Информационная система диагностики мотивации учебно-познавательной деятельности школьников

В работе рассматриваются вопросы разработки информационной системы диагностики мотивации учебно-познавательной деятельности школьников. В информационной системе использовались методики «Диагностика школьной мотивации учащихся начальных классов» и «Диагностика структуры учебной мотивации школьника». По первой методики собраны данные 66 учащихся начальной школы. По второй методике собраны данные 44 учащихся (12 учеников из 5 класса, 14 учеников из 11 класса и 18 учащихся из 2 класса). Проведенный анализ показывает, что у учащихся начальной школы отсутствует низкая мотивация к учебе. У учащихся пятых и одиннадцатых классов наиболее выражен мотив «Саморазвитие», а у второклассников – «Позиция школьника». Что говорит о том, что ученики средних и старших классов проявляют интерес к процессу и результату деятельности и стремятся к саморазвитию, а на учениках младших классов лежит чувство долга и ответственности за обучение.

Введение

Образование всегда играло важную роль в обществе. В современном мире необходимо постоянно получать новые знания. Проблемы мотивации являются одной из важных проблем психологического познания, поскольку их изучение позволяет лучше понять сущность тех или иных действий человека, механизмы и причины человеческой деятельности.

Формирование учебной мотивации можно назвать как одну из центральных проблем образования. Нельзя игнорировать, что мотивация учеников снижается. Важным для педагогической теории и практики является положение о том, что знать мотивационную основу учения – это знать его движущую силу. Даже высококвалифицированный преподаватель не достигнет желаемого результата, если его усилия не будут согласованы с мотивационной основой деятельности учения школьников [13].

Основной мотивационной категорией большинство ученых признает мотив. В исследовании мотивации учебной деятельности школьников Л.И. Божович обозначила мотив как то, ради чего осуществляется деятельность, в отличие от цели, на которую эта деятельность направлена [1, с. 34].

Мотив — это то, что побуждает человека к деятельности. Это все то, что отвечает на вопрос, почему или ради чего ученик выполняет учебную деятельность.

Мотивация — это совокупность всех факторов, процессов и механизмов, отвечающих за побуждение к деятельности, ее поддержание и направленность на достижение какого-либо результата.

Учебная мотивация – это процесс, который запускает, направляет и поддерживает усилия, направленные на выполнение учебной деятельности. Это сложная комплексная система, состоящая из мотивов, целей, реакций учащихся на неудачи, их настойчивости и установок.

М.В. Матюхина выделяет следующие виды мотивов:

• познавательные. Они касаются содержания учебной деятельности и процесса ее реализации.
• коммуникативные. Состоят из желания занять определенное место во взаимоотношениях с другими, получить их одобрение, заслужить свой авторитет.
• эмоциональные.Воспитанник ориентирован на усвоение способов добывания знаний: интересы к приемам самостоятельного приобретения знаний, к методам научного познания, к способам саморегуляции учебной работы, рациональной организации своего учебного труда.
• позиция школьника. Этот тип состоит из стремления получить знания, которые будут полезны обществу. Ученик осознает социальную потребность.
• мотив достижения. Учащийся, мотивированный на достижение успеха, обычно ставит перед собой позитивную цель, активно участвует в ее реализации и выбирает средства для достижения этой цели.
• внешние (поощрения, наказания) мотивы проявляются тогда, когда деятельность осуществляется в силу долга, обязанности, ради достижения определенного положения среди сверстников, из-за давления окружающих.

Своевременная диагностика учебной мотивации школьников на протяжении всего периода обучения позволит выявлять влияние образовательного процесса на формирование и развитие учебной мотивации на различных возрастных этапах.

С помощью разработанной информационной системы педагог сможет своевременно проводить диагностику учебной мотивации школьников, определять уровень и тип мотивации. Исходя из типа мотивации, преобладающего у учеников, сможет видоизменять методы и структуру обучения, чтобы воздействовать на необходимые активные механизмы.

Структура информационной системы

Информационная система диагностики мотивации учебно-познавательной деятельности школьников рассчитана на три категории пользователей: новый пользователь (не зарегистрированный), испытуемый, и администратор. Для каждого из них (кроме нового пользователя) реализован свой личный кабинет.

Структуру информационной системы можно представить в виде таблицы 1.

Таблица 1

Структура информационной системы

Навигационная схема информационной системы спроектирована на программной платформе StarUML (рис. 1).

Рис. 1.  Навигационная схема

Графическая нотация информационной системы

Графические нотации информационной системы строилось с использованием методологи IDEF0, которая позволяет создать модель функций процесса. Благодаря широкому функционалу, в качестве инструментального средства создания моделей использовался пакет BPWin. Методология IDEF0 позволяет создать функциональную модель всех взаимодействующих в системе процессов. На диаграмме IDEF0 отображаются основные функции процесса, входы, выходы, управляющие воздействия и устройства, взаимосвязанные с основными функциями. Процесс может быть декомпозирован на более низкий уровень.

Рис. 2. IDEF0 нулевого уровня

На графической модели IDEF0 нулевого уровня (рис. 2) показано, как в прохождении диагностики участвует ученик и на вход дает свое представление о мотивации в учебе. Информационная система выполняет подсчет и вывод результатов. Управляющим объектом в конструкции выступают методические материалы, которые предоставляют данные, нужные для прохождения тестов. На выходе диагностики мы получаем анализ полученных результатов.

Дальнейшая декомпозиция позволяет перейти на нижний уровень моделирования процессов тестирования. На рис. 3 представлена IDEF0 первого уровня.

Рис. 3. IDEF0 первого уровня

Ученик заходит на сайт, со своим представлением о мотивации в учебе и изучает теоретический раздел сайта, в котором доступна вся необходимая информация из методических материалов. Далее ученик проходит диагностику, составленную по методическому материалу, и выбирает наиболее подходящие для него ответы. После прохождения диагностики ученик заполняет форму с данными (Имя, Класс) и переходит к блоку получения результатов. После чего появляется блок с результатами диагностики. Ученик просматривает результат, который заносится вместе с информацией об ученике из заполненной им формы в базу данных. Затем происходит экспорт таблицы с результатами диагностики в формат Excel, из чего будет происходить дальнейший анализ полученных результатов.

Дальнейшая  декомпозиция  не  проводилась,  так  как  разработанная  функциональная модель позволила полно описать все процессы, происходящие в системе.

Программные средства для реализации информационной системы

Следуя спроектированной информационной системе, было реализовано web-тестирование по выявлению стрессоустойчивости педагогов с использованием следующих программных средств:

• для клиентской части приложения: язык разметки гипертекста HTML; каскадные таблицы стилей CSS; скриптовый язык программирования JavaScript, jQuery – популярная библиотека JavaScript; технология Ajax, позволяющая обрабатывать обращение, организованное с помощью JavaScript к серверу, без перезагрузки страницы.
• для серверной части приложения: скриптовый язык программирования PHP,

Для хранения информации была выбрана СУБД MySQL. Для администрирования СУБД было выбрано веб-приложение phpMyAdmin, которое представляет собой полноценный интерфейс для администрирования сервера.

Основные режимы работы системы

На главной странице сайта дается описание трем основным терминам: «мотив», «мотивация», «учебная мотивация». Под этими терминами находится два блока: левый с теоретическими разделами и правый с их описанием. При нажатии на интересующий раздел в левом блоке, справа появляется его описание.

Рис 4. Главная страница сайта

При уменьшении разрешения экрана, будет создаваться меню навигации с выбором вкладки («Главная», «Тесты», «Об авторе»). Меню будет располагаться в правом верхнем углу сайта. Три блока с основными терминами поменяют вид и будут расположены в столбец.

Рис 5. Вид сайта на мобильных устройствах

При переходе на вкладку «Тесты» можно видеть две карточки с названием методики тестирования и указанием автора, разработавшего тест. При нажатии на карточки, переходим к вопросам тестирования.

Рис 6. Вкладка «Тесты»

Методика Н.Г. Лускановой «Диагностика школьной мотивации учащихся начальных классов» состоит из 10 вопросов с тремя вариантами ответов. Испытуемым предлагается выбрать один ответ. Каждому ответу соответствует определенное количество баллов. По сумме баллов делается вывод об уровне мотивации школьников: 14- 20 баллов – высокий уровень; 7-13 баллов – средний уровень; 1-6 баллов– низкий уровень (Рис. 7).

Рис. 7. Блоки с вопросами и форма для отправки данных теста «Диагностика школьной мотивации начальных классов»

Методика М.В. Матюхиной «Диагностика структуры учебной мотивации школьника» включает в себя 21 вопрос с 4 вариантами ответов, которые выражены в баллах от 0 до 3 и позволяет определить следующие виды мотивов (Рис. 8):

• познавательные;
• коммуникативные;
• эмоциональные;
• позиция школьника;
• мотив достижения;
• внешние.

Рис. 8. Блоки с вопросами и форма для отправки данных теста «Диагностика структуры учебной мотивации школьника»

Результаты тестирования хранятся в базе данных, реализованной MyAdminPHP.

Рис. 9. База данных с результатами тестирования

Для дальнейшей статистической обработке данных они экспортируются в MS Excel.  Для экспорта таблицы в MS Excel, воспользовались библиотекой Javascript.

Анализ учебно-познавательной деятельности учащихся

По методике Н.Г. Лускановой «Диагностика школьной мотивации учащихся начальных классов» было проведено тестирование на базе ГБОУ СОШ № 4 г. Севастополь среди учеников 2 класса. В данном тестировании приняло участие 66 учеников. Из них 37 девочек и 29 мальчиков.

Результаты прохождения теста «Диагностика структуры учебной мотивации школьника» ученика второго класса представили в виде диаграммы.

Как видно из данной диаграммы, у учеников 2 классов отсутствует низкая мотивация. Больше всего учащихся со средним уровнем мотивации (рис. 10). Такие дети успешно справляются с учебной деятельностью, проявляют меньшую зависимость от жестких требований и норм.

Рис. 10. Диаграмма результатов теста «Диагностика школьной мотивации начальных классов»

У учеников с высоким уровнем школьной мотивации есть стремление наиболее успешно соответствовать всем требованиям школы. Такие ученики следуют всем указаниям учителя, добросовестны и ответственны; они переживают, если получают неудовлетворительные оценки.

Затем выборка учащихся была разделена по гендерному признаку и аналогичным образом подсчитан уровень мотивации. На основании полученных диаграмм можно сделать вывод, что у большинства девочек лидирует высокий уровень мотивации, а у большинства мальчиков средний уровень мотивации (рис. 11).

Рис.  11. Диаграммы результатов теста «Диагностика школьной мотивации начальных классов» девочек и мальчиков

Для определения значимости различий в мотивации к учению между мальчиками и девочками в статистическом пакете STATISTICA провели обработку данных по критерию Манна-Уитни. Критерий Манна-Уитни показал, что статистически значимые различия в мотивации к учению между мальчиками и девочками отсутствуют (р-значение 0,19), следовательно, уровень мотивации у учеников 2 класса не зависит от их пола.

По методике М.В. Матюхиной  «Диагностика структуры учебной мотивации школьника» было проведено тестирование на базе школы ГБОУ СОШ № 43 г. Севастополь для учеников 5 и 11 классов, и на базе школы ГБОУ СОШ № 4 г. Севастополь для учеников 2 класса.  В тестировании приняло участие 44 человека: 12 учеников из 5 класса, 14 учеников из 11 класса и 18 учащихся из 2 класса.

У учащихся пятых и одиннадцатых классов наиболее выражен мотив  «Саморазвитие», а у второклассников – «Позиция школьника». Что говорит о том, что ученики средних и старших классов проявляют интерес к процессу и результату деятельности и стремятся к саморазвитию, а на учениках младших классов лежит чувство долга и ответственности за обучение.

Рис. 12. Диаграмма мотивов второклассников

Рис. 13. Диаграмма мотивов пятиклассников

Рис. 14. Диаграмма мотивов одиннадцатиклассников

Для определения различий в структуре школьных мотивов разных возрастов применили критерий Манна-Уитни для учащихся 2 и 5 классов, 2 и 11 классов, 5 и 11 классов.

Для учащихся 2 и 5 классов статистически значимые различия есть в видах мотивов «Достижения» (р-значение 0,002) и «Позиция школьника» (р-значение 0,02).

Для учащихся 2 и 11 классов статистически значимые различия есть в следующих видах мотивов: «Коммуникативный» (р-значение 0,001), «Познавательный» (р-значение 0,012),  «Саморазвитие» (р-значение 0,016), «Позиция школьника» (р-значение < 0,002), «Внешние» (р-значение 0,002), «Достижения» (р-значение 0,0003).

Для учащихся 5 и 11 классов статистически значимые различия есть в видах мотивов: «Познавательный» (р-значение 0,039), «Коммуникативный» (р-значение 0,032), и «Позиция школьника» (р-значение 0,009).

Заключение

Разработанная информационная система предоставляет учащимся проходить тестирование и получать данные об уровне мотивации, а также о ведущих мотивах деятельности, что позволяет педагогу применять методы и средства обучения, способные повышать мотивацию учащихся.

1. Божович Л.И. Изучение мотивации детей и подростков; – М.: Педагогика, 1972 – 352 с.
2. Куравский Л.С., Нуркаева И.М., Юрьев Г.А. Дисциплина «Информатика и программирование»: программа, методические рекомендации и учебные пособия: Учебное пособие. – 2-е издание дополненное. – М.: ФГБОУ ВО МГППУ, 2017. – 102 с.
3. Куланин Е.Д., Степанов М.Е., Нуркаева И.М. Роль образного мышления в научном мышлении // Моделирование и анализ данных. – – Т. 10. – № 2. – С. 110-128.
4. Куланин Е.Д., Нуркаева И.М. Ещё раз о задаче Мавло // Математика в школе. – 2020. – № 2. – С. 76-79.
5. Куланин Е.Д., Нуркаева И.М. О двух геометрических задачах на экстремум // Математика в школе. – 2019.  – № 4.  – С. 35-40.
6. Куланин Е.Д., Нуркаева И.М., Степанов М.Е. Пропедевтика решения экстремальных задач в школьном курсе математики // Моделирование и анализ данных. – 2019. – №4. –  С. 127-144.
7. Нуркаева И.М., Зайцев А.Н., Оглоблин А.А. Информационная система для мониторинга учебных достижений студентов МГППУ // Моделирование и анализ данных. – М.: ФГБОУ ВО МГППУ, 2019. – № 1. – С. 30–41.
8. Нуркаева И.М., Коморина К.А. Информационная система диагностики профессионального выгорания педагогов // Моделирование и анализ данных. – М.: ФГБОУ ВО МГППУ, 2017. – Т. 1 – № 1. – С. 95-103.
9. Нуркаева И.М., Корчагина К.А. Информационная система для учебно-методической поддержки дисциплины "Численные методы линейной алгебры"// Моделирование и анализ данных. – М.: ФГБОУ ВО МГППУ, 2020. – № 1. – С. 176-188.
10. Нуркаева И.М. Особенности обучения программированию незрячих студентов МГППУ образовании. Сб. науч. трудов. — М.: МИФИ, 2004 – ч. IV. – C. 100-101.
11. Нуркаева И.М. Методика организации самостоятельной работы учащихся с компьютерными моделирующими программами на занятиях по физике: автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук. – Московский педагогический государственный университет. – М., 1999. – 16 с.
12. Нуркаева И.М., Артемова А.А. Информационная система диагностики стрессоустойчивости педагогов // Моделирование и анализ данных. – 2021.  – Т. 11. – № 4.  – С. 59-71.
13. Формирование интереса к учению у школьников / Под ред. А.К. Марковой. – М.: Педагогика, 1986.
14. Червен-Водали Е.Б., Антипова С.Н., Сидорова В.Б., Васина Л.Г. Мотивирование интереса у детей с ОВЗ и инвалидностью к занятиям математикой и информатикой на примере проведения олимпиады на факультете «Информационные технологии» // Моделирование и анализ данных. – 2022. – Т. 12. – № 4.  – С. 85-93.