Informatikai ismeretek vizsgálata a 8. osztály végén Kiss Gábor Óbudai Egyetem
[email protected]
A vizsgálat célja A diákok informatikai ismereteinek vizsgálata a 8. osztály befejezésekor arra irányult, hogy van-e különbség az eltérő iskolatípusban tanulók tudása között. A Nemzeti Alaptanterv alapján nincs különbség az általános iskolában és a gimnáziumban oktatandó tematika között 8. osztályig. A kiinduló feltételezés tehát, hogy nem található különbség a diákok informatikai ismeretében az eltérő iskolatípusokban. A középiskolai tanároknak fontos tudnia, hogy a bekerülő diákok mit tanultak, milyen ismeretanyagra alapozhatnak, illetve kell-e külön csoportot indítaniuk az eltérő iskolatípusból érkezők számára az ismeretkülönbséget kiegyenlítése miatt. 2010.10.31. 2010.08.25.
A vizsgálat eszköze Egy webes teszt, melynek előnye, hogy akár az informatika órán, akár otthon kitölthetik a diákok. A teszt elérhetősége:
http://nero.banki.hu
2010.10.31. 2010.08.25.
A mérési módszer Ez a teszt azzal a céllal készült, hogy segítségével a magyar és a német informatika oktatás összehasonlítható legyen. A kérdések a két ország tananyagának uniójából vannak összeállítva. Természetesen így tartalmaz olyan témaköröket is, melyek Magyarországon nem kerülnek tárgyalásra a középiskola végéig. A teszt felhasználható arra is, hogy a főiskolára, egyetemre beiratkozó diákok informatikai tudását felmérhessük, így meg lehet állapítani, mire lehet alapozni, illetve milyen témakört kell elmagyarázni annak ellenére, hogy elvileg a középiskolában már tárgyalásra került. 2010.10.31. 2010.08.25.
A mérési módszer A tesztben szereplő témakörök: Elméleti ismeretek, Office eszközök, Programozás, Objektumorientált programozás, Adatbáziskezelés, SQL, Kriptográfia Formális nyelvek és automaták.
2010.10.31. 2010.08.25.
A magyarországi informatikaoktatás témakörei osztályonként Osztály Témakör Informatikai ismeretek Szövegszerkesztés Táblázatkezelés Prezentáció Algoritmusok és programozás Adatbáziskezelés
2010.08.25.
5
6
7
8
9
10
11
12
A mérési módszer Ezen témák lefedéséhez 151 darab kérdést kellett összeállítani. Ilyen mennyiségű kérdés megválaszolásához a 11. osztályban kb. 1 órányi időre van szükség. A kérdések száma a diák osztályától függ: •5. osztály végéig összesen: 11 kérdés •6. osztály végéig összesen: 26 kérdés •7. osztály végéig összesen: 70 kérdés •8. osztály végéig összesen: 113 kérdés •9. osztály végéig összesen: 136 kérdés •10. osztály végéig összesen: 137 kérdés •11. osztály végéig összesen: 151 kérdés 2010.10.31. 2010.08.25.
A mérési módszer Minden kérdésre 6 válaszból lehet egyet megadni. 1 jó válasz van 3 rossz válasz „Nem tanultuk” „Nem emlékszem” Az utolsó kettő választása is információt tartalmaz, hiszen lehet, hogy az adott tartományban az osztálynak megfelelő szinten nem került tárgyalásra az anyag, illetve volt már, de nem rögzült megfelelően.
2010.10.31. 2010.08.25.
A mérési módszer A kérdések száma csökkenthető, ha a diák a teszt kitöltése előtt megjelöl bizonyos területeket, amit nem tanult. Az elméleti kérdések és az Office eszközök kivételével akár az összes többi területet megjelölheti, hogy nem tanulta. Ebben az esetben a rendszer az adott témákhoz tartozó kérdéseket nem teszi fel, viszont „Nem tanultuk” válasszal elmenti.
2010.10.31. 2010.08.25.
2010.10.31. 2010.08.25.
A mérési módszer Minden kérdéshez meg van határozva egy időlimit, amely alatt meg kell tudni válaszolni a kérdést. Ha a minimális időnél korábban válaszolt a kérdésre a diák, akkor nem volt ideje arra, hogy elolvassa és megértse a kérdést, így valószínűleg csak kattintgatott a kérdés megválaszolásánál. Ha a maximális időt túllépve válaszolt, akkor pedig esetlegesen rákeresett a helyes válaszra az Interneten. Az időlimitből kicsúszó helyes válaszok nem kerülnek kiértékelésre.
2010.10.31. 2010.08.25.
A mérési módszer Ahhoz, hogy akár egy osztályban egyidejűleg is ki lehessen tölteni a tesztet, a kérdéseket minden egyes bejelentkezéskor más sorrendbe állítja össze a rendszer. Így elkerülhető, hogy az egymás mellett ülők azonos kérdéseket lássanak.
2010.10.31. 2010.08.25.
A mérési módszer A tanárok regisztrációjánál kell megadni egy felhasználónevet. Ha a tesztet kitöltő diák megadja ezt, az oktató számára elérhetővé válik az általuk adott válasz. Így a tanár a saját munkájának az eredményességét is tudja ellenőrizni, illetve kiderülhet, mely diáknak van több segítségre szüksége az anyag elsajátításához. Emellett a regisztrált oktató több lekérdezés eredményét is megnézheti, mely nem csak az ő diákjaira vonatkozik, hanem országos szinten mutatja a tesztet kitöltők eddig megoszlását, eredményeit, stb.
2010.10.31. 2010.08.25.
A vizsgálatban résztvevők száma A tesztet eddig összesen 3921 diák töltötte ki, ebből a 8. osztály végén 121 fő. Iskolatípus
2010.10.31. 2010.08.25.
Osztály
Általános iskola
Gimnázium
8
52
69
Eredmények témakörönként Általános iskola Tárgy
Kérdések száma Átlag
%
Gimnázium
Szórás Átlag
%
Szórás
Elméleti ismeretek
46
10,4
22,7%
6,9
9,5
20,7%
5,1
Szövegszerkesztés
14
4,3
30,4%
2,9
4,4
31,7%
2,0
Táblázatkezelés
9
1,9
20,8%
1,7
1,9
21,9%
1,4
Programozást a diákok nem tanultak annak ellenére, hogy a NAT 7. osztálytól már előírja. A többi témakörben az eredményekben nincs nagy különbség ránézésre a két iskolatípus között, de további vizsgálatra van szükség.
2010.10.31. 2010.08.25.
Az elért átlagok elemzése Ahhoz, hogy az átlagok iskolatípusonként összehasonlíthatók lehessenek először meg kell nézni, hogy a csoportok normális eloszlást mutatnak-e a kérdések megválaszolása terén. Ehhez a Kolmogorov-Szmirnov-féle jó illeszkedési próbát használtam fel. A nullhipotézis az, hogy az elért eredmények és a normális eloszlás eloszlásfüggvényei nem térnek el jelentősen egymástól. A vizsgálatot p=5%-os szignifikancia szinten végeztem el. 2010.10.31. 2010.08.25.
A normalitás-vizsgálat eredménye Osztály
Iskolatípus
Dmax
Dkrit
Döntés
8
Általános iskola
0,09
0,18
A nullhipotézis megtartása
8
Gimnázium
0,07
0,16
A nullhipotézis megtartása
A fenti táblázatból kiderül, hogy az iskolatípusonként csoportosított minták esetén a kiszámított próbamutató maximális értéke rendre kisebb, mint a minták elemszámához tartozó küszöbérték az adott szignifikancia szinten, tehát a minták normális eloszlást mutatnak.
2010.10.31. 2010.08.25.
Az átlag és szórás vizsgálatának eszközei A szórások összehasonlítása Fisher-féle F-próbával, vagy Levene- illetve O’Brien-próbával. Ha a két minta szórása egyenlő, akkor kétmintás t-próbával vizsgáljuk az átlagokat. Ha nem egyenlők a varianciák, akkor Welch-féle d-próbát használunk.
2010.10.31. 2010.08.25.
18
Az elméleti ismeretek átlagának vizsgálata Levene’s test for Equality of variances Equal variances assumed Equal variances not assumed (Welch’s t-test)
T-test for equality of means
F
Sig.
t
Sig. (2-tailed)
1,296
0,258
0,674
0,502
0,583
0,564
Mivel az F-próba eredménye nem szignifikáns, a két csoport varianciája valószínűleg egyenlő, ebben az esetben alkalmazhatjuk a t-próbát. A t-próba eredménye nem szignifikáns, így valószínűleg a két csoport átlaga megegyezik az elméleti ismeretek terén. 2010.08.25.
A szövegszerkesztés átlagának vizsgálata Levene’s test for Equality of variances Equal variances assumed Equal variances not assumed (Welch’s t-test)
T-test for equality of means
F
Sig.
t
Sig. (2-tailed)
1,435
0,234
- 0,322
0,748
- 0,269
0,790
Mivel az F-próba eredménye nem szignifikáns, a két csoport varianciája valószínűleg egyenlő, ebben az esetben alkalmazhatjuk a t-próbát. A t-próba eredménye nem szignifikáns, így valószínűleg a két csoport átlaga megegyezik a szövegszerkesztés témakörében. 2010.08.25.
A táblázatkezelés átlagának vizsgálata Levene’s test for Equality of variances Equal variances assumed Equal variances not assumed (Welch’s t-test)
T-test for equality of means
F
Sig.
t
Sig. (2-tailed)
3,835
0,048
- 0,282
0,778
- 0,259
0,797
Mivel az F-próba eredménye szignifikáns, a két csoport varianciája nem egyezik meg, ebben az esetben alkalmazhatjuk a Welch féle d-próbát. A d-próba eredménye nem szignifikáns, így valószínűleg a két csoport átlaga megegyezik. 2010.08.25.
A szóráshányados kiszámítása A szóráshányados (H2) kiszámításával lehet megállapítani, hogy a kérdésekre adott válaszok alapján kiszámított átlagot mennyire befolyásolja az iskolatípus. A kapott érték százalékban adja meg, mennyire befolyásolja az átlagok közötti eltérést a csoportosítási alap. A szóráshányadosból négyzetgyököt vonva 0 és 1 közötti értéket kapunk (H), mely megmutatja milyen erős a kapcsolat a csoportosítási alap, valamint az elért eredmény között.
2010.10.31. 2010.08.25.
A szóráshányados és négyzetgyöke témakörönként a 8. osztályban Témakör
H2
H
kapcsolat
Elméleti ismeretek
0,5%
0,071 nincs kapcsolat
Szövegszerkesztés
0,1%
0,034 nincs kapcsolat
Táblázatkezelés
0,1%
0,030 nincs kapcsolat
A fenti táblázatból kiderül, hogy a 8. osztályban nincs kapcsolat az iskolatípus és az elért eredmény között, tehát valószínűleg azonos ismeretanyag birtokában lépnek a középiskolába.
2010.10.31. 2010.08.25.
Összefoglalás
A fentieket összegezve kijelenthetjük, hogy az iskolatípusok között jelentős eltérés nincsen a vizsgált témakörök esetében a 8. osztály végén. A vizsgálat arra is fényt derített, hogy a NAT által előírt tananyag egy részét nem tanítják meg a diákoknak a 8. osztály végéig. A szövegszerkesztésnél a kérdések 30%-ára adtak sikeres választ, míg az elméleti ismeretek és táblázatkezelés témakörénél 20% ez az arány. A programozás oktatás szinte teljesen hiányzik az oktatásból annak ellenére, hogy a 7. osztálytól tanítani kellene.
2010.10.31. 2010.08.25.
Köszönöm szépen a figyelmüket!
2010.10.31. 2010.08.25.
