Rambler's Top100 Trends in Mathematics and Science Study
TIMSS
2007
Об исследовании
Участники
Результаты
Публикации
Международное исследование по оценке качества математического и естественнонаучного образования

1. Общие результаты

По качеству математического и естественнонаучного образования Россия находится среди 10 стран из 59, продемонстрировавших наилучшие результаты, уступая только группе лидирующих стран.

В 2007 году результаты российских школьников превысили средние международные показатели:

по математике: 4 класс – 544 балла, 6 место по рейтингу среди 36 стран; 8 класс – 512 баллов, 8 место среди 49 стран;

по естествознанию: 4 класс – 546 баллов, 5 место среди 36 стран; 8 класс – 530 баллов, 10 место среди 49 стран.

Значительно опередили российских учащихся начальной школы по математике учащиеся 4 стран: Гонконга, Сингапура, Тайваня и Японии, а учащихся основной школы – учащиеся 5 стран (четыре перечисленные выше и Республика Корея). По естествознанию опередили российских учащихся начальной школы учащиеся только двух стран (Сингапура и Тайваня), а учащихся основной школы – учащиеся 6 стран (Сингапура, Тайваня, Японии, Республики Корея, Англии и Чешской Республики). С небольшим числом стран результаты российских школьников не имеют значимых различий по математике (4 страны – 4 класс и 5 стран – 8 класс) и по естествознанию (8 стран – 4 класс и 3 страны – 8 класс). По сравнению с большинством стран, участвовавших в исследовании TIMSS в 2007 году, результаты российских учащихся значительно выше как по математике (27 стран – 4 класс и 38 стран – 8 класс), так и по естествознанию (25 стран – 4 класс и 39 стран – 8 класс).

Важным результатом проведенного анализа является вывод о том, что наличие в тесте внепрограммных заданий не оказывает большого влияния на соотношение результатов стран. Так, несмотря на то, что средний процент выполнения российскими выпускниками начальной школы заданий математической части теста, соответствующих российской программе обучения, на 11% выше среднего процента выполнения ими всех заданий теста, учет только этих заданий не приводит к переходу России в группу лидирующих стран. Учащиеся стран, показавших результаты, значимо превышающие российские, выполнили эти же задания значительно лучше российских школьников.

2. Тенденции в изменении показателей качества математического и естественнонаучного образования с позиций международных тестов TIMSS

По сравнению с предыдущими этапами исследования TIMSS (1995, 1999 и 2003 годов) в результатах российских школьников в 2007 году проявились следующие тенденции.

Средний балл российских выпускников начальной школы по математике в 2007 году (544 балла) по сравнению с 2003 годом (532 балла) увеличился на 12 баллов, однако это различие не является статистически значимым.

Результаты российских восьмиклассников по математике в 2007 г. (512 баллов) статистически значимо ниже по сравнению с результатами 1999 года (526 баллов) и статистически значимо не отличаются от результатов 1995 и 2003 годов (524 и 508 баллов соответственно). Таким образом, в последние годы наметилась некоторая стабилизация в результатах по математике.

По естествознанию результаты российских выпускников начальной школы с 2003 по 2007 годы существенно улучшились – с 526 баллов до 546 баллов.

Результаты учащихся 8 классов по естествознанию в 2007 году стали статистически значимо выше, чем в 2003 году (530 и 514 баллов соответственно); по сравнению с 1995 и 1999 годами (523 и 529 баллов соответственно) изменения (небольшое улучшение результатов) статистически незначимые, т.е. за последние годы наметилась позитивная тенденция.

Анализ данных исследования показывает изменение положения российских учащихся на международной шкале TIMSS через 4 года (2003-2007 годы) при переходе обследуемой совокупности учащихся из начальной школы в основную: зафиксировано относительное снижение результатов российских учащихся по математике (на 20 баллов) и практически те же результаты по естествознанию.

Результаты, показанные странами-участницами на четырех этапах исследования (в 1995, 1999, 2003 и 2007 годах), убедительно показывают, что лидируют учащиеся фактически одних и тех же стран (Тайвань, Республика Корея, Сингапур, Гонконг, Япония). Причем их относительные результаты меняются, но в сравнении с Россией они занимают существенно более высокие позиции. По отношению к другим странам положение России по математике изменяется не в лучшую сторону. Так, в 1995 году результаты учащихся США, Литвы и Англии были существенно ниже российских, а в 2007 г. их результаты уже не отличались от результатов российских школьников. Т.е. за прошедшие годы эти страны сумели повысить математическую подготовку своих учащихся, а в России этого не произошло.

Проведенный анализ показывает, что значительный интерес для совершенствования образования в России представляет изучение опыта работы японской школы, по ряду показателей наиболее близкой к России из лидирующих стран.

3. Уровни образовательных достижений

Оценка состояния математической и естественнонаучной подготовки учащихся 4 и 8 классов проводилась также с помощью специально выделенных на международной шкале четырех уровней выполнения тестов: продвинутый – 625 баллов, высокий – 550 баллов, средний – 475 баллов и низкий – 400 баллов. Каждый из выделенных уровней содержательно описывался в терминах знаний и умений, которые продемонстрировали учащиеся, достигшие определенного уровня.

Среди российских учащихся 4 класса, принимавших участие в исследовании, 16% учащихся овладели знаниями и умениями самого высокого (продвинутого) уровня и по математике, и по естествознанию, 48% учащихся смогли выполнить задания высокого уровня по математике и 49% учащихся – по естествознанию. Среднего уровня достигли и превысили по математике 81% учащихся и по естествознанию 86%.

Среди российских учащихся 8 класса овладели продвинутым уровнем подготовки 8% учащихся по математике и 11% по естествознанию, высоким уровнем – 33% учащихся по математике и 41% по естествознанию, средним уровнем – 68% учащихся по математике и 76% по естествознанию.

Освоили математику и естествознание начальной школы только на низком уровне, т.е. смогли выполнить лишь самые простые задания, 14% учащихся 4 классов. Продемонстрировали только низкий уровень подготовки 23% восьмиклассников по математике и 19% учащихся по естествознанию.

Не освоили знания даже низкого уровня (получили ниже 400 баллов), т.е. освоили только небольшое число отдельных знаний и умений, 5% четвероклассников по математике и 4% по естествознанию, а также 9% восьмиклассников по математике и 5% по естествознанию.

По сравнению с 2003 годом отмечается положительная тенденция увеличения числа российских учащихся, достигших продвинутого уровня подготовки и по математике (с 11% до 16% в 4 классе и с 6% до 8% в 8 классе), и по естествознанию (с 11% до 16% в 4 классе и с 6% до 11% в 8 классе). Уменьшилось число детей, не освоивших знания самого низкого уровня по естествознанию (с 7% до 4% в 4 классе и с 8% до 5% в 8 классе). Однако по математике в 4 классе не произошло никаких изменений, а в 8 классе таких учащихся стало даже немного больше (их число увеличилось с 7% до 9%).

Конкурентоспособность и эффективность образования стран определяются по числу учащихся, демонстрирующих самые высокие и самые низкие образовательные достижения по основным предметам, к которым относят математику и естествознание. В лидирующих странах процент учащихся 4 и 8 классов, достигших продвинутого уровня подготовки, выше, чем в России – 40%-45% по математике и 32%-36% по естествознанию. Причем данные проценты практически не меняются при переходе обследуемой совокупности учащихся из начальной в основную школу. А в России процент учащихся достигших продвинутого уровня подготовки, не только ниже, чем в лидирующих странах, но он еще и снижается при переходе в основную школу. Что касается учащихся, не освоивших курсы математики и естествознания, т.е. продемонстрировавших результаты самого низкого уровня, то в лидирующих странах таких детей или нет совсем, например, в Гонконге (все дети 4 класса справились с заданиями низкого уровня по математике), или число таких детей не превышает в начальной школе 2%-3%, а в основной школе – 5%. В России таких детей от 4% до 9%.

4. Гендерные различия

Различия в результатах выполнения международных тестов по математике проявились только в результатах российских учащихся 4 классов – средние результаты девочек (548 баллов) оказались значимо выше средних результатов мальчиков (540 баллов). По естествознанию, в отличие от многих стран, в средних результатах российских школьников 4 и 8 классов гендерные различия не проявились. Их можно было зафиксировать только на уровне выполнения отдельных заданий.

5. Особенности выполнения международного теста по математике

Программа российской начальной школы обеспечивает выполнение менее половины заданий международных тестов в исследовании TIMSS-2007, остальные задания составлены на внепрограммном материале. Обязательный минимум содержания российского начального общего образования не содержит ряда вопросов, важность которых для развития учащихся признается на международном уровне.

Учащиеся 4 класса продемонстрировали достаточно высокие результаты изучения отдельных вопросов арифметики и геометрии. С заданиями программного характера, представленными в традиционной форме, справились от 75% до 96% учащихся. Четвероклассники показали хороший уровень выполнения отдельных заданий, выходящих за рамки программы (от 50% до 80%). Значительная часть этих заданий была представлена в непривычной для четвероклассников текстовой форме, которая часто сопровождалась рисунком, схемой, таблицей, в форме игры с описанием ее правил. Однако почти все дети (кроме 2%-6%) приступали к их решению, опираясь на здравый смысл, на знания из окружающего мира. Это говорит об активной познавательной деятельности, высокой информированности и значительном интеллектуальном потенциале выпускников российской начальной школы.

Материалы международного исследования TIMSS-2007 года, как и проводимых ранее исследований, подтверждают целесообразность и возможность включения в содержание математического образования учащихся начальной школы ряда вопросов, которые не входят в действующий стандарт начального математического образования или которым не уделяется соответствующее внимание (например, доли, числовые и знаковые последовательности; округление и прикидка результатов вычислений; интенсивное развитие пространственных представлений и воображения, практическая работа с геометрическими объектами (конструирование геометрических объектов, изображение, построение).

Особое внимание следует обратить на раздел «Работа с данными», который в отличие от большинства других стран не включен в программу российской начальной школы. Достаточно высокие результаты выполнения многих заданий в 2007 году показывают, что этот важный для повседневной жизни материал доступен учащимся российской начальной школы.

Очевидно, что содержание и результаты международного тестирования выпускников российской начальной школы целесообразно учитывать при разработке стандарта начального математического образования второго поколения.

Программа российской основной школы обеспечивает учащихся знаниями, необходимыми для выполнения международных тестов в исследовании TIMSS-2007.

Российские восьмиклассники показали хорошие результаты при выполнении заданий по алгебре и геометрии по вопросам, традиционным для российской основной школы. В то же время невысоки результаты при выполнении заданий, составленных на материале курса математики 5-6 классов российской школы. Это связано с тем, что отсутствует преемственность между курсами математики 7-9 классов и 5-6 классов, и соответствующие знания не только не развиваются, но и не актуализируются.

Российские восьмиклассники не умеют эффективно применять полученные знания при выполнении нестандартных заданий по алгебре, связанных с выявлением закономерностей, разрешением проблем, возникающих в реальной ситуации, описанной в условии задачи. Это связано с тем, что обучение решению задач фактически завершается в 5-6 классах, а в курсе алгебры не поддерживается систематическим повторением и учащимся не предлагаются задачи практического содержания. Разделяя международные приоритеты, считаем, что при разработке новых стандартов следует учесть указанные недочеты в подготовке учащихся по курсу алгебры основной школы.

Основное отличие российской школы в изучении геометрии от школ большинства стран мира заключается в том, что зарубежная школа делает акцент на развитие пространственных представлений и воображения учащихся, изучение геометрических свойств окружающего мира, а российская школа – на развитие логического мышления учащихся, умения аргументировать свои суждения и фиксировать их на бумаге.

Результаты выполнения заданий, составленных на материале новой для российской школы темы «Вероятность. Статистика» в целом невысокие. Восьмиклассники успешно справляются только с самыми простыми заданиями, хотя программа российской основной школы обеспечивает возможность выполнения подавляющего большинства заданий международных тестов по этой теме. Изучение опыта российской школы по преподаванию темы «Вероятность. Статистика» позволяет высказать обоснованное предположение о том, что учителя, видимо, еще не приобрели опыта преподавания, а учащиеся 8 классов – опыта применения материала, изученного в рамках этой темы. Скорее всего, это объясняется тем, что обязательное изучение этой темы рекомендовано Министерством образования и науки, только начиная с 2004 г.

6. Особенности выполнения международного теста по естествознанию

Анализ результатов выполнения естественнонаучной части международных тестов российскими учащимися 4 и 8 классов позволяет сделать следующие выводы.

Как и по математике, содержание программы российской начальной школы по естествознанию (часть курса «Окружающий мир») обеспечивало выполнение менее половины заданий естественнонаучной части международного теста. Несмотря на это, российские учащиеся 4 класса продемонстрировали достаточно высокие результаты, что еще раз доказывает тезис о значительном интеллектуальном потенциале выпускников российской начальной школы, их информированности и достаточно высоком уровне познавательной активности.

Самые высокие результаты продемонстрировали российские четвероклассники при выполнении заданий по физическим наукам. Важно отметить, что содержание более 70% заданий из области физических наук выходило за рамки программы. Это говорит о наличии у российских учащихся 4 классов начальных представлений и знаний в данной области, полученных ими вне школы, а также некоторого жизненного опыта. К сожалению, не подкрепленные школьной практикой интерес, любознательность и познавательная активность в данной области недостаточно развиваются и к концу основной школы значительно уменьшаются у большинства учащихся.

Важно также отметить, что факт наличия у значительного числа российских школьников (более половины) уже сформированных начальных представлений и знаний по ряду вопросов до их изучения в школе должен учитываться при организации учебного процесса в начальной школе.

Трудными для российских выпускников начальной школы оказались в основном задания биологического содержания.

Анализ результатов выполнения заданий на различные виды учебно-познавательной деятельности показал, что российские школьники 4 класса лучше справляются с заданиями, для выполнения которых им, в основном, необходимы знания и жизненный опыт: средний процент выполнения таких заданий – 68%. Средний процент правильных ответов при выполнении заданий на понимание и использование естественнонаучных понятий составил 61%, а на установление причинно-следственных связей, анализ и объяснение различных явлений – 56%.

Результаты проведенного исследования доказывают, что так же как и по математике, при создании стандартов естественнонаучного образования начальной школы второго поколения следует более тщательно изучить международный опыт, учитывающий как приоритеты в формировании содержания начального образования, так и реальные результаты российских учащихся в международных проектах по оценке качества начального образования.

Анализ содержания международного теста для учащихся 8 класса показал, что содержание более 60% заданий соответствует отечественным школьным программам по предметам естественнонаучного цикла на момент окончания 8 класса. Из внепрограммных заданий большую часть составляют вопросы экологического содержания, вопросы по общей биологии и др.

Самые высокие результаты российские восьмиклассники продемонстрировали по вопросам химического содержания (средний международный балл – 535; для сравнения: по физике – 519).

Относительно высокие результаты российских учащихся 8 класса отмечаются для заданий, проверяющих знание фактического материала, а также применение изученных элементов при сравнении объектов по их свойствам, проведении простейших расчетов (средний результат – 61%). Результаты выполнения заданий, оценивающих понимание основных естественнонаучных понятий и применение основных закономерностей, в среднем составляют только 49%, а на объяснение реальных явлений или процессов из окружающей жизни еще ниже – 44%. Например, задание на объяснение преимущества использования параллельного соединения проводов в домах по сравнению с последовательным правильно выполнили только 30% российских восьмиклассников.

Низкие результаты получены при выполнении заданий на проведение мысленных экспериментов с типичным лабораторным оборудованием, которое учащиеся должны были использовать на уроках, например, химии или физики. Проблемными оказались задания, в которых нужно было проанализировать проблему с целью определения этапов ее решения, найти способы ее решения и объяснить или обосновать эти решения. Это говорит или об отсутствии опыта проведения экспериментальных работ в связи с возможным отсутствием оборудования, или о неосознанности выполнения этих работ.

Самыми сложными для российских восьмиклассников оказались, как и раньше, задания со свободным ответом. До 40% российских учащихся 8 класса совсем не приступали к выполнению некоторых заданий. Следует отметить, что для учащихся начальной школы отмечается большая активность: средний процент выпускников начальной школы, пропускавших задания со свободным ответом, значительно меньше, чем средний процент восьмиклассников, не приступавших к выполнению таких заданий – 7% и 17% соответственно.

Задания, состоящие из нескольких вопросов или частей, полностью правильно выполняло небольшое количество учащихся, большинство из приступавших ограничивалось выполнением только первой части задания.

Как показывают результаты проведенного исследования, для учащихся 8 класса фиксируются не очень большие различия (в среднем около 10%) при выполнении заданий, включающих изученный и неизученный в школе материал, по сравнению с результатами учащихся 4 классов (в среднем около 20%).

Дополнительный анализ показал, что на результаты выполнения заданий учащимися 8 класса значительное влияние оказывает нестандартность формы заданий и их формулировок. Это отчасти можно объяснить тем, что по-прежнему учебники и пособия для учащихся основной школы включают достаточно однообразные задания.

Таким образом, несмотря на полученные в целом положительные результаты российских восьмиклассников и наметившиеся позитивные тенденции, в исследовании проявились или повторились проблемы, обозначенные выше, которые требуют дополнительного анализа и учета при совершенствовании естественнонаучного общего образования.

7. Сравнение результатов учащихся 4 и 8 классов

Сравнение результатов российских выпускников начальной школы и учащихся 8 классов свидетельствует о том, что по большинству показателей, как это было показано выше, результаты учащихся начальной школы лучше, чем результаты учащихся основной школы.

При переходе из начальной в основную школу сокращается как общее число учащихся, показывающих удовлетворительные результаты (с 81% до 68% по математике, и с 82% до 76% по естествознанию), так и число учащихся, достигающих самых высоких уровней подготовки (с 16% до 8% по математике, и с 16% до 11% по естествознанию). Увеличивается число учащихся с низким уровнем подготовки (с 19% до 32% по математике, и с 18% до 24% по естествознанию). Причем следует отметить, что различия по математике более существенные, чем по естественнонаучным предметам. Однако при анализе различий в результатах учащихся 4 и 8 классов по естествознанию следует иметь в виду, что доля естественнонаучных предметов в учебном плане начальной школы существенно ниже (5%), чем в основной школе (в 8 классе – 25%).

Следует также отметить, что проблемы, выявленные на начальной ступени обучения (затруднения при интеграции и применении знаний, изложении своих мыслей в письменной форме; сложности при работе с материалом, представленным в непривычном формате), остаются и на более высокой ступени обучения, в основной школе. Но некоторые из них усиливаются, например, резко увеличивается число учащихся, не приступающих к выполнению заданий со свободным ответом. Данные факты могут свидетельствовать о проблемах в формировании самостоятельности мышления у российских учащихся основной школы.

Выявленные факты вызывают обеспокоенность при сравнении результатов российских учащихся с результатами учащихся лидирующих стран. Как уже было показано, российские школьники уступают своим сверстникам из лидирующих стран по числу учащихся, показавших самые высокие достижения.

Дополнительно можно сравнить результаты лучших российских учащихся (например, 5%) с подобной группой учащихся из лидирующих стран, например, из Японии. Анализ данных показывает, что 5% наиболее подготовленных российских выпускников начальной школы продемонстрировали более высокие результаты по естествознанию, чем 5% наиболее подготовленных их сверстников из Японии, в основной школе результаты японских школьников по естествознанию уже оказались выше российских. По математике же 5% наиболее подготовленных российских школьников уступают 5% наиболее подготовленным школьникам Японии. При этом различие в их результатах существенно возрастает при переходе из начальной в основную школу (с 11 баллов до 60).

Приведенные данные требуют дополнительного анализа и обсуждения.

8. Особенности общеобразовательных учреждений и учебного процесса

Среди факторов, характеризующих особенности образовательных учреждений, следует выделить те, которые тем или иным образом связаны с эффективностью обучения.

Проведенный первичный анализ данных исследования TIMSS 2007 года позволил выявить ряд положительных тенденций в системе российского общего образования, а также определить направления дальнейшего совершенствования процесса обучения математике и естественнонаучным предметам.

Исследование косвенным образом подтвердило улучшение общего экономического состояния российских семей с 2003 по 2007 год. По данным анкетирования директоров общеобразовательных учреждений, в среднем по России на 10% по сравнению с 2003 годом стало больше школ, в которых большинство детей – из экономически благополучных семей.

По сравнению с 2003 годом улучшилась в среднем образовательная среда в российских школах. Значительно выросло число школ, ответы директоров которых свидетельствовали о хорошем уровне материально-технического оснащения кабинетов естественнонаучных предметов (на 32% в начальной и 22% в основной школе). Значительно больше учащихся 4 и 8 классов стали чувствовать себя в безопасности в школе (на 11% и 12% соответственно). Отмечено в среднем повышение степени удовлетворенности как директоров, так и учителей своей работой в школе. Проявилась тенденция – чем выше уровень удовлетворенности учителей своей работой, тем выше средний балл их учащихся.

Для выявления ресурсов повышения эффективности математического и естественнонаучного образования в российской школе был проведен анализ особенностей организации учебного процесса по математике и естественнонаучным предметам в разных странах. Он показал, что по сравнению с другими странами российские учителя уделяют довольно много времени контролю знаний учащихся (около 15% времени по естествознанию, и около 20% – по математике). Кроме того, значительная часть времени на уроке (до 10%-15%) отводится на проверку домашних заданий. Как результат – снижается доля времени, отводимая на организацию познавательной деятельности учащихся. Так, в России она не превышает 35% всего учебного времени на уроке, в то время как, например, в англоязычных странах она составляет не менее 45%.

Практически все российские учителя (97%) задают домашнее задание на каждом или почти на каждом уроке. Это значение выше, чем в других странах, и вдвое превышает среднее международное (43%). Для сравнения: в Японии и Республике Корея учителей, часто задающих домашнее задание, менее 5%.

Таким образом, основное направление повышения эффективности обучения математике и естественнонаучным предметам в российской школе связано с активизацией познавательной деятельности учащихся на уроках. Разработке данного направления необходимо уделить наибольшее внимание.

 

О Центре ОКОИсследованияПубликацииНовостиПишите нам

  Rambler's Top100 TopList