Диссертация (1168722), страница 24
Текст из файла (страница 24)
Длявизуального представления средних баллов, определённых в рамках второго75,1555,2225,2224,83Входное тестированиеКонтрольная группаχ2 - 0,881009080706050403020100χ2 - 0,81Средний баллэксперимента, была составлена гистограмма, отражённая на Рисунке 23.Итоговое тестированиеЭкспериментальная группаРисунок 23 – Гистограмма, отражающая влияние дополненной реальностикак средства обучения на эффективность обучения в рамках раздела«Архитектура персонального компьютера» курса информатикиКак видно из Рисунка 23, экспериментальная группа, имевшая вовходном тестировании результаты даже чуть ниже, чем в контрольной группе,после обучения по теме «Архитектура персонального компьютера» смогла, в159соответствии со средним баллом, получить более высокий балл за счетприменения технологии дополненной реальности как средства обучения. Приэтом, разница была достаточно существенной и составила 19,94 балла в пользуэкспериментальной группы по отношению к контрольной, использующейтрадиционные средства обучения.
Подобная разница говорит о том, чтотехнология дополненной реальности может повысить эффективностьобучения определенным темам курса информатики основной школы.Данные заключения позволяют с высокой долей вероятностиопровергнуть гипотезу HX и подтвердить гипотезу H0, что доказывает первуючасть гипотезы настоящего исследования о том, что благодаря применениюсредств дополненной реальности повысится эффективность обученияархитектуре компьютера, моделированию и другим дидактическим элементамкурса информатики за счёт повышения наглядности учебного материала, егоинтерактивности, более высокой степени интеграции виртуальных моделей иреального мира.Третий эксперимент проводился на базе ГБОУ г.
Москвы «Школа№1575» в 2017-2018 учебном году. В основе данного эксперимента лежало трипрактических задания, нацеленных на выявление того, насколько учащиеся,взаимосвязаноизучавшиетехнологиюдополненнойреальностииприменявшие при обучении информатике средства дополненной реальности,способны повысить эффективность своей трудовой и повседневнойдеятельности с помощью исследуемой технологии по сравнению с учащимисяне изучавшими и не использовавшими её на занятиях по информатике.Для эксперимента были отобраны 27 школьников 8-х классов,посещавшихзанятияпоробототехникеврамкахдополнительногообразования и принявших участие в выездной экскурсии.
Учащиеся были изразличных классов и при этом 13 школьников не изучало технологиюдополненной реальности – они составили контрольную группу, остальные 14школьников,составившихэкспериментальнуюгруппу,изучалиииспользовали технологию дополненной реальности на уроках информатики в160соответствии с вышеописанными моделью, целями и подходами. Всешкольники имели приблизительно одинаковый уровень подготовки поинформатике, робототехнике и ориентировании на местности.Первое практическое задание выполнялось школьниками в рамкахдополнительного образования на занятиях по робототехнике и былонаправлено на проверку применения знаний, умений и навыков впрофессиональной инженерной области.
Учащиеся должны были из деталейконструктора за отведённое время собрать заданного робота. При этом онимогли воспользоваться любыми вспомогательными материалами – бумажнойинструкцией, видео-инструкцией, либо инструкцией реализованной спомощью технологии дополненной реальности. Задания оценивались по 50-тибальной шкале по следующим параметрам: как быстро учащийся справился сзаданием, функционирует ли робот, все ли механизмы собраны верно, верноли собран корпус, верно ли собрана электроника.Второе практическое задание было выполнено в рамках выезднойэкскурсии и было направлено на проверку использования технологиидополненной реальности в быту. Школьники разбились на небольшие группыс учителями в роли кураторов и получили инструментарий в виде карт,компаса, смартфона с различным предустановленным навигационнымпрограммным обеспечением, в том числе, использующим технологиюдополненной реальности, а также планом-заданием для прохожденияобразовательного квеста.
Учащиеся должны были пройти по всем заданнымточкам парка и, собирая подсказки, продвигаться далее. При этом, заданиябыли реализованы таким образом, что можно было достигнуть финальнойточки, не пройдя все задания, но при этом не получить определенноеколичество баллов. Выполнение задания оценивались по 50-ти бальной шкалепо следующим параметрам: как быстро учащийся справился с заданием,пройдены ли все точки, найдена ли финальная точка, верно ли был соблюденпорядок прохождения точек, имеются ли «ошибочные» точки.161Третьепрактическоезаданиевыполнялосьврамкахурокаинформатики и было направлено на проверку эффективности использованиятехнологии дополненной реальности в деятельности работника склада,библиотекаря, а также при работе с документами. Учащиеся должны былиотсортировать в требуемом порядке папки с документами и книги на стеллаже.При этом на всех объектах были маркеры дополненной реальности сотображающимся полным описанием содержания (при наведении на нихустройства дополненной реальности).
Кроме того, на всех объектах былинанесены разные сведения в различной комбинации в следующих формах:номер объекта, автор, название. В распоряжение учащихся на момент началавыполнения задания были предоставлены условия сортировки объектов,справочник по номерам и устройство дополненной реальности.
Правильностьвыполнения задания оценивалась по 50-ти бальной шкале по следующимпараметрам: как быстро учащийся справился с заданием, все ли книгинаходятся на своих полках, в правильном ли порядке они расставлены, многоли было лишних перестановок, сколько книг расставить не удалось.Благодаря названным подходам к выставлению оценки каждыйучащийся, вне зависимости от типа задания, получил итоговую оценку по 50ти бальной шкале, что существенно для рассмотрения этих результатов врамках одного эксперимента.
Было рассчитано среднее арифметическое побаллам за три задания для каждого школьника, и затем полученное числоокруглено. Полученные результаты представлены в таблице 6.162Таблица 6 – Итоговые баллы за три практических задания вконтрольной и экспериментальной группахПолученные баллыпо диапазонам1-1011-2021-3031-4041-507,69%38,46%38,46%15,39%(1 чел.)(5 чел.)(5 чел.)(2 чел.)7,14%50%42,86%(1 чел.)(7 чел.)(6 чел.)Результаты,показанныеконтрольной0группойобучающихсяРезультаты,показанныеэкспериментальной00группойобучающихсяНагляднорезультатытретьегоэкспериментапредставленывграфическом виде на Рисунке 24.Как видно из Рисунка 24 и Таблицы 6, результаты экспериментальнойгруппы выше, чем контрольной, однако необходимо проверить достоверностьвыявленных различий.В связи с тем, что выборка, состоящая из 27 человек, не являетсябольшой, был выбран t-критерий Стьюдента для проверки достаточностиразличий между экспериментальной и контрольной выборками.
Данныйкритерий позволяет проверить равенство или не равенство средних значенийдвух выборок даже небольшого объема.163504030201000-1011-20Контрольная группа21-3031-4041-50Экспериментальная группаРисунок 24 – Распределение средних баллов, полученных учащимися порезультатам выполнения трёх практических заданий наприменение технологии дополненной реальности в быту ивозможной профессиональной деятельностиПрежде чем перейти к расчетам, необходимо проверить, относятся ливыборки к нормальным распределениям.
Для этого было подсчитано значениеасимметрии и эксцесса для контрольной и экспериментальной выборки. Затемзначения были сравнены с данными таблиц 7 и 8 [124].Для контрольной группы значение асимметрии получилось равным0,14535, что говорит о правосторонней асимметрии, а значение эксцесса равно-0,7819, что говорит о низковершинном распределении. Однако 0,14535<1,13и 0,7819<1,43, что свидетельствует о том, что распределение являетсянормальным с вероятностью не менее 95%.164Таблица 7 – Таблица значений коэффициента асимметрииN102030405060801000,051,130,920,790,710,630,590,520,470,011,491,211,050,930,840,780,680,62Таблица 8 – Таблица значений эксцессаN102030405060801000,051,431,411,311,191,111,050,940,850,011,951,781,621,51,421,251,14Для экспериментальной группы значение асимметрии получилосьравным -0,2502, что говорит о левосторонней асимметрии, а значение эксцессаравно -0,83413, что говорит о низковершинном распределении.
Однако0,2502<1,49 и 0,83413<1,43, что свидетельствует о том, что распределениеявляется нормальным с вероятностью не менее 95%.Для проверки первоначального утверждения выдвигаются двегипотезы – нулевая H0 (разница значима и объяснима влиянием независимойпеременной) и альтернативная HХ (разница недостоверна). Если с помощью tкритерия Стьюдента при сравнении с табличными значениями будет доказана165нулевая гипотеза H0 и опровергнута гипотеза HХ, то утверждение будетдоказано.Необходимо убедиться, что разница достоверна, поскольку учащиесяобладающие знаниями, умениями и навыками в области эффективногоприменениятехнологиидополненнойреальности,могутполучитьпреимущество при выполнении ряда профессиональных и бытовых задач, темсамым, показав целесообразность взаимосвязанного введения технологиидополненной реальности как объекта изучения и средства обучения в курсинформатики основной школы, в том числе, и для подготовки к жизни идеятельности в информационном обществе.Для проведения статистического анализа необходимо учитывать всебаллы, полученные школьниками контрольной и экспериментальной групп,отражённые в таблице 9.Для вычисления t - критерия Стьюдента была применена следующаяформула:,где переменные,– значения средних арифметических групп,является ошибкой разности средних арифметических, которую можноопределить по формуле:Расчёт осуществлялся с помощью данных Таблицы 10.166Таблица 9 – Итоговые баллы, полученные за выполнение восьмиклассникамиконтрольной и экспериментальной групп заданий наприменение технологии дополненной реальности в быту ивозможной профессиональной деятельностиНомерСреднее количество баллов,Среднее количество баллов,учащегосяполученных учащимисяполученных учащимися(поконтрольной группы поэкспериментальной группы повозрастаниюрезультатам выполнениярезультатам выполнения трёхбалла)трёх практических заданийпрактических заданий11526221313233342333525356273673137833409364110384211404512424613484714-47167Таблица 10 – Данные, используемые для определения t-критерия Стьюдента№Выборки по группам школьниковКонтрольная группаЭкспериментальная группа11526221313233342333525356273673137833409364110384211404512424613484714-47Суммарное значение402539Среднее значение30,923076938,59,5956721016,548635СтандартноеотклонениеtэмпЧисло степенейсвободы2,37872846925168Полученный результат tэмп следует сравнить с табличными значениямикритических значений для степени свободы равным 25, приведёнными вТаблице 11.Таблица 11 – Критические значения t-критерия Стьюдентаtкрp≤0,05p≤0,03p≤0,012,062,32,79Как видно из Таблицы 11, 2,79>tэмп=2,38> 2,3>2,06, из чего следует, чтовероятность того, что гипотеза Hx ложна высока и превышает 97%, что говорито том, что выдвинутая гипотеза H0 подтверждена с высокой долейвероятности.Этозначит,чторазницамеждуконтрольнойиэкспериментальной группами значима и может быть объяснима влияниемнезависимой переменной.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
