Articles

Recepción: 26 Julio 2022
Aprobación: 10 Diciembre 2022
DOI: https://doi.org/doi.org/10.15388/LMR.2022.29760
Summary: Šiame darbe nagrinėjama matematikos valstybinio brandos egzamino užduo- ties kaita programos, struktūros ir turinio aspektais; abiturientų pasiekimų kaita uždavinių sunkumo ir skiriamosios gebos aspektais. 2012–2021 metų laikotarpiu egzamino programa kito vieną kartą (sprendimas priimtas 2014 metais, įgyvendinta nuo 2015 metų). Turinio pokyčiai buvo visose keturiose veiklos srityse, tačiau jie nėra dideli. Struktūriniai pokyčiai buvo egzamino uždavinių tipuose: atviro atsakymo uždavinių kiekis padidėjo, o su pasiren- kamaisiais atsakymais ir trumpojo atsakymo tipų – sumažėjo. Tiek turinio, tiek struktūros pokyčiai mokinių pasiekimų rezultatų kaitoje turėjo trumpalaikius atspindžius. Statistiškai reikšmingai 2012–2021 metų laikotarpyje egzamino užduotys skiriasi tik sunkumo prasme ir tik 2017 m. ir 2020 m., kai jos atitinkamai buvo lengviausia ir sunkiausia.
Keywords: matematikos valstybinis brandos egzaminas, užduotis, sunkumas, skiriamoji geba, pasiekimai, kaita.
Abstract: In this work, the aspects of the task of the state maturity exam in mathematics (structure and content of the program) and the change of students’ achievements (difficulty of the tasks and differentiating factor) in 2012–2021 are analyzed. Between 2012 and 2021, the exam program changed once (in 2014; implemented since 2015). The changes in content were minor in all four topic areas. There were structural changes in the types of exam tasks: the number of open-ended questions increased, while the number of multiple-choice and short task questions decreased. Changes in both content and structure were reflected in some changes in outcomes of the exam. Only one statistical difference between the difficulty of the exam (2017 and 2020 exams, which were the easiest and most difficult in 2012–2021, respectively) has been observed.
Keywords: mathematics state maturity exam, task, difficulty, differentiating factor, achievement, change.
I˛vadas
Kiekvienais metais matematikos valstybinis brandos egzaminas (toliau – MVBE) sukelia diskusijų visuomenėje ir akademinėje bendruomenėje: svarstoma, ar egzamino užduotis yra tinkamai parengta, ar abiturientų pasirengimas pakankamas, ar egzamino programa yra tinkama, ar mokytojai dirba gerai ir kt. Siekiant didinti mokinių tiksliųjų mokslų kompetencijas, įgyvendinamos įvairios iniciatyvos, pavyzdžiui, skiriamas sustiprintas dėmesys mokytojų kvalifikacijos kėlimui, vyksta ugdymo turinio kaita, siekiama pamokų tipų įvairovės ir pan. Stebėti šių priemonių veiksmingumą yra itin svarbu, o jų poveikis atsispindi rezultatuose, iš kurių vienas pagrindinių yra MVBE rezultatai. Kaip teigia R. Želvys ir kt., „Turėdami daugiau nei dvejų metų duomenis, galėsime įvertinti mokinių pasiekimų rezultatų keitimosi tendencijas. Tačiau atlikti tokio pobūdžio palyginimus įmanoma tik tada, jei kiekvienais metais užduočių pobūdis ir sudėtingumo lygis bus panašus“ [7, p. 72]. Todėl šiame straipsnyje nagrinėjama pastarųjų dešimties metų MVBE programos, užduoties ir abiturientų pasiekimų kaita.
Tyrimo tikslas – ištirti matematikos valstybinio brandos egzamino programos, užduoties, uždavinių sunkumo ir skiriamosios gebos kaitą 2012–2021 metais.
Tyrimo objektas – matematikos valstybinio brandos egzamino programa, užduotys ir jų statistinės analizės.
Tyrimo metodai: egzamino programos analizė, matematikos brandos egzamino užduočių statistinių analizių metaanalizė, statistinė duomenų analizė.
1 Egzamino programos pokyčiu˛ analize˙s rezultatai
MVBE programą aprašo egzamino matrica (1 lentelė [5, 6]), kurios paskirtis yra užtikrinti užduoties proporcingą taškų pasiskirstymą tarp matematikos kurso temų ir tikrinamų gebėjimų grupių [6]. Joje procentais nurodoma, kaip pagal veiklos sritis turi būti suskirstyti egzamino užduoties taškai ir kokia procentinė dalis iš jų turi būti priskirta tam tikriems kandidatų gebėjimams patikrinti.
Kadangi egzamino matricoje 2012–2021 m. gebėjimų grupių ir veiklos sričių taškų procentinis pasiskirstymas nekito, šios matricos pagrindu toliau bus analizuojama turinio, struktūros ir pasiekimų kaita.
Nustatyta, kad 2012–2021 m. MVBE programa kito vieną kartą. Šie pokyčiai buvo numatyti ir patvirtinti Lietuvos Respublikos švietimo ir mokslo ministro 2014 m. gruodžio 29 d. įsakymu Nr. V-1271 [3] ir egzaminuose įsigaliojo nuo 2015 metų. Pokyčiai atsispindėjo egzamino užduoties turinio ir struktūros kaitoje. Aptarsime juos.
Egzamino turinio pokyčiai:
„Paprastais atvejais nustatyti racionaliojo reiškinio apibrėžimo sritį“ pa- keista į „Nustatyti f (x)/g(x) pavidalo racionaliojo reiškinio apibrėžimo sritį (f (x), g(x)) – pirmojo ar antrojo laipsnio daugianariai“;
„Apskaičiuoti skaitinių reiškinių su moduliu reikšmes“ supaprastinta į „Ap- skaičiuoti nesudėtingų skaitinių reiškinių su moduliu reikšmes“.
atsisakyta reikalavimo „Paprastais atvejais apskaičiuoti taisyklingosios pi- ramidės pavaizduoto kampo tarp šoninės briaunos ir pagrindo plokštumos, dvisienio kampo prie pagrindo didumą“;
reikalavimas „Paprastais atvejais apskaičiuoti Bendrosiose programose api- brėžtų erdvinių figūrų elementų dydžius, paviršiaus plotą ir tūrį, lygia- grečių/ašinių pjūvių, pavaizduotų brėžinyje, plotus“ pakeistas į „Papras- tais atvejais apskaičiuoti Bendrosiose programose apibrėžtų erdvinių ašinių pjūvių, pavaizduotų brėžinyje, plotus“.
panaikintas bendrojo kurso reikalavimas naudoti kampo sinuso ir kosinu- so apibrėžimą remiantis vienetiniu apskritimu – šis reikalavimas liko tik išplėstinio kurso programai;
bendrojo ir išplėstinio kurso programoje yra naujas reikalavimas iš pateik- tos formulės paprastais/nesudėtingais atvejais nustatyti funkcijos apibrė- žimo ir reikšmių sritis;
išplėstinio kurso programoje atsirado reikalavimas remtis transformacijomis y = af (x), y = f (ax).
idėta papildoma formulė P(A∩B) =P(A)P(B), kai A, B– nepriklausomiįvykiai;
radėta reikalauti sugebėjimo daryti išvadas, remiantis vidurkiu ir disper-sija;
akeisti formulės P(A∪B) = 1−P( ̄A∩ ̄B)įvykių A, B tipai iš nepriklau-somų į nesutaikomus.

Pokyčiai programos turinyje buvo minimalūs. Dėl reikalavimų panaikinimų ar supaprastinimų galima daryti prielaidą, kad palengvintos buvo „Geometrijos“ bei „Skaičių, skaičiavimų, reiškinių“ sritys. Dėl naujų reikalavimų įvedimo gali būti, kad mokiniams „Kombinatorika, tikimybių teorija, statistika“ sritis pasunkėjo. „Funkcijos ir analizės pradmenys“ srityje įdėta naujos informacijos, tačiau ir dalis jos panaikinta, todėl sunku pasakyti, ar tai palengvino ar pasunkino abiturientams MVBE užduotį. Todėl kituose straipsnio skyriuose analizuosime, ar pokyčiai turėjo įtakos mokinių rezultatams. Tam panaudosime pasiekimų rezultatų analizę.
Egzamino struktūros pokyčiai. Pirmiausia paminėsime, kad 2012–2021 m. kito užduoties taškų suma: 2012–2014 m. ji turėjo būti ne mažesnė už 60 (atitinkamai buvo 60, 60 ir 69 taškai), o nuo 2015 metų užduoties taškų suma užfiksuota – 60 taškų [5, 6].
Egzamino struktūrą apibūdina užduoties trijų tipų uždaviniai: pasirenkamojo atsakymo, trumpojo atsakymo (vertinamas tik atsakymo teisingumas), atvirojo atsakymo (struktūruoti arba nestruktūruoti uždaviniai). Pirmojoje egzamino užduoties dalyje yra uždaviniai su pasirenkamais atsakymais, antrojoje – trumpojo atsakymo, trečiojoje – atviro atsakymo. Nagrinėjamu laikotarpiu uždavinių tipų pokyčiai brandos egzamino programoje yra tokie [5, 6]:
Užduočių [2] procentinę sudėtį pagal uždavinių tipus 2012-2021 metais galima pamatyti 2-je lentelėje.

Lentelėje matyti, kad 2012–2014 metais didesnė procentinė dalis taškų buvo skiriama pasirenkamojo ir trumpojo atsakymo uždaviniams ir iki 2015 m. mažėjo. Nuo 2015 m. užduoties uždavinių tipai ir jų procentinė taškų dalis buvo užfiksuota ir nekito iki 2021 m. Ar tai, jog egzamino trukmė nepakito, bet padidėjo procentinė taškų dalis, kuri gaunama už atvirojo atsakymo uždavinius, galėjo pasunkinti užduotis, nagrinėsime pagal kitus duomenis.
MVBE laikiusiųjų mokinių pasiekimus nagrinėja atitinkamų metų statistinės analizės [2]. Joms atlikti 2012 ir 2013 metais buvo atsitiktinai atrinkta imtis (atitinkamai 400 ir 14 875 kandidatų darbų), o nuo 2014 metų įtraukti visų kandidatų darbai. Prie kiekvieno uždavinio, buvusio tų metų MVBE, statistinėje analizėje nurodomi trys parametrai: uždavinio (pirminiame šaltinyje vietoje „uždavinys“ naudojamas terminas „klausimas“) sunkumas, skiriamoji geba ir koreliacija. Kitose straipsnio dalyse aptarsime du iš jų – sunkumą ir skiriamąją gebą:
2 Uždaviniu˛ ir užduočiu˛ sunkumo analize˙s rezultatai
Remiantis egzamino matrica, užduotyje esančių uždavinių visuma turi atitikti veiklos sričių ir gebėjimų grupių procentinį pasiskirstymą. Taigi nagrinėjant uždavinių sunkumą ir skiriamąją gebą paranku uždavinius sugrupuoti pagal veiklos sritis ir gebėjimų grupes. Kadangi rengėjų padarytas uždavinių suskirstymas nėra prieinamas, siekiant nagrinėti egzaminų rodiklius pagal sritis ir gebėjimus, užduotys į matricą buvo suskirstytos ekspertiškai.
Aptarsime uždavinių pagal sritis sunkumo kitimą laike (žr. 1 pav.).
Programos pokyčiai 2015 m. atrodė esą palengvinantys geometrijos bei skaičių, skaičiavimų ir reiškinių sričių reikalavimus ir 2015 bei 2016 metais, atrodo, sukėlė trumpalaikį efektą. Tačiau nuo 2017 m. iki 2020 m. matoma uždavinių sunkėjimo tendencija visose srityse, išskyrus kombinatoriką, tikimybes ir statistiką, kurioje reikalavimai nebuvo sumažinti. Taigi programos pokyčiai rezultatuose pagal veiklos sritis ilgalaikio poveikio neturėjo. Tokius mokinių rezultatus sunku paaiškinti, nes reikšmingų įvykių, nacionalinio lygmens sprendimų, galėjusių paveikti mokymo kokybę 2017–2020 nebuvo. Galima prielaida, kad švietimo politikos sprendimas nuo 2016 metų MVBE laikyti privalomu, stojant į valstybės finansuojamas vietas universitetuose, atskleidė realesnę abiturientų matematikos mokėjimo situaciją: vis daugiau matematiką ne itin gerai mokančių mokinių nusprendė laikyti egzaminą. Tokią prielaidą palaikytų 2020 m. rezultatai, kai švietimo politikos sprendimas leido laikyti MVBE ir tiems kandidatams, kurių matematikos mokymosi metinis įvertinimas mokykloje rodė, jog žinių ir gebėjimų lygis tam nėra pakankamas.

2020 metais visų sričių, išskyrus kombinatoriką, tikimybes ir statistiką, atitinkamas sunkumo vidurkis pasiekė mažiausią reikšmę. Atsižvelgdama į 2020 m. egzamino rezultatus, sukėlusius didelį ažiotažą visuomenėje dėl didelio MVBE neišlaikiusiųjų kandidatų skaičiaus (32 proc.), 2021 m. ŠMSM ėmėsi įvairių priemonių abiturientus geriau paruošti matematikos VBE, pvz., suteikiant jiems galimybę įsivertinti žinias bandomajame egzamine. Tie mokiniai, kurie dalyvavo šiame patikrinime, vidutiniškai rinko trimis taškais daugiau valstybiniame brandos egzamine, nei tie, kurie nedalyvavo [1]. Kita vertus, gali būti, kad bandomajame egzamine dalyvavo labiau motyvuoti ir stropūs mokiniai, lyginant su tais, kurie nedalyvavo. Taip pat paminėtina, kad 2021 metų rezultatus reiktų laikyti išskirtimi, nes tų metų užduotyje buvo du papildomi B lygio uždaviniai ir egzaminui spręsti skirtas laikas buvo prailgintas 15 minučių. Taip buvo padaryta siekiant abiturientams palengvinti užduotį dėl ugdymo, vykusio nuotoliniu būdu ir galimai dėl to nukentėjusios ugdymo kokybės pandeminės COVID-19 situacijos laikotarpiu.
2021 m. ženkliai pakito „funkcijų ir analizės pagrindų“ bei „geometrijos“ sričių uždavinių sunkumo rodikliai: 2020 m. šių sričių uždavinių vidutinis sunkumas buvo atitinkamai 0.29 ir 0.28, o 2021 – 0.45 ir 0.40. Tačiau šie skirtumai yra statistiškai nereikšmingi (Dunn kriterijaus p > .05).
Paveiksle matoma išsiskirianti vidutinė „Kombinatorikos, tikimybių ir statistikos“ uždavinių sunkumo reikšmė 2017 metais, lygi 0.76. Tikėtina, kad ši veiklos sritis tais metais buvo lengva dėl to, kad visi tų metų MVBE užduoties kombinatorikos, tikimybių ir statistikos uždaviniai galėjo būti priskirti „Žinios ir supratimas“ gebėjimų grupei, t. y. uždaviniuose reikalaujama naudotis paprastomis sąvokomis, formulėmis ir standartinėmis procedūromis.
Tiriant sričių sunkumo skirtumų per nagrinėjamą 10 metų laikotarpį statistinį reikšmingumą, geometrijos uždaviniai mokiniams buvo sunkiausi (vidurkis – 0.40), o skaičių, skaičiavimų, reiškinių – lengviausi (vidurkis – 0.49). Tik tarp šių sričių sunkumo yra statistiškai reikšmingas skirtumas (Dunn kriterijaus p < .05). Taip gali būti dėl to, kad kai kuriuose geometrijos uždaviniuose nėra standartinių sprendimo būdų, o mokykloje geometrijos mokymui ne visada skiriama pakankamai dėmesio. Skaičių, skaičiavimų, reiškinių srities uždaviniuose, ypač pasirenkamojo ir trumpojo atsakymo uždaviniuose, dažnai naudojamos standartinės procedūros. Nagrinėsime uždavinių sunkumą pagal jų tipą.

2 paveiksle matyti, kad lengviausi uždaviniai yra su pasirenkamaisiais atsakymais, o sunkiausi – atvirojo tipo. 2020 m., kai neišlaikiusių egzamino kandidatų skaičius buvo didžiausias (32 proc.), visų tipų uždaviniai buvo sunkiausi per visą 10-ies metų laikotarpį.
2015 m. įsigaliojo struktūriniai MVBE užduoties pokyčiai – padidėjo atvirojo tipo procentinė uždavinių dalis. Šio tipo uždaviniai 2015 m. buvo lengvesni, lyginant su 2012–2014 metais. Tačiau 2013 m. ir 2014 m. egzamino užduotyse nebuvo pažymėta, kurie atvirojo tipo uždaviniai yra B lygio, tad šis faktas silpnesniems kandidatams galėjo apsunkinti atskirti uždavinius, kuriuos jie pajėgūs išspręsti ir išryškinti skirtumą tarp šio tipo uždavinių 2014 ir 2015 metų. Palengvėjimas buvo tik trumpalaikis, nes 2018–2021 metais atvirojo tipo uždavinių sunkumas vėl buvo 0.26–0.33.
Didelis sunkumo pokytis matomas tarp 2017 m. ir 2018 m. užduočių trumpojo ir atvirojo tipo uždavinių. Skirtumas užduotyse yra toks: 2017 m. buvo 5 T tipo gana lengvi uždaviniai (sunkumas >0.7), o likusių uždavinių vidutinis sunkumas – 0.35. 2018 m. nebuvo nė vieno T uždavinio, kurio sunkumas būtų didesnis už 0.7. Analogiška situacija yra ir su A tipo uždaviniais – 2017 m. buvo 5 uždaviniai (ar jų dalys), kurių sunkumas didesnis už 0.7 (iš jų trys uždaviniai buvo 2 taškų vertės, o kiti – 1 taško). 2018 m. 0.7 sunkumo ribą peržengė tik 2 uždaviniai (abu 1 taško vertės). Panaši į 2018 metų situacija buvo ir 2019 bei 2020 metų egzaminuose, t.y. šiose užduotyse buvo mažai lengvų T ir A uždavinių antrojoje ir trečiojoje egzamino dalyse. Matant staigius uždavinių sunkumo pokyčius, tokius kaip 2017–2018 metais, kyla klausimas, kodėl kai kuriais metais į užduotis įdedami lengvi uždaviniai, o kai kuriais – ne. Apskaičiavus 2012–2021 metų laikotarpio užduočių sunkumą (žr. 3 lentelę), nustatyta, kad 2017 metais egzamino užduotis buvo lengviausia (0.54), o 2020 – sunkiausia (0.35). Tai vienintelis statistiškai reikšmingas skirtumas tarp užduočių nagrinėjamu laikotarpiu (Dunn kriterijaus p < .05). Išmetus 2020 metų išskirtį taip pat paskaičiuotas tiesinės regresijos koeficientas lyginant metus su vidutiniu sunkumu. Gauta, kad regresijos kreivės posvyris nėra statistiškai reikšmingas (p > .05), taigi sunkumas nagrinėjamų metų eigoje reikšmingai nesikeitė.

3. Uždaviniu˛ ir užduočiu˛ skiriamosios gebos analize˙s rezultatai
Nagrinėjamu 2012–2021 metų laikotarpiu silpnesnius ir stipresnius mokinius geriausiai atskyrė „Funkcijos ir analizės pradmenys“ srities uždaviniai (vidutinė skiriamoji geba 0.57) (žr. 3 pav.).

Šios srities uždaviniai geriausiai parinkti 2017 metais – jų vidutinė skiriamoji geba buvo 0.68. Gerą skiriamąją gebą galima paaiškinti tuo, kad šitoje srityje daug sąvokų, apibrėžimų ir savybių, t.y. žinių ir teorijos, todėl sistemingai mokęsi mokiniai gali surinkti daugiau taškų. Mažiausia skiriamąja geba 6 metus per 10 metų laikotarpį pasižymėjo srities „Kombinatorika, tikimybės ir statistika“ uždaviniai. 2014 m. ji buvo pati mažiausia – 0.36. Vidutinė laikotarpio šios srities uždavinių skiriamoji geba taip pat buvo mažiausia – 0.5. Šios srities uždavinių skiriamoji geba yra mažiausia galimai dėl to, kad kombinatorikos, tikimybių ir statistikos srityje dalies uždavinių sprendimus galima sugalvoti vadovaujantis „sveiku protu“. Sričių „Geometrija“ ir „Skaičiai, skaičiavimai, reiškiniai. Lygtys, nelygybės ir jų sistemos“ vidutinės skiria-mosios gebos buvo atitinkamai 0.53 ir 0.51. Taigi visose veiklos srityse uždaviniaigerai atskyrė mokinių gebėjimų lygmenis, o remiantis Kruskalo-Voliso kriterijumi,statistiškai reikšmingų skirtumų tarp sričių skiriamosios gebos nėra (p > .05).


Aptarsime skirtingų uždavinių tipų vidutinę skiriamąją gebą (žr. 4 pav.). Blogiausiai silpnesnius ir stipresnius mokinius atskyrė uždaviniai su pasirenkamaisiais atsakymais (pirmos MVBE užduoties dalies). Kaip parodė ankstesnė analizė, šie uždaviniai yra lengviausi (žr. 2 pav.). Trumpojo atsakymo uždaviniai 2013–2018 metais ir 2020–2021 metais turėjo geriausią skiriamąją gebą. Gali būti, kad pirmosios dalies uždaviniai yra lengvi tiek stipriems, tiek silpniems kandidatams, o trečiosios – sunkūs abiems, tad antrosios dalies uždaviniai yra tarpinis variantas, todėl ir geriausiai atskiria kandidatų gebėjimus.
4 lentelėje pateikti užduočių skiriamosios gebos skaičiavimo rezultatai. Šis rodiklis išliko gan panašus visais nagrinėjamais metais, o statistiškai reikšmingų skirtumų nėra (Dunn kriterijaus p > .05). Tą patį įrodo ir atlikta regresinė analizė, kurioje, išmetus 2020 metų išskirtį, regresijos kreivės posvyris nėra statistiškai reikšmingas (p > .05).
4 Išvados
Apibendrinus tyrimo rezultatus, galima daryti tokias išvadas:
REFERENCES
[1] Abiturientai gali įsivertinti savo pasirengimą matematikos egzaminui, 2022. https://www.nsa.smm.lt/2022/04/13/abiturientai-gali-isivertinti-savo-pasirengima-matematikos-egzaminui/ Žiūrėta: 2022-05-10.
[2] Brandos egzaminų analizės, 2014. https://www.nsa.smm.lt/stebesenos-ir-vertinimo-departamentas/pasiekimu-patikrinimai/brandos-egzaminai/rezultatu-analizes/ Žiūrėta: 2022-05-10.
[3] Dėl švietimo ir mokslo ministro 2011 m. liepos 1 d. Įsakymo nr. v-1197 „dėl brandos egzaminų ir įskaitų programų patvirtinimo“ pakeitimo, 2014. https://www.e-seimas.lrs.lt/portal/legalAct/lt/TAD/29c54ad0907011e48028e9b85331c55d Žiūrėta: 2022-05-10.
[4] T.L. Kelley. The selection of upper and lower groups for the validation of test items. J. Educ. Psych., 30:17–24, 1939. https://doi.org/10.1037/h0057123.
[5] Matematikos brandos egzamino programa, 2011. http://www.nec.lt/failai/2802_1.10_Matematikos_BE_programa.pdf Žiūrėta: 2022-05-10.
[6] Matematikos brandos egzamino programa, 2014. https://www.nsa.smm.lt/wp-content/uploads/2020/07/Mat_programa.pdf Žiūrėta: 2022-05-10.
[7] R. Želvys, R. Dukynaitė, D. Stumbrienė, A. Jakaitienė. Lietuvos švietimas: efektyvus, našus, kokybiškas ir socialiai teisingas? Acta Paedagogica Vilnensia, 47:69–79, 2021. https://doi.org/10.15388/ActPaed.2021.47.5.