§ 2.3 Экспериментальное исследование

Экспериментальное исследование было проведено на базе МБОУ «Гимназия № 14» г. Глазова. В эксперименте участвовали учащиеся 9А» (экспериментальная группа (ЭГ) – 23 чел.) и 9«Б» (контрольная группа (КГ) – 22 чел.) классов.

 Цель проведения эксперимента заключается в выявлении эффективности реализации разработанной системы контроля и оценивания результатов учебной деятельности учащихся по учебному предмету «Информатика и ИКТ» на основе внешней мотивации.

В ходе подготовительного этапа эксперимента была выбрана методика, позволяющая оценить исходный уровень учебной мотивации учащихся. Для диагностики сформированности учебной мотивации в рамках данной работы была выбрана методика Т.Д. Дубовицкой, представляющая собой тест-опросник для диагностики направленности учебной мотивации [21].

Оценка уровней проводилась в соответствии с ключами теста-опросника, которые выражаются в баллах.

Также на данном этапе в качестве способа проверки сформированности предметных результатов учебной деятельности по учебному предмету «Информатика и ИКТ» был выбран комплекс заданий на основе основного государственного экзамена по данному учебному предмету, за исключением практической части ввиду ограниченного временного интервала на выполнение заданий.

Основной целью констатирующего этапа было определение исходного уровня учебной мотивации и уровня сформированности предметных результатов по учебному предмету «Информатика и ИКТ» у учащихся экспериментальной и контрольной групп.

Данные, полученные в результате констатирующего этапа эксперимента, представленные в таблице 6, свидетельствуют о том, что уровни сформированности учебной мотивации у учащихся контрольной и экспериментальной групп отличаются незначительно.

Таблица 6. Сравнение результатов диагностики уровня учебной мотивации на констатирующем этапе эксперимента

Уровень учебной мотивации	Контрольная группа			Экспериментальная группа
	Чел.	%	Чел.		%
Низкий	12	54,5	12		52,2
Средний	10	45,5	11		47,8
Высокий	0	0	0		0

Из таблицы 6 видно, что в контрольной группе на низком уровне мотивация развита у 12 детей, в экспериментальной – также у 12, в контрольной группе 10 учащихся обладают средним уровнем учебной мотивации, а в экспериментальной группе – 11, из представителей контрольной и экспериментальной групп нет ни одного учащегося с высоким уровнем учебной мотивации.

На рис. 7 демонстрируется диаграмма, иллюстрирующая уровни сформированности учебной мотивации контрольной и экспериментальной групп.

Рис. 7. Результаты диагностики уровня учебной мотивации на констатирующем этапе эксперимента

В результате выполнения учащимися комплекса заданий для проверки предметных результатов учебной деятельности выявлены соотношения отметок, они представлены в таблице 7.

Таблица 7. Сравнительные результаты

на констатирующем этапе эксперимента

Оценка	КГ			ЭГ
	Чел.	%	Чел		%
«Неудовлетворительно»	9	39,1	9		40,9
«Удовлетворительно»	14	60,9	13		59,1
«Хорошо»	0	0	0		0
«Отлично»	0	0	0		0

Итоги проверки предметных результатов учащихся по учебному предмету «Информатика и ИКТ» наглядно представлены на рис. 8.

Рис. 8. Результаты проверки предметных результатов учебной деятельности учащихся на констатирующем этапе эксперимента

Формирующий этап эксперимента представлял собой внедрение и реализацию системы контроля и оценивания результатов учебной деятельности учащихся на основе внешней мотивации.

На контрольном этапе эксперимента с целью проверки эффективности разработанной системы оценивания предметных результатов применялся тот же диагностический комплекс, что и на констатирующем этапе эксперимента. Соотношение уровней представлено в таблице 8.

Таблица 8. Сравнение результатов диагностики уровня учебной мотивации на контрольном этапе эксперимента

Уровень учебной мотивации	Контрольная группа			Экспериментальная группа
	Чел.	%	Чел.		%
Низкий	12	54,5	9		39,1
Средний	10	45,5	12		52,2
Высокий	0	0	2		8,7

Результаты сравнения уровня развития учебной мотивации в контрольной и экспериментальной группах представлены на рис. 9.

Рис. 9. Результаты диагностики уровня учебной мотивации на контрольном этапе эксперимента

Соотношения отметок, полученных в результате выполнения заданий на проверку сформированности предметных результатов учебной деятельности учащихся, представлены в таблице 9.

Таблица 9. Сравнительные результаты

на контрольном этапе эксперимента

Оценка	Контрольная группа		Экспериментальная группа
	Чел	%	Чел.	%
«Неудовлетворительно»	2	9,2	0	0
«Удовлетворительно»	10	45,5	5	21,7
«Хорошо»	9	40,7	13	56,6
«Отлично»	1	4,6	5	21,7

В ходе анализа и сравнения полученных данных было выявлено, что в экспериментальной группе на контрольном этапе преобладает количество учащихся с отметками «хорошо» и «отлично», что отличается от результатов констатирующего этапа эксперимента. В контрольной группе на контрольном этапе эксперимента в отличие от экспериментальной группы имеются неудовлетворительные отметки.

Предметные результаты выполнения заданий учащимися на контрольном этапе эксперимента показывают положительный рост, они продемонстрированы на рис. 10.

Рис. 10. Результаты проверки предметных результатов учебной деятельности учащихся на контрольном этапе эксперимента

Приведенные в диаграммах данные отражают положительное продвижение в развитии учебной мотивации и сформированности предметных знаний по информатике и ИКТ учащихся экспериментальной и контрольной групп. На рис. 11 продемонстрировано, что результаты показателей развития учебной мотивации учащихся экспериментальной группы увеличились на 3,3 балла, что соответствует 17%, с учетом лингвистического профиля гимназии данный показатель является положительным.

Рис. 11. Динамика роста уровня учебной мотивации и сформированности предметных результатов учебной деятельности

Также увеличились показатели сформированности предметных результатов учащихся и контрольной, и экспериментальной групп, что связано с изучением материала учащимися в течение учебного года, при этом наблюдается разница в баллах: средний балл учащихся экспериментальной группы выше на 4,6, что составляет 26%. Данные факты дают основание считать гипотезу, выдвинутую в начале эксперимента, подтвердившейся. 

Для достоверности полученных результатов воспользуемся критерием φ* (угловое преобразование Фишера). Критерий Фишера предназначен для сопоставления двух выборок по частоте встречаемости интересующего исследователя эффекта. Критерий оценивает достоверность различий между процентными долями двух выборок, в которых зарегистрирован интересующий нас эффект. Таким образом, применение критерия Фишера целесообразно при сопоставлении результатов выполнения контрольного теста контрольной и экспериментальной групп.

Суть углового преобразования Фишера состоит в переводе процентных долей в величины центрального угла, который измеряется в радианах. Большей процентной доле будет соответствовать больший угол φ, а меньшей доле - меньший угол, но соотношения здесь не линейные:

φ = 2*arcsin(√P) (1)

где P - процентная доля, выраженная в долях единицы [47].

За «положительный эффект» (задача решена) мы приняли отметки «хорошо» и «отлично», за «отрицательный эффект» (задача не решена) - отметки «удовлетворительно» и «неудовлетворительно».

На контрольном этапе эксперимента процентные доли распределились следующим образом: экспериментальная группа – P1 = 78%, контрольная группа – P2 = 46%.

Гипотезы критерия Фишера

H₀: Доля лиц, у которых проявляется исследуемый эффект, в выборке 1 не больше, чем в выборке 2.

H₁: Доля лиц, у которых проявляется исследуемый эффект, в выборке 1 больше, чем в выборке 2.

При увеличении расхождения между углами φ1 и φ2 и увеличения численности выборок значение критерия возрастает. Чем больше величина φ*, тем более вероятно, что различия достоверны.

Ограничения критерия Фишера

1. Ни одна из сопоставляемых долей не должна быть равной нулю. Формально нет препятствий для применения метода φ в случаях, когда доля наблюдений в одной из выборок равна 0. Однако в этих случаях результат может оказаться неоправданно завышенным.

2. Верхний предел в критерии φ отсутствует - выборки могут быть сколь угодно большими.

Нижний предел - 2 наблюдения в одной из выборок.

Эмпирическое значение φ* находится по формуле:

, (2)

где n₁ и n₂ – количество наблюдений в 1-ой и 2-ой выборках;

Если (p≤0,05), то полученное эмпирическое значение φ* находится в зоне незначимости. Если (p≤0,01), то полученное эмпирическое значение φ* находится в зоне значимости 0,01.

Воспользуемся автоматическим расчетом углового преобразования Фишера, продемонстрированном на рис. 12, для чего введем необходимые данные.

Рис. 12. Автоматический расчет углового преобразования Фишера

В результате проведённых расчётов было получено значение коэффициента углового преобразования, оно равно 2,317. Данное значение больше (p≤0,01), значит, полученное значение углового коэффициента находится в зоне значимости (рис. 13).

Рис. 13. Результаты расчета коэффициента углового преобразования Фишера

Проведенное исследование подтвердило выдвинутую гипотезу и результативность использования разработанной системы контроля и оценивания учебных результатов, о чем свидетельствует положительная динамика уровней мотивации учащихся и сформированности результатов их учебной деятельности.