Размещено на http://www.allbest.ru/

УДК 378:004

Информативность факторов, формирующих познавательную самостоятельность студентов

Ашеров А.Т., Логвиненко В.Г.

Аннотация

Информативность факторов, формирующих познавательную самостоятельность студентов

Ашеров А.Т., Логвиненко В.Г.

В статье рассматривается методика выявления степени влияния какого-либо фактора на развитие познавательной самостоятельности, использующая метод парных сравнений. Усредненная экспертная оценка степени влияния какого - либо фактора может рассматриваться как мера информативности этого фактора в структуре познавательной самостоятельности.

Анотація

Інформативність факторів, що формують пізнавальну самостійність студентів

Ашеров А.Т., Логвіненко В.Г.

У статті розглядається методика виявлення ступеня впливу будь-якого фактора на розвиток пізнавальної самостійності, в основі якої покладено метод парних порівнянь. Усереднена експертна оцінка ступеня впливу будь-якого фактора може розглядатися як міра інформативності цього фактора в структурі пізнавальної самостійності.

Annotation

Informational Content of Factors Forming the Cognitive Self - Dependence of Students

A.T. Asherov, V.G. Logvinenko

The vitality of the technique of revealing of a degree of influence any of the factor on development cognitive independency using a method of pair comparisons has been considered in this paper. The average expert rating of a degree of influence any of the factor can be considered as degree of affirmativeness of this factor in the structure on the cognitive independency of the students.

1. Исходные предпосылки

В работе [1] познавательная самостоятельность (ПС) студентов была определена как интегративное качество личности, имеющее в основе познавательную активность, связанное с инициативой, с поиском различных путей решения учебно-познавательных задач без участия преподавателя (преподаватель подготавливает систему заданий), и обеспечивающее саморазвитие личности. Была предложена структура понятия, которая включала пять компонент, и на основе анализа литературных данных были выделены свойства личности, которые, по мнению большинства исследователей, формируют ПС. Эти свойства с позиции исследования ПС мы будем называть факторами ПС.

В работе [2] была сформулирована задача управления развитием ПС и выделены этапы её решения. Идея метода решения задачи состоит в том, чтобы воздействовать в первую очередь на те факторы ПС, которые приводят к повышению эффективности учебно-познавательной деятельности. Из этой идеи следует постановка задачи, обсуждаемая в этой статье.

2. Постановка задачи

Анализ педагогических исследований показывает, что разные авторы выявили значительное число факторов ПС. Но вопрос о том, какова степень проявления каждого фактора в общей структуре познавательной самостоятельности студента, не был даже поставлен, не говоря об его решении. Поэтому задача формулируется следующим образом: используя структуру ПС как эксплицированного понятия, выбрать и обосновать метод оценки информативности факторов ПС и их ранжирования в аспекте педагогической ценности для управления ПС.

3. Результаты

3.1 Понятие информативности факторов

Назовём информативностью фактора способность этого фактора содержать информацию о степени его влияния на ПС. В педагогической литературе формализованное представление информативности факторов было введено, по-видимому, впервые в [3,4] для задачи оценки качества учебно-познавательной деятельности на основе методов нечёткой логики и группового учёта аргументов.

3.2 Выбор метода оценки информативности факторов

Известны следующие подходы к оценке информативности факторов:

А. В медицинских исследованиях понятие информативности фактора связывают с его диагностической ценностью в задачах дифференциальной диагностики. В качестве меры используют информационную меру расхождения Кульбака [5, с. 116-124]:

(1)

где вероятность того, что j - й диапазон признака встречается в состоянии A₁ (или A₂). При этом границы состояний устанавливает исследователь, но сами состояния объективно существуют в форме состояния больного.

Б. В информационно - логическом анализе экономических процессов [6] понятие информативности фактора связывают с задачей распознавания явления. В качестве меры информативности рассматривают величину:

Г(Y/X) = H(Y) + H(X) - H(Y,X), (2)

где H(Y), H(X), H(Y,X) - соответственно энтропия явления, энтропия фактора и совместная энтропия явления и фактора.

В. В задаче оценки качества учебно-познавательной деятельности понятие информативности фактора использовано для ранжирования факторов, определяющих успешность обучения [3,4]. В качестве меры информативности рассматривается величина (2), адаптированная по смыслу к предметной области.

Особенностью всех трёх подходов является то, что в качестве явления рассматриваются физические процессы или состояния (состояние больного, рельеф поверхности, оценка за обучение). В нашем случае мы имеем дело с виртуальной реальностью, т.к. ПС - это свойство личности, которое мы конструируем методом экспликации и приписываем студентам, а фактор - это составляющая этого свойства. Поэтому в качестве меры информативности не корректно использовать меры, основанные на объективных вероятностях встречаемости сочетаний факторов и явлений. По этим же причинам мы не можем использовать приборные и имитационные методы оценки умений и навыков [7] для выявления степени влияния какого - либо фактора на развитие ПС. Наиболее подходящими методами для этой цели остаются экспертные методы, основанные на субъективных оценках экспертов.

3.3 Метод парных сравнений

Среди экспертных методов, используемых в педагогических исследованиях, выделяют [8]: метод рангового порядка, метод заданной балльной оценки, метод свободной балльной оценки, метод коэффициентной оценки уровня усвоения, метод парных сравнений. Все методы, кроме последнего, основаны на необходимости предварительного установления некоторой шкалы измерений, по которой назначаются баллы или коэффициенты. Но для случая оценки степени влияния факторов на развитие ПС такой подход неприемлем, т. к. сделает оценку вдвойне субъективной: сначала вводится субъективная шкала, потом даются субъективные оценки. Поэтому наиболее приемлемым остается метод парных сравнений. Его суть состоит в следующем.

3.3.1 Формирование анкеты

Для определения степени влияния факторов на развитие ПС студента формируем специальную анкету, в которой педагогам-экспертам предлагается оценить степень совместного проявления основных характеристик (факторов) ПС. Для этого им необходимо заполнить таблицу, в которой характеристики (факторы) познавательной самостоятельности записаны: а) сверху вниз в первом столбце таблицы; б) справа налево в том же порядке в шапке таблицы 1.

Таблица 1. Определение степени влияния факторов на развитие познавательной самостоятельности

Исходя из [1], познавательная самостоятельность при изучении компьютерных дисциплин включает следующие факторы:

1) потребность и желание овладевать знаниями и способами деятельности;

2) познавательный мотив и интерес;

3) интерес к результатам своей самостоятельной познавательной деятельности;

4) интерес к будущей профессии;

5) инициативность;

6) опорные знания (которыми владеет личность);

7) опорные умения и навыки, владение ПК и изученными ранее программными средствами;

8) приобретенные знания по изучаемой дисциплине компьютерного цикла;

9) приобретенные умения и навыки по изучаемой дисциплине компьютерного цикла, владение ПК и изученными программными средствами;

10) использование научно-методической литературы, средств коммуникаций, Интернета;

11) внимательность;

12) волевые усилия;

13) целеустремленность;

14) настойчивость;

15) контактность с преподавателем во время выполнения самостоятельной познавательной деятельности с целью получения информации; информативность фактор познавательная самостоятельность

16) контактность с другими студентами во время выполнения самостоятельной познавательной деятельности с целью получения информации;

17) умение ставить и достигать цели познавательной деятельности;

18) умение планировать свою познавательную деятельность;

19) умение оценить свои потенциальные возможности при выполнении познавательной деятельности;

20) умение оценить результаты своей познавательной деятельности.

Составленная таблица просматривается слева направо: каждый элемент столбца сравнивается с каждым элементом строки. Если, по мнению эксперта, элемент, находящийся в левом столбце таблицы, встречается реже, чем элемент, помещенный в верхней строке, то в клетке на пересечении столбца и строки записывается единица. Если элемент, находящийся в верхней строке таблицы, встречается чаще, чем в левом столбце, то в числителе ставится ноль. В случае равных частостей проявления в ячейке ставится значение 0,5.

Например, если сопоставляются элементы 3 и 12, то можно это описать следующим образом: "проявляется ли в структуре познавательной самостоятельности, по Вашему мнению, имеет интерес к результатам своей познавательной деятельности при изучении дисциплин компьютерного цикла чаще, чем проявление волевых усилий, которые прилагает студент при выполнении познавательной деятельности". Заполняются все клетки таблицы выше диагонали. Клетки таблицы, находящиеся внизу диагонали, заполняются симметрично этой диагонали. Например, если в клетке на пересечении столбца 3 (фактор 3) и строки 12 (фактор 12) эксперт вписал 1 (0,5), то в клетке на пересечении столбца 12 (фактор 12) и строки 3 (фактор 3) эксперт должен вписать 0 (0,5). Последние два столбца для R и P эксперты не заполняют.

В качестве экспертов приглашаются преподаватели компьютерных дисциплин с опытом работы в ВУЗе.

3.3.2 Обработка анкет

В результате заполнения экспертами анкеты можно рассчитать степень проявления составляющих ПС.

Рассмотрим (для примера) технологию обработки анкеты для 10-ти факторов, т.е. анкету с 10-ю факторами. Допустим, что три эксперта отвечали на анкету, т.е. заполняли все столбцы таблицы 1, кроме двух последних. Результаты заполнения анкет представлены в таблицах 2, 3 и 4.

Таблица 2. Определение степени проявления личностных факторов в структуре познавательной самостоятельности по мнению эксперта №1

Таблица 3. Определение степени проявления личностных факторов в структуре познавательной самостоятельности по мнению эксперта №2

Таблица 4. Определение степени проявления личностных факторов в структуре познавательной самостоятельности по мнению эксперта №3

Далее полученная информация обрабатывается следующим образом:

1. Выполняется построчное суммирование содержимого клеток. Результатом такого суммирования является ранг R каждого фактора в структуре познавательной самостоятельности. Он записывается в соответствующий столбец "ранг R" таблиц.

2. Фактору с наивысшим рангом присваивается степень, равная 1. Например, в табл. 2 наивысший ранг имеет фактор 5; в табл. 3 наивысший ранг имеют факторы 8 и 9; в табл. 4 наивысший ранг имеет фактор 1.

3. Рассчитывается степень проявления Pi каждого фактора по формуле:

где P_max =1 - степень проявления фактора, который имеет наивысший ранг;

Ri - ранг фактора;

R_max - наивысший ранг.

Например, по 1-му фактору из табл. 2 имеем: при P_max =1, R₁= 4,5, R_max = 5,5 получаем P_i= 0,8181.

Результаты заносятся в столбцы "Степень проявления P" согласно таблице 1. Так обрабатываются все данные (см. табл. 2, табл. 3, табл. 4.).

4. Заполняется таблица 5, в которую сводятся результаты анкет.

Таблица 5. Сводная форма для заполнения результатами расчетов

В эту таблицу переносятся результаты вычисления степеней Р_ni из каждой анкеты n - го эксперта по каждому i - му фактору, т.е. для 1-го эксперта заполняется столбец Р ₁, для 2-го - Р ₂ и т.д., для n-го эксперта - P_n. В нашем случае в таблицу переносятся данные трёх экспертов. Эти данные представлены в таблице 6.

5. На основании полученных данных P_i рассчитываются усредненные значения степеней проявления факторов в структуре познавательной самостоятельности:

,

где n - количество экспертов, j - номер эксперта; i - номер фактора. Эти величины уже могут служить мерой информативности фактора.

Пример заполнения средних значений степеней проявления факторов представлен в табл. 6.

Таблица 6. Результаты обработки анкет

6. Определяется дисперсия оценок экспертов S_i по каждому фактору ПС, которая вычисляется по формуле (для малой выборки используется несмещенная оценка дисперсии):

,

где n - количество экспертов, P_i,j - степень проявления в структуре познавательной самостоятельности i - го фактора по мнению j- го эксперта. Величина n-1 указывает на количество степеней свободы.

В нашем примере количество экспертов 3, т.е. 2 степени свободы.

7. Определяется доверительный интервал значений для каждой составляющей познавательной самостоятельности по формулам:

где _i - доверительный интервал; t- доверительная вероятность; P_i^в (P_i^н) - верхняя (нижняя) доверительная граница значений информативности факторов познавательной самостоятельности.

В нашем примере с уровнем надежности 73 % (для всех составляющих) и числом степеней свободы равна 3-1 (т.е.2) доверительная вероятность (коэффициент Стьюдента) составляет t= 1,5105. В таблице 6 приведены результаты расчетов доверительных интервалов значений информативности для каждого из 10 факторов, а на рисунке - их графики.

Рис. Доверительные интервалы степени проявления личностных качеств в структуре ПС (P_i^в, P_i^н - верхняя и нижняя доверительные границы)

3.4 Результаты и их анализ

Расчеты показывают, что с надежностью (уровнем значимости), равной 73 %, средние значения информативности для каждого из 10 факторов познавательной самостоятельности находятся в границах, указанных в таблице 6 (или на рисунке). Все значения находятся в диапазоне [0;1].

Проранжируем значения верхних границ доверительных интервалов, что позволяет говорить о наиболее информативных факторах познавательной самостоятельности.

Выводы

1. Для выявления степени влияния какого - либо фактора на развитие ПС наиболее подходящим методом является метод парных сравнений.

2. Усредненная экспертная оценка степени влияния какого - либо фактора может рассматриваться как мера информативности этого фактора в структуре познавательной самостоятельности.

3. Ранжирование факторов по их информативности позволяет воздействовать в первую очередь на те факторы ПС, которые приводят к повышению эффективности учебно-познавательной деятельности.

Перспективы исследования. Дальнейшей задачей является разработка методической системы развития познавательной самостоятельности студентов средствами дисциплин компьютерного цикла. При этом решающим условием выбора средств управления должно быть информативность факторов ПС.

Литература

1. Логвиненко В.Г. Познавательная самостоятельность студентов в условиях информатизации образования как объект педагогических исследований // Проблеми інженерно-педагогічної освіти. Збірник наукових праць. Випуск 4. - Харків, УІПА, 2003. С. 30-35.

2. Логвиненко В.Г. Познавательная самостоятельность студентов вузов: состояние проблемы. // Проблеми інженерно-педагогічної освіти. Збірник наукових праць. Випуск 5. - Харків, УІПА, 2003. C. 347-356.

3. Ашеров А.Т., Ящун Т.В. Аналіз інформативності факторів навчально-пізнавальної діяльності в системі "людина-комп'ютер". I. Теоретичні основи // Вісник Сумського державного аграрного університету: Науково-методичний журнал "Механiзацiя та автоматизацiя виробничих процесов. -Сумы. -1999. -№4. - С. 166-170.

4. Ашеров А.Т., Ящун Т.В. Аналіз інформативності факторів навчально-пізнавальної діяльності в системі "людина-комп'ютер". Експериментальні дослідження // Вісник Сумського державного аграрного університету: Науково-методичний журнал "Механiзацiя та автоматизацiя виробничих процесов. -Сумы. -1999. - №4. - С. 171-176.

5. Гублер Е.В. Вычислительные методы анализа и распознавания патологических процессов. - Л., Медицина, 1978. - 296 с.

6. Борода Г.Л., Житкевич В.П. Информационно - логический анализ в экономических исследованиях // Экономика и математические методы. - 1975. - №6. - С. 1191-1197.

7. Ашеров А.Т., Ящун Т.В. Оценка и прогноз качества учебного процесса в ВУЗе (обзор): методы и модели оценки и прогноза // Вестник ХГАДТУ. - Харьков: РИО ХГАДТУ: Сб. науч. трудов, 1998, вып. 8, с. 15-19.

Размещено на Allbest.ru