IV Международный конкурс
научно-исследовательских и творческих работ учащихся
«СТАРТ В НАУКЕ»
 
     

СОЗДАНИЕ ТЕСТОВ ДЛЯ ШКОЛЫ С ПОМОЩЬЮ ЯЗЫКОВ ПРОГРАММИРОВАНИЯ
Молокова В.Н.
Текст научной работы размещён без изображений и формул.
Полная версия научной работы доступна в формате PDF


Вводная часть

Актуальность темы

Внедрение персональных компьютеров является важным этапом информатизации общества.

В настоящее время далеко продвинулись электронные технологии тестирования. Компьютерные тесты можно использовать для проведения любого вида контроля: текущего, тематического, итогового. Учитывая специфику изучаемого материала приходится не только использовать готовые тестовые оболочки, но и самим создавать тесты. Однако, если создание текстовых документов и электронных презентаций не вызывает трудностей, то создание собственных компьютерных тестов является значительной проблемой. Не все достаточно компетентны для самостоятельного написания тестов средствами программирования.

Поэтому выбранная тема актуальна и имеет практическое применение в школе.

Цель исследования: Изучить использование языка программирования Delphi для создания тестов и тренажеров.

Задачи:

  • Проанализировать литературу по теме исследования;

  • Описать понятие теста и виды тестов;

  • Определить средства для создания тестов и тренажеров;

  • Установить этапы создания тестов с помощью языка Delphi;

  • Установить возможность оправлять результаты проверяющим в тестовых заданиях;

Объект исследования: Теория и практика создания тестов

Предмет исследования: Теория и практика создания тестов c помощью среды программирования Delphi

Гипотеза исследования

Возможно создание программ - тестов, тренажеров автоматизирующих процесс проверки знаний учащихся с помощью языка программирования.

Методы исследования

Исследование проводится через анализ, наблюдение, сбор информации из книг, журналов, интернет ресурсов, эксперимент.

Теоретическая значимость данной работы заключается в изучении специальной литературы с целью подбора методик для создания тестов.

Практическая значимость исследования заключается в том, что материалы работы могут использоваться впоследствии на занятиях по информатике, при составлении тестов по всем предметам. Составленные программы можно применять также для подготовки к ОГЭ.

1. ГЛАВА I

  1.  
    1. Анализ литературы и ресурсов по проблеме исследования, описание понятийного аппарата

По данной тематике была изучена литература, документация и материалы в сети Интернет.

Так книге Майорова А. Н. Теория и практика создания тестов для системы образования. : Интеллект-центр Год: 2002 Страниц: 296 ISBN: 5-89790-115-5 излагаются основы теории разработки тестов. На основании собственного опыта, анализа зарубежного и отечественного опыта автор рассматривает полный комплекс работ по проектированию, созданию и использованию тестов школьных достижений в образовании.

Книга Попова В. Б. "Delphi для школьников" Инфра-М, 2010 год, рассчитана на начинающих программистов, школьников, студентов, молодых людей желающих изучать самостоятельно или в рамках учебных курсов основы ООП. В издании приводятся основные принципы, возможности и методы структурного и объектно-ориентированного программирования на языке Objeсt Pascal для интегрированной среды программирования Delphi.

Книга Чиртик А.А. : Программирование в Delphi. - СПб: Питер, 2010

DELPHI. Тонкости программирования. Василий Кучеренко.- М: «Познавательная книга плюс» адресована тем, кто хочет научиться делать с помощью уже знакомых программных пакетов новые интересные вещи. Автор описывает удивительные возможности, скрытые в языке, и на примерах учит читателя программистским фокусам

А.Жуков. Изучаем DELPHI. – СПб. : ПИТЕР. 2002. – 352 с. ISBN 5-272-00202-4

На простых примерах эта книга вводит читателей в богатый и разнообразный мир одной из самых популярной систем программирования – Delphi. В книге сделан упор на базовых конструкциях языка программирования.

Библия Delphi, 2-е изд.Автор: Фленов М.Е.Год выпуска: 2008

"Библия Delphi" второго издания, переработанного и дополненного, описывает принципы программирования на языке Delphi, начиная от азов программирования и заканчивая созданием сложных приложений. Книга наполнена практическими примерами программирования, часть из которых содержится исходном коде, прилагаемом к книге. Исходный код содержит также справочные сведения, готовые изображения и компоненты.

Новожилова М.М., С.Г. Воровщиков, И.В. Таврель «Как коректно провести учебное исследование: От замысла к открытию/Научю ред. Т.И. Шимова. – 2- е изд. – М.: 5 за знания, 2008. –160 с. ISBN 978-5-98923-221-5

Данная публикация представляет собой методические рекомендации по проведению учебного исследования, разработке проекта.

Описание понятийного аппарата

Центральными понятиями в процедуре измерения являются понятия «тест» и «тестирование». В современном понимании тест – совокупность, включающая средство, с помощью которого проводится тестовое испытание, т.е. тестовое задание, инструкцию по его применению, а также алгоритм интерпретации результатов. Исходя из данного понимания, всякий тест имеет 5 структурных элементов:

  • цель тестирования – какие конкретно знания и умения, учебные действия, качества личности выявляются в процессе тестирования;

  • инструкция испытуемым, в которой содержатся пояснения по выполнению заданий и правило (место) записи ответа;

  • совокупность тестовых заданий;

  • эталон (ключ) – список (шифр) правильных ответов;

  • критерии оценки (интерпретации результатов в количественном или качественном выражении).

Рассмотрим, типологию тестовых заданий, и выделим требования к ним. Существует два типа заданий, которые объединяют шесть видов. К этим шести видам может быть сведено все многообразие существующих заданий без ущерба для их качества. Типы и виды тестовых заданий представлены на схеме1.

«К заданиям открытого типа относятся два вида — задания дополнения и задания свободного изложения. Их отличительной особенностью является то, что для их выполнения ученику необходимо самому записать одно или несколько слов (цифр, букв; возможно словосочетаний или даже предложений). Этот тип заданий не имеет дистракторов и вариантов правильных ответов.

Рисунок 1.1 [5, стр. 83]( https://yadi.sk/i/o4fFoVBS3Prxhx )

Задания закрытого типа, к ним относятся задания четырех видов: альтернативных ответов (АО), множественного выбора, восстановления соответствия и восстановления последовательности.[5,стр. 83]

1.3 Этапы разработки тестов, тестов- тренажеров

Первый этап. Необходимо выполнить разработку интерфейса, так чтобы учащийся вводил имя и фамилию, далее учащийся переходит к тестированию. После тестирования выводится итоговая оценка, пропорциональная количеству правильных ответов. Кроме результата иногда полезно выводить время выполнения теста. Потом результаты выполнения должны записываться на жесткий диск и отправляться на e- mail учителю.

Целесообразно предусмотреть механизм перемешивания вопросов, чтобы при различных запусках программы порядок следования вопросов изменялся.

Второй этап. Разбить программу на отдельные части, каждая из которых выполняет какую-то законченную задачу, либо ее малую часть. Роль таких частей будут выполнять процедуры и функции. Программы, состоящие из процедур и функций, называются модульными.

Третий этап. На этом этапе нужно проверить соответствие разработанной программы исходному заданию, а также проверить ее на отсутствие ошибок.

Подытожив все вышесказанное, можно сформулировать требования к разрабатываемому программному обеспечению и выполнить постановку задания на проектирование.

Программа должна выполнять следующие функции:

–запрашивать фамилию, имя учащегося;

–выводить вопросы, перемешивая их при новом запуске программы ;

–принимать ответы учащегося;

–выводить оценку;

– измерять время выполнения задания;

– определять локальный IP- адрес компьютера;

–записывать результаты в текстовый файл на жестком диске и отправлять их на e- mail учителю;

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

  1. Составление теста с заданиями разного типа

2.1.1 Задания множественного выбора

Разработка экранных форм и алгоритма программы

Необходимые компоненты: TabbedNotebook1, Label1, Для выбора вариантов ответа используем компоненты RadioButton из списка Standard, Image из списка Additional, Вывод результата тестирования можно организовать с помощью компонентов Label, Panel списка Standard.

Для выбора вариантов ответа используем компонент RadioButton из списка Standard Установим таких 4 радиокнопки. Затем изменяем свойство CAPTION каждой из этой кнопки, внося варианты ответов и в результате должны получить:

Рисунок 2.1 https://yadi.sk/i/YZbAASr03PryeV

Остальные страницы (2 – 3) заполняем аналогично Иногда необходимо вставить рисунки, схемы, т. е графические объекты. Для этих случаев имеется компонент Image из списка Additional

Рисунок2.2 https://yadi.sk/i/jiQ3C18t3Pryzc

Вывод результата тестирования можно организовать с помощью компонентов Label, Panel списка Standard

Рисунок2.3 https://yadi.sk/i/p4LeX2JX3PrzdE

Для этого необходимо разместить один из этих компонентов на форму или для этого можно создать отдельную страницу, изменив Caption, например на «Оценка».

Установка кнопок «Меню» на форму. Для этого выбираем из списка Standard компонент MainMenu и устанавливаем ее на форму.

Рисунок2.4 https://yadi.sk/i/jVAAu1fF3Ps6hD

Дважды щелкнув по получившемуся значку на форме откроем окно Forml.MainMenul и в свойстве Caption введем название кнопки, например: «выход», нажмем на клавишу «Enter» или щелкнем левой кнопкой «мыши» в окне Forml.MainMenul., вводим аналогично кнопки «Проверить», «О программе», «инструкция» и т.д. После этого можно закрыть окно Forml.MainMenul.

Программируем результат

Для этого необходимо дважды щелкнуть по кнопке «Проверить», после чего Вы переходите в окно программирования

Unitl: procedure TForml.N2Click(Sender: TObject);

begin

end;

end.

После этого у нас должно получится:

begin

p:=p+1;

if (p=1) and RadioButton1.Checked Then begin s:=s+1; Label5.Caption:='Правильно'end else Label5.Caption:='Неправильно';

if (p=1) and RadioButton8.Checked Then begin s:=s+1; Label21.Caption:='Правильно'end else Label21.Caption:='Неправильно';

if (p=1) and RadioButton11.Checked Then begin s:=s+1; Label23.Caption:='Правильно'end else Label23.Caption:='Неправильно';

if s=3 then Edit2.Text:=' 5';

if (s=2) then Edit2.Text:=' 4';

if s=1 then Edit2.Text:=' 3';

if s=0 then Edit2.Text:=' 2';end;

Где s- количество правильных ответов, на которые будет отвечать пользователь. Введем шкалу оценок: Если «Число правильных ответов»)т.е. s=3, то оценка – 5 Если «Число правильных ответов»)т.е. s=2, то оценка – 4 Если «Число правильных ответов»)т.е. s=1, то оценка – 3 Если «Число правильных ответов»)т.е. s=0, то оценка – 2.

р- количество нажатий на кнопку, если р не ставить, то при нажатии кнопки «проверить» несколько раз значение оценки будет увеличено, что недопустимо в данном случае. Поэтому необходимо поставить «счетчик нажатий на кнопку проверить».

  1.  
    1.  
      1. Задания альтернативных ответов АО можно составить аналогично. На форму устанавливается содержание вопроса, 2 варианта ответа (Да, нет) с помощью объектов Label, RadioButton или ComboBox1 из списка Standard.

Рисунок 2.5 https://yadi.sk/i/VEFui3nG3Ps6y2

  1.  
    1.  
      1. Задания на восстановление соответствия (соответствие)

Необходимые компоненты: Для выбора вариантов ответа используем компоненты ComboBox, из списка Standard. Вывод результата тестирования

можно организовать с помощью компонентов Label, Panel списка Standard.

Рисунок 2.6 https://yadi.sk/i/lODLvm-G3Ps7J9

Блок схема и программа в (Приложение4)

1.Тест закрытого типа. Значение логического выражения.

Рисунок 2.6.1 https://yadi.sk/i/PyUtTEkf3Ps7ia

Тест составлен на основе блок- схемы на форме (рисунок.2.6.1 ). Однако, кроме этой формы имеются и другие:

Таблица https://yadi.sk/i/tRL4vdv23PwxLJ

Хранение данных в программе осуществляется с помощью нескольких массивов. Выбор ответов осуществляется с помощью объекта ComboBox1

2.1.4. Задания на восстановление последовательности

Задания на восстановление последовательности можно рассматривать как вариант задания на восстановления соответствия. Задания на восстановление последовательности – это очень качественная форма тестовых заданий, обладающая значительными преимуществами: краткостью, простотой проверки.

Преимущества заданий закрытого типа

  • Задания могут быть надежны, поскольку отсутствуют факторы, связанные с субъективными оценками, которые снижают надежность.

  • Получить полный текст

  • Оценивание заданий полностью объективно: между оценками различных проверяющих не может быть различий.

  • Не учитывается умение испытуемых хорошо формулировать ответы.

  • Задания этого типа легко обрабатываются, тестирование быстро проводится.

  • Простой алгоритм заполнения снижает количество случайных ошибок и описок.

  • Эти задания позволяют охватить большие области знания, что для тестов достижений особенно важно.

  • Возможна машинная обработка ответов.

  • Низкая вероятность угадывания правильных ответов.

  • Возможно получение точной оценки содержательности теста, что особенно важно для определения соответствия теста целям исследования [12, с. 98].

2.2.Составление тестов c заданиями открытого типа

К ним относятся задания двух видов:

1) дополнения (задачи с ограничением на ответы). В этих заданиях испытуемые также самостоятельно давать ответы на вопросы, однако их возможности ограничены.

Ограничения обеспечивают объективность оценивания результата выполнения задания, а формулировка ответа должна дать возможность однозначного оценивания.

Инструкция для заданий дополнения: вместо многоточия впишите только одно слово (символ, знак и т. д.).

2) Свободного изложения или свободного конструирования. Они предполагают свободные ответы испытуемых по сути задания. На ответы не накладываются ограничения. Однако формулировки заданий должны обеспечивать наличие только одного правильного ответа.

Инструкция для заданий свободного изложения: закончите предложение (фразу), впишите вместо многоточия правильный ответ (словосочетание, фразу, предложение или несколько предложений).

Примеры составления программ- тестов .

2.2.1. Пример программы проверки умений перевода из одной системы счисления в другую.

Данный тест открытого типа (тест-дополнение) реализован на форме (рисунок 2.7) https://yadi.sk/i/UIQubKDB3PwxjB

Объекты экранной формы Перевод из десятичной системы счисления в двоичную помещены в таблицу https://yadi.sk/i/sARR-EOQ3PwyQv

В программе используется алгоритм перевода числа из десятичной системы счисления в двоичную». Блок- схема в (Приложении2) https://yadi.sk/i/_Al8gI6z3PsGkh код программы в (Приложении3) https://yadi.sk/i/T84f_43G3PsHCh . Тест «Перевод числа из двоичной системы счисления в десятичную» составлен аналогично.

2.3.Время выполнения теста

Для измерения времени напишем процедуру в начале программы:

https://yadi.sk/i/o8dTwzsc3PxNCC в результате в поле edit1 отображается время прошедшее между последовательными нажатиями button1 и button2 в следующем формате hh:mm:ss если вместо TimeTostr(diff) использовать FormatFloat('0.00',diff*24*60*60);то промежуток времени будет выражен в секундах с сотыми долями. sysutils который используется функцией now включается в uses лист форм по умолчанию.[11]

2.4.Сохранение результата в файл

Полученный результат можно сохранить в текстовый файл для дальнейшего просмотра. https://yadi.sk/i/_wBx_Z433PxMHR

Отправка по почте результатов выполнения теста

Рисунок 2.8 https://yadi.sk/i/9-yHxt933Ps9EF

SSL (Secure Sockets Layer) - криптографический протокол использующий асимметричную криптографию для аутентификации ключей обмена, всё это достаточно легко можно реализовать с помощью компонентов Indy.

Прежде всего для работы SSL требуются две библиотеки: libeay32.dll и ssleay32.dll.(В Delphi 7). Они должны находиться в папке со скомпиллированной программой. Итак, создаём проект, помещаем на форму компоненты IdSMTP и IdMessage. Кроме того, кидаем на форму ещё два компонента: IdSSLIOHandlerSocket , находится в Indy I/O Handlers, и IdSocksInfo, находится в Indy Misc. [8], [9], [10]Программа отправки по почте результатов выполнения теста в Приложении (Приложение5 https://yadi.sk/i/R2c587ah3PxKqn)

2.5.Определение IP- адреса компьютера

Иногда полезно знать, с какого компьютера в локальной сети отправлен результат. Для этого устанавливаем на форму компонент IdIPWatch , а в одну из процедур вставляем код Label6.Caption:=IdIPWatch1.LocalIP;.

3.Описание программы (скачать архив https://yadi.sk/d/SNcAW2sO3Q4Y52 )

Программа предназначена для IВМ/РС совместимых компьютеров. Описание задачи, изложение алгоритма решения задачи, программного интерфейса, входных и выходных данных, распечатки программы и результатов представлены в тексте исследовательской работы. В программе представляются тренажеры по подготовке к ОГЭ 9 класса и выполняется тестирование пользователя по некоторым заданиям. Программа запускается двойным щелчком по значку ,OGE который находится в папке с программой. После запуска программы появляется окно, изображенное на рисунке 3.1 https://yadi.sk/i/D97w_GJk3PsAAC

Главная форма программы

В данной форме(рисунок 3.1) пользователь выбирает номер задания и переходит к следующей форме (форме задания), а также осуществляется выход из программы нажатием на кнопку «выход»

Форма: спецификация

На форме спецификация (Рис3.2) https://yadi.sk/i/b6zx5xO13PsAdq размещена таблица с требованиями к тестовому заданию для ученика 9 класса (спецификация), ниже учебные элементы, при выполнении которых пользователь, выполнит тренажеры, проверит свои знания, например: Итоговый тест на (Рисунке 3.3) открывается путем нажатия на кнопку «открыть»

В этом окне (рисунок 3.3 ) https://yadi.sk/i/ND9lviFL3PsBbM пользователь должен задать свою фамилию и имя, после чего нажать на кнопку с надписью «НАЧАТЬ». После этого появится тестовые вопросы. Заметим, что содержание вопросов при каждом новом запуске быть иным. Пользователь вводит ответы (в заданиях открытого типа) или выбирает правильные ответы (в заданиях закрытого типа).

После этого следует нажать на кнопку «проверить» выводятся результаты (в некоторых заданиях результаты выводятся автоматически после выполнения определенного количества заданий). В тестовом режиме на форме установлен поле вывода количества символов, в рабочем режиме эталон скрыт. Результат появляется на форме рис.3.6 и также сохраняется в текстовый файл (Рисунок 3.4 https://yadi.sk/i/dDmnCaQ93PsBrN) После нажатия на кнопку письмо отправляется на электронный адрес, указанный в форме (по умолчанию )

Рисунок 3.5 https://yadi.sk/i/EJqTWUIJ3PsCNw

Рисунок 3.6 https://yadi.sk/i/kLOJRtzJ3PsD4p

Рисунок 3.7 https://yadi.sk/i/ZHSRU_hR3PsDFm

Рисунок 3.8 https://yadi.sk/i/XHxiqKcn3PsDeW

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Гипотеза исследования подтвердилась

Возможно создание программ - тестов, тренажеров автоматизирующих процесс проверки знаний учащихся с помощью языка программирования.

В результате проделанной работы были разработаны программы, автоматизирующие процесс проверки знаний учащихся.

Во время разработки учитывались все требования, предъявляемые к программам такого рода: достаточно интуитивный интерфейс, удобство в использовании, надёжность.

Разработанные программа позволяют свести на нет временные затраты на разработку и подготовку тестового материала, значительно уменьшить временные затраты на проведение теста и подведение итогов, Программа выполняет планируемые функции

На основе составленной программы возможно быстро составлять тесты по другим предметам, используя полученные «исходники».

В течение разработки данной программы совершенствовались навыки работы с процедурами и со многими другими компонентами среды Borland Delphi

В данной работе рассмотрены актуальные вопросы разработки и создания обучающих тестов. При этом мною были решены следующие задачи: изучены основы программирования на языке Delphi, его главные компоненты, свойства, где и когда они применяется его возможности и преимущества, определены средства для создания тестов и тренажеров, установлены этапы создания тестов с помощью языка Delphi, установлена возможность обратной связи в тестовых заданиях.

В процессе работы были определены направления развития данной темы:

  1. Создание тестов с хранением вопросов в отдельных файлах.

  2. Написание программы конструктора для создания вопросов и программы для прохождения тестов.

Литература и ресурсы:

  1. Попов В. Б. "Delphi для школьников" Инфра-М, 2010 год, 320

  2. Фленов М.Е.Библия Delphi, 2-е Год выпуска: 2008

  3. А.Жуков Изучаем DELPHI.. ПИТЕР. 2002.

  4. Акимова Н.Н. СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ОБУЧЕНИЯ: ЭЛЕКТРОННЫЕ ТРЕНАЖЕРЫ http://www.tacis-dipol.ru/blog/elektronnye-trenazhery/

  5. Майоров А. Н. Теория и практика создания тестов для системы образования. : Интеллект-центр Год: 2002 Страниц: 296 ISBN: 5-89790-115-5

  6. Василий Кучеренко Тонкости программирования на Delphi. «Кратко, доступно, просто»- М.: - «Познавательная книга плюс» , 2000. – 192с ISBN 5-8321-0066-2

  7. Новожилова М.М., С.Г. Воровщиков, И.В. Таврель «Как коректно провести учебное исследование: От замысла к открытию/Научю ред. Т.И. Шимова. – 2- е изд. – М.: 5 за знания, 2008. –160 с. ISBN 978-5-98923-221-5

  8. Отправка email средствами Delphi. Часть 1http://devdelphi.ru/?p=107

  9. Delphi скрытая отправка письма http://otopleniehelp.ru/JmquEUveSoI/delphi_skrytaya_otpravka_pisma.html

  10. Отправка почты средствами Delphi http://www.realcoding.net/article/view/6560

  11. Определить время выполнения http://forum.3dnews.ru/archive/index.php/t-57874.html

  12. Майоров А. Н. «Теория и практика создания тестов для системы образования.» – М.: “Интеллект-центр”, 2001. – 296 с.

  13. Методика разработки тестовых заданий Автор: Шарабокова Т. Г.http://pandia.ru/text/78/236/29524.php

  14. А.Т. Зверева «СОВРЕМЕННЫЕ СРЕДСТВА ОЦЕНИВАНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ОБУЧЕНИЯ» Учебно-методическое пособие Курган 2011

  15. Т.А. Максимова «Составление тестов с помощью Delphi с одним правильным ответом» http://maximovata.narod.ru/material/test.pdf