категоричного силогiзму у процесi пошуку відповіді на тестове завдання дає йому можливість досягнути мети найбiльш оптимальним, на його погляд, способом. Із іншого боку, розглядаючи висновок у цьому типi умовиводу в гносеологiчному планi, можна побачити, що його характерною рисою є пристосування деякого загального знання до одиничного або часткового випадку на пiдґрунті встановлення зв`язку цього часткового або одиничного випадку з загальним.

Отже, використання простого категоричного силогiзму показує вмiння суб`єкта опитування побачити у конкретному випадку (конкретному тестовому завданнi) тi закономiрностi (зв`язки, особливостi, властивостi), якi описано у відомой йому теорiї (декларативне знання), та використати цю теорiю («загальне») для розв`язування (процедурне знання) конкретного завдання («часткове»). Із висловленого можна зробити висновок про те, що вмiння суб`єкта опитування використовувати умовиводи, посилання та висновки, які є категоричними судженнями, є необхiдною (але, вочевидь, недостатньою) умовою для правильного формування гiпотези щодо пошуку виходу з поставленої у тестовому завданні проблемної ситуації.

У випадку побудови змісту та структури тестового завдання суб`єктами суджень є фактичнi данi умови завдання, а предикатами - деякi властивостi суб`єктiв, описанi в умовi (або зрозумілі за контекстом умови). Розумiння умови задачi полягає у визначеннi, в якому спiввiдношеннi знаходяться мiж собою предмет (суб`єкт) та властивiсть (предикат).

Загалом основна ідея вимірювання рівня навчальних досягнень методом тестових технологій базується на гіпотезі, що знання учнями властивостей та закономiрностей, що описують цi властивостi, дають їм можливість робити категоричнi умовисновки. Якщо умовисновки набувають ймовiрнiсного характеру, то це свiдчить про незнання учнем теоретичного матерiалу, тобто про недостатню пiдготовленiсть його до розв`язання поставленої у тестовому завданні проблеми.

Пiсля однозначної класифiкацiї елементiв умови задачi (на пiдставi конкретних знань), використання умовисновку типу простого категоричного силогiзму, подальшi логiчнi дiї використовують, здебільшого, умовнi умовисновки (або їх сукупність) типу «якщо...,тодi...», тобто таке складне судження, яке є помилковим тодi i тiльки тодi, коли попереднє судження (антецедент) є iстинним, а наступне (концеквент) - помилковим [31].

У логiцi таке судження має назву iмпликативне. Аналiз властивостей iмплiкацiї допомагає з`ясувати значення таких понять, як достатнiсть та необхiднiсть умов для появи деякої подiї, факту або дiї, якi описанi в умовi задачi. Кожен етап iмплiкативного судження має вiдповiдати вимогам:

1) умови є достатнiми для явища, якщо їх наявнiсть обов`язково викликає це явище;

2) умови є необхiдними для явища, якщо це явище унеможливлюється відсутністю цих умов.

Судження типу еквiвалентностi (кон`юнкцiї iмплiкацiй) вiдповiдають вислову «тодi i тiльки тодi, коли...». При використаннi таких логiчних операцiй спостерiгається хибна iмплiкацiя, коли суб`єкт опитування з правильного висловлювання (умови, посилання) робить неправильний висновок.

Причинами цього, на нашу думку, можуть бути:

1) пропуск послiдовних операцiй (логiчних або математичних);

2) неправильне розумiння (або трактування) описаного явища (або явища, що спостерігається як «екранна подія»);

3) неправильне вiднесення явища, що описано (або спостерiгається), до вiдомих суб`єкту опитування теорiй.

4) Відповідно до дiяльнiсного пiдходу [29] до аналiзу виникнення зазначених помилок їх можна класифiкувати як:

1) операцiйна помилка;

2) помилка розпiзнавання;

3) помилка класифiкацiї.

Накладання обмеженості на сферу використання будь-якого тестового завдання є прикладом переходу вiд загальностверджувального судження до частково стверджувального судження. Оперування загальностверджувальними судженнями на початкових етапах аналiзу умови тестового завдання та формування гiпотези розв`язку надає можливостi використовувати бiльший iнформацiйний простiр пошуку аналогiй, залучати бiльш широкий понятiйний апарат того навчального предмету, рівень знаньу полі якого вимірюється у конкретному сеансі тестування.

Спецiальнi дослiдження дають пiдстави для висновкiв про те, що значення та форма зберiгаються у памя`тi людини незалежно одне вiд одного. А це, відповідно, вказує на те, що форми умовисновків, засвоєнi суб`єктом навчальної дiяльностi, можуть зберiгатися незалежно вiд змiсту навчального предмету, що надає людинi можливостi використовувати цi форми суджень незалежно вiд предметної галузi дiяльностi.

Для тестових завдань, розв`язання яких передбачає певний рівень оволодіння знаннями у відповідній предметній галузі, як і для інших типів задач, характерними є:

- цілеспрямовано сформульована умова;

- наявність в умові змісту відповідного навчального предмету;

- наявність розв`язку у пропонованому формулюванні умови;

- можливість однозначного розв`язку.

Етапи пошуку відповіді на тестове завдання не можна ототожнювати з загальними принципами підходу до розв`язування задач, наприклад, правилами Декарта. Алгоритм або метод завжди слугує для розв`язання деякого класу задач, хоча саме поняття класу може використовуватися у найширшому сенсі, включаючи вузьку спеціалізацію, зокрема екранне подання умови задачі у формі тестового завдання як полікодового тексту.

Розглядувані класи тестових завдань мають нескінченне різноманіття постановок зі своїми характерними особливостями і спеціальними алгоритмами для пошуків розв`язків. Так, тестові завдання бувають одно- і двовимірними (надзвичайно рідко - тривимірними) за числом незалежних параметрів поставленої у тестовому завданні проблеми. Наприклад, у тестовому завданні з математики розрахункова область розв`язків може бути обмеженою або необмеженою (наприклад, для періодичних процесів).

Цілепокладання в логічних, аналітичних та графічних перетвореннях є результатом явного або неявного алгоритмічного відтворення порядку дій у процесі розв`язування задачі, сформульованої у формі тестового завдання, і розуміння тієї форми вираження результатів перетворень, яка є необхідною для того чи іншого використання результатів розв`язання. Альтернативність дій на шляху реалізації перетворень, вибір правильного напряму у перетвореннях є е зовнішнім виявом прихованих логічних процесів, які, на думку суб`єкта, просувають його до досягнення поставленої мети - пошуку відповіді на виконання умови тестового завдання.

Результат розв`язання проблеми, сформульованої у тестовому завданні, можна подати як логічний вислів, записаний у форматі, який зафіксовано в тестовому завданні (наприклад, вибору відповіді з певної кількості альтернатив або природною для учня мовою у разі відкритого тестового завдання). У тому випадку, коли мається на увазі евристичний підхід до розв`язання проблеми, тобто підхід, що спирається на метод, який не має точного обґрунтування, а лише посилання на досвід та інтуїцію, йдеться про неповну алгоритмічну розв`язаність, тобто кінцевий алгоритм розв`язання може бути складений лише для фіксованого класу задач. Інтуїтивний характер розв`язання проблеми без застосування точного формального апарату припускає «вгадування» відповіді, що є характерним для тестових завдань закритого типу.