Η ανάλυση ενός διαγωνίσματος της φυσικής στις πανελλαδικές εξετάσεις 2016

09:21 22/6/2017 - Πηγή: Alfa Vita

Περίληψη

Ο σκοπός της παρούσας μελέτης είναι να αναλύσει τις βαθμολογίες των μαθητών της Γ’ Λυκείου στο μάθημα της Φυσικής προσανατολισμού. Τα ερωτήματα που συνήθως προκύπτουν μετά από τις πανελλαδικές εξετάσεις είναι σχετικά με τη δυσκολία και διαβάθμιση των ερωτήσεων, τη διακριτικότητα των ερωτήσεων, τη σχέση τους με τη διδαχθείσα ύλη και γενικότερα την καταλληλότητα των κριτηρίων αξιολόγησης. Στην παρούσα μελέτη επιδιώκουμε να απαντήσουμε στα παραπάνω ερωτήματα με

βάση τους βαθμούς των μαθητών όπως αυτοί καταχωρήθηκαν από τα προσωπικά φύλλα αξιολόγησης των βαθμολογητών, όπου αναγράφονται οι βαθμοί για κάθε ερώτηση και όχι μόνο από τον τελικό βαθμό όπως συνήθως γίνεται από άλλες έρευνες, κυρίως δημοσιεύσεις στις εφημερίδες. Το δείγμα που χρησιμοποιήθηκε αφορούσε ένα δείγμα 1095 μαθητών από διαφορετικές περιοχές της Ελλάδας. Τα κυριότερα συμπεράσματα της έρευνα είναι ότι οι ερωτήσεις δεν είναι όλες κατάλληλες, η κατανομή βαθμολογίας των μαθητών δεν ομοιάζει με την κατανομή Gauss.

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

Τα τελευταία δεκαοχτώ (18) χρόνια τα θέματα των πανελλαδικών εξετάσεων στο μάθημα της φυσικής, διατηρούν την ίδια δομή σύμφωνα με το προεδρικό διάταγμα για την αξιολόγηση. Αν και η δομή παραμένει η ίδια, η δυσκολία των ερωτήσεων αλλάζει, κυρίως λόγω της διαφορετικής αντίληψης των μελών των εξεταστικών επιτροπών. Παρόλο που τα παραπάνω θέματα είναι αποδεκτά και επιδοκιμάζονται, κατά κανόνα, από τους καθηγητές της μέσης εκπαίδευσης, εντούτοις δεν υπήρξε μέχρι τώρα μια πλήρης εμπεριστατωμένη μελέτη εκτός από (Στεφανίδης Κ. κ.α. 2000, Στεφανίδης Κ. κ.α 2001) , η οποία να εξετάζει την αξιοπιστία των μετρήσεων και την εγκυρότητα των κριτηρίων αξιολόγησης. Στα δημοσιεύματα των εφημερίδων υπάρχουν γενικές αναλύσεις της βαθμολογίας των μαθητών, και δεν υπάρχουν εμπεριστατωμένες μελέτες ώστε να απαντηθούν ερωτήματα που σχετίζονται με τη δυσκολία και τη διακρισιμότητα των ερωτήσεων, τη διαβάθμιση των θεμάτων και γενικότερα την καταλληλότητα των κριτηρίων αξιολόγησης. Επίσης δεν υπάρχει ένα επιστημονικό εκπαιδευτικό πλαίσιο στο οποίο να συζητούνται τα κριτήρια αξιολόγησης. Επιπλέον δεν υπάρχει έρευνα η οποία να χρησιμοποιεί σαν δεδομένα τους βαθμούς των βαθμολογητών για κάθε θέμα, ώστε να εξαχθούν σημαντικά συμπεράσματα για το καθένα από τα τέσσερα θέματα του κριτηρίου αξιολόγησης αλλά και για τις επιμέρους ερωτήσεις κάθε θέματος και όχι μόνο για το συνολικό βαθμό του μαθητή στο μάθημα .Ως εκ τούτου οι βελτιωτικές προτάσεις, όποτε γίνονται, στερούνται κατάλληλων επιχειρημάτων, που να προκύπτουν από εμπειρικά δεδομένα.

Σκοπός της παρούσας έρευνας είναι να μελετήσει διεξοδικά τα κριτήρια αξιολόγησης των πανελλαδικών εξετάσεων στο μάθημα της φυσικής. Ειδικότερα:

α) να μελετηθεί η κατανομή της βαθμολογίας των μαθητών για την Γ τάξη Λυκείου και για τους μαθητές προσανατολισμού

β) να μελετηθεί η κατανομή της βαθμολογίας για κάθε θέμα των κριτηρίων αξιολόγησης

γ) να εξετασθεί η καταλληλότητα των κριτηρίων και ειδικότερα της κάθε ερώτησης, μέσα από τους δείκτες ευκολίας, διακριτικότητας αν εξυπηρετούν το σκοπό για τον οποίο συντάχθηκαν

ΕΓΚΥΡΟΤΗΤΑ ΤΩΝ ΚΡΙΤΗΡΙΩΝ ΚΑΙ ΑΞΙΟΠΙΣΤΙΑ ΤΩΝ ΜΕΤΡΗΣΕΩΝ

Δύο χαρακτηριστικά αποτελούν το επιστημονικό πλαίσιο, μέσα στο οποίο εξετάζεται καταλληλότητα των κριτηρίων αξιολόγησης και η διαδικασία των πανελλαδικών εξετάσεων. Τα χαρακτηριστικά αυτά αναφέρονται ως η εγκυρότητα του κριτηρίου και η αξιοπιστία των μετρήσεων (Gronlund N., 76, pp.79,105).

Η εγκυρότητα του κριτηρίου αναφέρεται στο κατά πόσο το κριτήριο εξυπηρετεί το σκοπό για τον οποίο συντάχθηκε. Στην περίπτωση των πανελλαδικών εξετάσεων θα ήταν επιθυμητό με κάποιο κατάλληλο κριτήριο αξιολόγησης να κατανείμουμε τις βαθμολογίες των μαθητών με μια όσο το δυνατόν καλύτερη κατανομή Gauss. Δεν θα εξυπηρετούσε τη διαδικασία επιλογής για την τριτοβάθμια εκπαίδευση να υπάρχουν πολλοί μαθητές με υψηλές βαθμολογίες ή με πολύ χαμηλές βαθμολογίες.

Η αξιοπιστία των μετρήσεων συνίσταται στο πόση εμπιστοσύνη μπορούμε να αποδώσουμε στα αποτελέσματα των μετρήσεων. Έμπειροι βαθμολογητές, αποφυγή αντιγραφής μεταξύ των μαθητών, κ.α. αποτελούν στοιχεία που αυξάνουν την αξιοπιστία της διαδικασίας των πανελλαδικών εξετάσεων.

Είναι προφανές ότι ένα έγκυρο κριτήριο προϋποθέτει η διαδικασία της μέτρησης να είναι αξιόπιστη.

Υπάρχουν πολλοί παράγοντες που επηρεάζουν την εγκυρότητα και την αξιοπιστία των εξετάσεων, για τους σκοπούς της παρούσας έρευνας θα εξετάσουμε τους εξής:

α) Συμφωνία θεμάτων (ερωτήσεων) με το αντίστοιχο προεδρικό διάταγμα για την αξιολόγηση και τη διδαχθείσα ύλη

β) Αριθμός ερωτήσεων και μήκος του κριτηρίου αξιολόγησης

γ) Διαβάθμιση ως προ τη δυσκολία και διακρισιμότητα των επιμέρους ερωτήσεων

δ) Άνοιγμα βαθμολογίας και κατανομή Gauss

Όπως αναφέρεται στο σχετικό Προεδρικό διάταγμα για την αξιολόγηση το κριτήριο αξιολόγησης για τα μαθήματα των φυσικών επιστημών αποτελείται από τέσσερα θέματα. Σχετικά με τους δυο πρώτους παράγοντες επισημαίνονται τα εξής: α) μέχρι τώρα κατά κανόνα, υπήρξε συμφωνία των θεμάτων που συντάσσει η εξεταστική επιτροπή του Υπουργείου Παιδείας με αυτά που προβλέπονται από το αντίστοιχο διάταγμα β) κάποιες από τις ερωτήσεις του πρώτου θέματος δεν είναι ερωτήσεις απομνημόνευσης αν φυσικά ο όρος του προεδρικού “γνώση” ταυτίζεται με την παραπάνω έννοια γ) Ο αριθμός των ερωτήσεων του πρώτου και δεύτερου θέματος θεωρείται μικρός και δ) οι απαντήσεις των ερωτήσεων του δεύτερου θέματος απαιτούν από το μαθητή συλλογισμούς σε μαθηματικές σχέσεις, εξηγήσεις φαινομένων , μικρά αποσπάσματα από το βιβλίο και τέλος είναι ερωτήσεις που έχουν χρησιμοποιηθεί στη διδακτική για την αλλαγή των ιδεών των μαθητών (Driver e.a 1996, Κόκκοτας Π. 1998). Οι ερωτήσεις του θέματος Β , κάποιες εξεταστικές περιόδους ήταν κυρίως θέματα μαθηματικών αποδείξεων.

ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ ΤΗΣ ΕΡΕΥΝΑΣ

Για τους σκοπούς της παρούσας έρευνας, συγκεντρώσαμε βαθμολογίες μαθητών για τη φυσική προσανατολισμού για τη Γ’ Λυκείου. Το δείγμα των βαθμολογιών ήταν από μαθητές από διαφορετικές περιοχές της Ελλάδας. Για το μάθημα φυσικής συλλέχθηκε ένα δείγμα 1096 βαθμών.

Όπως προαναφέρθηκε στην παρούσα έρευνα χρησιμοποιήθηκαν τα προσωπικά φύλλα αξιολόγησης των βαθμολογητών στα οποία φαίνεται αναλυτικά η βαθμολογία για καθένα από τα τέσσερα θέματα χωριστά. Η πληροφορία αυτή μας επέτρεπε να εξάγουμε συμπεράσματα για το κάθε θέμα όπως διαβάθμιση των ερωτήσεων ως προς τη δυσκολία και διακρισιμότητα.

Οι δείκτες που υπολογίσθηκαν ανά ερώτηση, θέμα και ολόκληρο το διαγώνισμα ήταν:

Ο Μέσος όρος

Ο δείκτης ευκολίας

Ο δείκτης διακρισιμότητας με βάσει την προτεινόμενη μαθηματική σχέση από τη σχετική βιβλιογραφία (αναφέρεται παρακάτω)

Ο δείκτης διακρισιμότητας από τον συντελεστή συσχέτισης με βάσει την προτεινόμενη μαθηματική σχέση από τη σχετική βιβλιογραφία (αναφέρεται παρακάτω)

Στατιστική επεξεργασία - Συμπεράσματα - Προτάσεις

Για τους σκοπούς της παρούσας έρευνας αναλύσαμε τους βαθμούς των μαθητών, για το μάθημα της φυσικής προσανατολισμού.

Με βάση τις σχετικές γραφικές παραστάσεις και τους πίνακες με τους μέσους όρους, δείκτες ευκολίας και διακρισιμότητας θα μπορούσαμε να ισχυρισθούμε τα παρακάτω:

α) Μεγάλο ποσοστό μαθητών επιτυγχάνουν υψηλές βαθμολογίες. Οι βαθμοί των μαθητών καλύπτουν όλο το εύρος της εικοσαβάθμιας κλίμακας. Το 38% των βαθμολογιών είναι μεγαλύτερες του 80 , το 27% μεταξύ του 50 και 80 , το 35% είναι μικρότερες του 50 περίπου.

β) Οι κατανομές βαθμολογίας δεν εμφανίζουν τη μορφή της κανονικής κατανομής κατά Gauss, το οποίο αποτελεί προϋπόθεση για την εγκυρότητα και αξιοπιστία του κριτηρίου αξιολόγησης (Gronlud N., 76 p.318-20). Αυτό ισχύει για κάθε θέμα και για ολόκληρο το διαγώνισμα.

γ) Οι μέσοι όροι βαθμολογίας, ανά θέμα Α, Β, Γ, Δ είναι 18.6 17.4 15.3 12 με άριστα το 25 και ο ΜΟ για ολόκληρο το διαγώνισμα είναι 63,25 (12,65 στην 20θμια). Οι μέσοι όροι βαίνουν ελαττωμένοι από το θέμα Α προς το θέμα Δ, μια ένδειξη ότι υπάρχει κάποια διαβάθμιση δυσκολίας. Ο ΜΟ για ολόκληρο το διαγώνισμα είναι υψηλός και στα ίδια περίπου επίπεδα με τις πανελλαδικές 2001

δ) Όπως παρατηρούμε από τους αντίστοιχους πίνακες τα θέματα είναι διαβαθμισμένα με υψηλό ποσοστό επιτυχίας για το πρώτο θέμα, το οποίο σταδιακά μειώνεται μέχρι το τέταρτο θέμα.

ε) Οι δείκτες ευκολίας (ΔΕ) σχεδόν όλων των ερωτήσεων είναι αποδεκτοί (μεταξύ 0,40 έως 0,70) εκτός από τους ΔΕ των ερωτήσεων Α1, Α5, Β3, Γ1 που έχουν ΔΕ 0,87 0,75 0,74 0,77 αντίστοιχα . Προφανώς οι ερωτήσεις ήταν αναμενόμενες και εύκολες για τους μαθητές. Ειδικά η ερώτηση Γ1 αποτελεί και αντικείμενο διδασκαλίας και για τις προηγούμενες τάξεις του λυκείου.

Οι δείκτες ευκολίας για κάθε θέμα Α, Β, Γ, Δ και ολόκληρο το διαγώνισμα ήταν 0,75 0,7 0,61 0,5 και 0,63 αντίστοιχα. Αν εξαιρέσουμε τα θέματα Α και Β τα θέματα Γ και Δ καθώς και ολόκληρο το διαγώνισμα έχουν αποδεκτούς δείκτες ευκολίας. Διαπιστώνουμε την ελάττωση του βαθμού ευκολίας από το θέμα Α προς το θέμα Δ, το οποίο δείχνει τη διαβάθμιση των θεμάτων, ως προς την ευκολία.

στ) Ο δείκτης διακρισιμότητας υπολογίσθηκε, με βάση τη μαθηματική σχέση, όπως αναφέρεται παρακάτω.

Οι δείκτες συσχέτισης είναι γενικά αποδεκτοί μεγαλύτεροι από την τιμή 0.40 εκτός από τις ερωτήσεις Α1 και Α2. Το θέμα Α1 έχει χαμηλό δείκτη διακρισιμότητας 0,36 και το θέμα Δ τον υψηλότερο 0,9. Οι ερωτήσεις ή θέματα που έχουν χαμηλό δείκτη διακρισιμότητας δε ξεχωρίζουν τους άριστους από τους μέτριους μαθητές. Ολόκληρο το διαγώνισμα είχε δείκτη διακρισιμότητας την αποδεκτή τιμή 0,64.

Με βάση τα παραπάνω συμπεράσματα θα μπορούσαν να γίνουν οι παρακάτω προτάσεις για τη βελτίωση της εγκυρότητας και αξιοπιστίας των πανελλαδικών εξετάσεων στο μάθημα της φυσικής:

α) προκειμένου οι καμπύλες των βαθμολογιών να πλησιάζουν την κανονική κατανομή θα πρέπει να αυξηθεί η δυσκολία ολόκληρου του κριτηρίου. Προτείνεται να αυξηθεί η δυσκολία ολόκληρου του διαγωνίσματος με την αύξηση του αριθμού των ερωτήσεων σε κάθε θέμα. Αυτό είναι αναγκαίο για τις ερωτήσεις του Α και Β θέματος, μιας και μία ερώτηση πολλαπλής επιλογής του Α θέματος βαθμολογείται το ίδιο με την απάντηση ενός ερωτήματος του Γ και Δ θέματος. Επίσης, είναι προτιμητέο να αυξήσουμε τη δυσκολία ερωτήσεων που ούτως ή άλλως δεν απαντιούνται από τους μέτριους μαθητές, δηλ. ερωτήσεις του θέματος Δ. Με βάση το παραπάνω σκεπτικό θα προτείναμε την αύξηση δυσκολίας σε δύο ερωτήσεις του τέταρτου θέματος και αύξηση του αριθμού ερωτήσεων σε όλα τα θέματα.

β) Όλες οι παραπάνω αλλαγές θα πρέπει να συνοδεύονται με την αντίληψη ότι τα θέματα θα πρέπει να είναι κοντά στη διδακτέα ύλη και να σχετίζονται με τις απαιτήσεις του σχολικού βιβλίου

Θεωρούμε ότι στα πλαίσια μιας μεγαλύτερης έρευνας θα μπορούσαν να εξετασθούν και άλλοι δείκτες και μεταβλητές που επηρεάζουν στην αξιοπιστία και εγκυρότητα των κριτηρίων αξιολόγησης. Ένα περισσότερο εκτενές επιστημονικό πλαίσιο έχει χρησιμοποιηθεί σε σχετική έρευνα (Στεφανίδης Κ. 1996).

ΚΑΤΑΝΟΜΗ ΒΑΘΜΟΛΟΓΙΩΝ

ΜΕΣΟΣ ΟΡΟΣ

Ο μέσος όρος (ΜΟ) υπολογίσθηκε για κάθε ερώτηση και κάθε θέμα χωριστά, χρησιμοποιώντας τη σχέση: ΜΟ = ΣΒ/ΣΜ

Όπου ΜΟ: είναι ο μέσος όρος

ΣΒ: Το σύνολο των βαθμών των μαθητών για την ερώτηση ή το θέμα

ΣΜ: Ο αριθμός (Σύνολο) των μαθητών

ΔΕΙΚΤΗΣ ΕΥΚΟΛΙΑΣ

Ο δείκτης ευκολίας , εκφράζει το ποσοστό των μαθητών που πέτυχαν στη συγκεκριμένη ερώτηση και υπολογίσθηκε για τις :

Ερωτήσεις κλειστού τύπου από τη σχέση: ΔΕ=ΣΜΕΑ/ΣΜ (Κασσωτάκης 1981, Δημητρόπουλος 2007)

Όπου ΔΕ: είναι ο δείκτης ευκολίας

ΣΜΕΑ: Το σύνολο των μαθητών με επιτυχείς απαντήσεις

ΣΜ: Ο αριθμός των μαθητών

Ερωτήσεις ανοικτού τύπου από τη σχέση: ΔΕ=ΣΒ/ΣΒmaximum (Δημητρόπουλος 2007)

Όπου ΔΕ: είναι ο δείκτης ευκολίας

ΣΒ: Το σύνολο των βαθμών των μαθητών σε κάποια ερώτηση

ΣΒmaximum: Το άθροισμα της μέγιστης βαθμολογίας των μαθητών στην ίδια ερώτηση

Ο ΔΕ για το σύνολο των ερωτήσεων του θέματος (το κάθε θέμα χωριστά ή για ολόκληρο το τεστ) Α, Β, Γ, Δ υπολογίσθηκε με τη μαθηματική σχέση που δίνει το ΔΕ των ερωτήσεων ανοικτού τύπου.

Αν και η τιμή του ΔΕ έχει πολλές ερμηνείες, γενικά είναι αποδεκτός όταν παίρνει τιμές από 0.40 έως 0.70

Στη συγκεκριμένη έρευνα το σύνολο των μαθητών (βαθμών) ήταν 1096 και το 1/3 των μαθητών υπολογίσθηκε σε 365 μαθητές.

ΔΕΙΚΤΗΣ ΔΙΑΚΡΙΤΙΚΟΤΗΤΑΣ

Ο δείκτης διακριτικότητας (ΔΔ) , μας δείχνει κατά πόσο η συγκεκριμένη ερώτηση διακρίνει τους άριστους από τους μέτριους μαθητές ή η ερώτηση διακρίνει τους άριστους από τους μέτριους μαθητές με τον ίδιο τρόπο που κάνει και ολόκληρο το τεστ .

Ο ΔΔ υπολογίσθηκε για τις :

Ερωτήσεις κλειστού τύπου από τη σχέση: ΔΔ= (ΣΕΑΑΟ-ΣΕΑΚΟ) /ΣΜΟ (Ebel 1979, Δημητρόπουλος 2007)

Όπου ΔΔ: είναι ο Δείκτης Διακριτικότητας

ΣΕΑΑΟ: Το σύνολο των μαθητών με επιτυχείς απαντήσεις της άνω ομάδας

ΣΕΑΚΟ: Το σύνολο των μαθητών με επιτυχείς απαντήσεις της κάτω ομάδας

ΣΜΟ: Το σύνολο των μαθητών της μιας ομάδας δηλ. 365 στην παρούσα μελέτη

ΑΟ: Είναι η Άνω Ομάδα που αποτελείται από το 1/3 των μαθητών με τις καλύτερες

επιδόσεις

ΚΟ: Είναι η Κάτω Ομάδα που αποτελείται από το 1/3 των μαθητών με τις χειρότερες επιδόσεις

Ερωτήσεις ανοικτού τύπου από τη σχέση: ΔΔ = (ΣBΑΟ-ΣBΚΟ) /ΣBΟmax (Ebel, 1979, Δημητρόπουλος 2007)

Όπου ΔΔ: είναι ο δείκτης Διακριτικότητας

ΣΒΑΟ: Το σύνολο των βαθμών των μαθητών σε κάποια ερώτηση της άνω ομάδας

ΣΒΑΟ: Το σύνολο των βαθμών των μαθητών σε κάποια ερώτηση της κάτω ομάδας

ΣBΟmax: Μέγιστο δυνατό άθροισμα μιας ομάδας στην ερώτηση

ΣΒmaximum: Το άθροισμα της μέγιστης βαθμολογίας των μαθητών στην ίδια ερώτηση

Ο ΔΔ για το σύνολο των ερωτήσεων του θέματος (το κάθε θέμα χωριστά ή για ολόκληρο το τεστ) Α, Β, Γ, Δ υπολογίσθηκε με τη μαθηματική σχέση που δίνει το ΔΔ των ερωτήσεων ανοικτού τύπου.

Αν και η τιμή του ΔΔ έχει πολλές ερμηνείες, γενικά είναι αποδεκτός όταν παίρνει τιμές μεγαλύτερες του 0,40 .

ΔΕΙΚΤΗΣ ΣΥΣΧΕΤΙΣΗΣ

Θέμα 1

Α1

Α2

Α3

Α4

Α5

ΣΥΝΟΛΟ

Μέγιστος Βαθμός

ΜΟ

4,37