Этапы исследования и методы, применяемые на каждом этапе:

метки: Результат, Задание, Число, Педагогический, Распределение, Метод, Данные, Необходимо

Лабораторная работа № 3. СТАТИСТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ПСИХОЛОГО-ПЕДАГОГИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ

Основная литература.

Статистические методы в педагогике и психологии: учебно-методическое пособие для бакалавров, магистрантов, аспирантов, соискателей. Изд. 2-е доп. / А.А. Русаков, Ю.И. Богатырева. – Тула: Изд-во Тул. гос. пед. ун-та, 2012. — 137 с.

Под исследованиемв области педагогики будем понимать процесс и результат научной деятельности, направленные на получение новых знаний о закономерностях процесса воспитания, его структуре и механизме, теории и методике организации учебно-воспитательного процесса, его содержании, принципах, организационных методах и приемах.¹

Цельюпсихолого-педагогических исследований является анализ изменений, происходящих в процессе обучения, оценка значимости и направленности этих изменений и выявление основных факторов, влияющих на процесс.

Методы исследования – приемы, процедуры и операции эмпирического и теоретического познания и изучения явлений действительности.Методами педагогического исследованияназывают совокупность приемов и операций, направленных на изучение педагогических явлений и решение разнообразных научно-педагогических проблем.

Этапы исследования и методы, применяемые на каждом этапе:

1. Общая характеристика основных понятий предмета исследования: объекта, предмета, цели и задач исследования. На этом этапе используются методы теоретического поиска, которые исследователь избирает с учетом особенностей исследования и своих возможностей.

2. Анализ типичного состояния практики решения подобных задач через анализ имеющейся по теме исследования литературы.

3. Конкретизация гипотезы исследования. На данном этапе должны применяться методы экспериментального поиска решений проблемы, а также формулироваться гипотезы исследования (педагогическая, психологическая, статистическая).

4. Проверка достоверности гипотез, и здесь уже необходимо ввести в действие количественные методы эксперимента и опытной проверки (методы тестирования, анкетирования, рейтинга, эксперимента, математические и статистические методы обработки результатов).

5. Обобщение результатов исследования и формулирование рекомендаций по совершенствованию определенной стороны исследуемого процесса. Здесь придется избирать сочетание методов теоретического обобщения данных эксперимента и прогнозирования дальнейшего совершенствования процессов.

Этапы исследования методом наблюдения

... известным отечественным психологом А. Р.Лурия |78]. Он разделил все методы экспериментального исследования на три группы. Группа методов структурного анализа, с помощью которых выделяется и анализируется структура изучаемого психического ...

Педагогический эксперимент— это метод исследования, который используется с целью выяснения эффективности применения отдельных методов и средств обучения и воспитания (Архангельский С.И.).

Цельюлюбого педагогического эксперимента является эмпирическое подтверждение или опровержение гипотезы исследования и/или справедливости теоретических результатов.

Существенная черта эксперимента– строгое выделение одного исследуемого фактора или его вариаций и регистрация тех изменений, которые связаны с действием этого фактора.

Задание:

1. Дайте определение понятиям: естественный экспери­мент и лабораторный эксперимент.
2. Сформулируйте и обоснуйте Ваше понимание термина «многофакторный эксперимент».
3. Дайте толкование высказывания: «Варьирование различными факторами проводится с помощью современных методов математической статистики».
4. Что такое констатирующий, формирующий и контрольныйэтапы эксперимента?
5. Дайте определение понятиям: экспериментальная группа и контрольная группа.
6. Уравниваемымиусловиямипроведения эксперимента называются условия, обеспечивающие сходство и неизменность протекания эксперимента в контрольных и экспериментальных классах. Смоделируйте ситуацию проведения педагогического эксперимента, приведите для Вашей модели примеры уравниваемых условий, опишите совокупность факторов, влияющих на течение эксперимента.

Выборка называется репрезентативной(показательной для всей совокупнос­ти), если ее объем позволяет делать выводы, соответствующие показателям генеральной совокупности данных, в отношении изучаемых признаков.

Наследов А.Д. дает такие рекомендации по выбору необходимого числа экспериментальных объектов:

1. Если сравниваются две выборки (экспериментальная и контрольная), то их общая численность должна быть не менее 50-60 человек, численность в группах должна быть примерно одинаковой.
2. Наибольший объем выборки необходим при разработке диагностической методики (от 200 до 2500 испытуемых).
3. Чем более однородно изучаемое явление (процесс), тем меньше может быть выборка (например, психолог может проводить свое исследование в пределах одной группы численностью 12-20 человек).
4. Если педагог-исследователь хочет выявить типичные причины неуспеваемости учащихся современной школы, то ему придется собрать информацию об учащихся каждой возрастной группы, из городских, сельских школ, о неус­певаемости мальчиков и девочек и др. В этом случае спе­циальным опросом надо получить данные о причинах не­успеваемости школьников всех классов с первого до вы­пускного.
5. Когда речь идет об эксперименте по воспитательным проблемам, то здесь возможны случаи, когда в экспери­мент вовлекаются лишь 30—40 человек.
6. Если исследователь разрабатывает реко­мендации для целой возрастной группы, то в эксперимент надо включать представителей каждого отдельного воз­раста (общий объем выборки должен быть не менее 100-200 человек).

Объем выборки зависит от статистических методов, которые педагог-исследователь предполагает использовать.

Результатом социализации человека является

... D) задачи педагогики E) методы научно-педагогического исследования. 7. Какая из этих групп относится к теоретическому уровню исследования? A) педагогический эксперимент, интервью B) наблюдение, анкетирование ... и качеств E) общественное явление, выполняющее определенные социальные функции. Результатом социализации человека является A) социальная активность B) становление личности C) приобретение ...

Использование статистических методов для обработки результатов психолого-педагогических экспериментов

Рис. 4. Структура педагогического исследования (Д.А. Новиков)

При обработке и анализе результатов психолого-педагогического эксперимента существенную роль играют статистические методы, которые позволяют:

1. устанавливать степень достоверности сходства и различия исследуемых объектов на основании результатов измерений их показателей²;
2. доказывать правильность и обоснованность используемых педагогических приемов и методов;
3. анализировать результаты психолого-педагогического эксперимента;
4. находить зависимости между экспериментальными данными;
5. выявлять наличие существенных различий между группами испытуемых (экспериментальной и контрольной).

Алгоритм действий педагога-исследо­вателя при проведении статистического анализа должен быть следующим:

1. На основании сравнения контрольной и экспериментальной группы установить совпадение началь­ных состояний экспериментальной и контрольной группы.

2. Реализовать воздействие на экспериментальную группу. При выполнении данного шага необходимо быть уверенным, что и экспериментальная, и контрольная группы находятся в одинаковых условиях, за исключени­ем целенаправленно изменяемых педагогом-исследователем.

3. На основании сравнения экспериментальной и контрольной группы установить различие конечных состояний.

Успешное решение вышеуказанных задач предполагает наличие у педагога-исследователя знаний о педагогическом измерении, об измерительных шкалах, видах психолого-педагогических данных, этапах анализа данных, способах и методах представления и обработки эмпирических данных.

Практическая работа 3. Обработка результатов тестирования с использованием MS Excel

Главная цельприменения традиционных тестов- установить отношение порядка устанавливаемых между испытуемыми по уровню проявляемых при тестировании знаний. И на этой основе определить место (или рейтинг) каждого на заданном множестве тестируемых испытуемых.

Исходные тестовые оценки– это количество правильных и неправильных ответов на вопросы теста, время его выполнения и количество решенных заданий теста. Эти данные называют первичными или «сырыми» оценками. Итогом тестирования являютсятестовые нормы – таблицы пересчета первичных тестовых оценок в стандартные тестовые шкалы. На рис. 5 представлено множество стандартных тестовых шкал. Общим для них является соответствие нормальному распределению, а различаются они только двумя показателями: средним значением и масштабом, определяющим дробность шкалы [5, с. 55].

Задание:

7. Изучите статью О.А.Попова «Стандартизируем тест: процентили, стэны, станайны, T-баллы, IQ-баллы» или какую-либо другую литературу и дайте определение понятиям: «стены», «сиенайны», «процентили».

Для обработки первичных данных, полученных на этапе тестирования, воспользуемся электронными таблицами MSExcel. Этап статистической обработки разобьем на ряд шагов [7, с. 128].

Обработка результатов теста

... число таких цифр в данной строчке. Обработка результатов теста. Результаты пробы оцениваются по количеству просмотренных знаков и по ... 4». После окончания эксперимента проводится проверка правильности выполнения задания по заранее изготовленному «ключу». «Ключ» представляет ... 1). Раздел, в котором испытуемый набрал наибольшее количество баллов, определяет ведущую сенсорную систему.   Таблица 1 ...

Шаг 1. Формирование матрицы тестовых результатов.

Результаты ответов учеников на задания тестов оцениваются в дихотомической шкале: за каждый правильный ответ учащийся получает один балл, а за неправильный ответ или за пропуск задания – нуль баллов (см. рис. 6).

Рис. 6. Матрица результатов тестирования

Шаг 2. Преобразование матрицы тестовых результатов.

На втором шаге из матрицы тестовых результатов устраняются строки и столбцы, состоящие только из нулей или только из единиц. В приведенном выше примере таких столбцов нет, а строк только две. Одна из них, нулевая строка соответствует ответам одиннадцатого испытуемого, который не смог выполнить правильно ни одного задания в тесте.

В этом случае вывод довольно однозначен: тест непригоден для оценки знаний такого ученика. Для выявления его уровня знаний тест необходимо облегчить, добавив несколько более легких заданий, которые, скорее всего, выполнит правильно большинство остальных испытуемых группы.

Столь же непригоден, но уже по другой причине, тест для оценки знаний двенадцатого ученика, который выполнил правильно все без исключения задания теста.

Причина непригодности теста заключается в его излишней легкости, не позволяющий выявить истинный уровень подготовки двенадцатого ученика. Возможно, двенадцатый ученик знает много чего другого и в состоянии выполнить по контролируемым разделам содержания гораздо более трудные задания, которые просто не были включены в тест.

Таким образом, на данном шаге необходимо удалить из матрицы данных 13 и 14 строки (ответы 11 и 12 ученика).

Шаг 3. Подсчет индивидуальных баллов испытуемых и количество правильных ответов на каждое задание теста.

Индивидуальный балл испытуемого получается суммированием всех единиц, полученных им за правильное выполнение задания теста. В MSExcelдля суммирования данных по строке можно воспользоваться кнопкойАвтосумма на панели инструментовСтандартная.Для удобства полученные индивидуальные баллы (Х_i) приводятся в последнем столбце матрицы результатов (см. рис. 7).

Число правильных ответов на задания теста (Y_i) также получается суммированием единиц, но уже расположенным по столбцам (см. рис. 7).

Рис.7. Матрица с подсчетом итоговых сумм

Тест "Способность к обучению в школе" Г.Вицлака

... по двум направлениям: изменение инструкции к заданию и расширение диапазона интерпретируемых деталей. Существует множество модификаций применения теста и обработки результатов. Ребенка просят или "нарисовать свою семью" ... как у зарубежных, так и отечественных психологов. Существует немало систем интерпретации результатов теста "Рисуем семью". И хотя все они дают достаточно точную картину отношений ...

Шаг 4. Упорядочивание матрицы результатов.

Значения индивидуальных баллов необходимо отсортировать по возрастанию, для этого в MS Excel:

1. выделим блок ячеек, содержащих номера испытуемых, матрицу результатов и индивидуальные баллы. Начинать выделение необходимо со столбца X (индивидуальные баллы).
2. на панели инструментов Стандартная нажимаем на кнопку Сортировка по возрастанию . Матрица результатов примет вид, изображенный на рис. 8.

Рис. 8 Упорядоченная матрица результатов

Шаг 5. Графическое представление данных.

Эмпирические результаты тестирования можно представить в виде полигона частот, гистограммы, сглаженной кривой или графика. Для построения кривых упорядочим результаты эксперимента и подсчитаем частоту получения баллов (см. рис. 9-11).

Это желательно сделать на другом листе в книге MS Excel.

Для расчета рейтинга (ранга) каждого учащегося по индивидуальным балам необходимо применить функцию РАНГ, которая возвращает ранг числа в списке чисел. Ранг числа – это его величина относительно других значений в списке.

Рис. 9. Несгруппированный ряд Рис. 10. Ранжированный ряд Рис. 11. Частотное распределение

В MS Excel для вычисления ранга используется функция РАНГ (число; ссылка; порядок), где Число – адрес на ячейку, для которой определяется ранг.

Ссылка – ссылка на массив индивидуальных баллов (выборка).

Порядок – число, определяющее способ упорядочения. Если порядок равен 0 (нулю), или опущен, то Excel определяет ранг числа так, как если бы ссылка была списком, отсортированным в порядке убывания. Если порядок – любое ненулевое число, то Excel определяет ранг числа так, как если бы ссылка была списком, отсортированным в порядке возрастания.

По частотному распределению можно построить гистограмму (см. рис. 12).

Гистограмму также можно построить и по индивидуальным баллам (см. рис. 13).

Рис. 12. Столбиковая гистограмма

Рис. 13. Гистограмма распределения инд. баллов

При разработке тестов необходимо помнить о том, что кривая распределения индивидуальных баллов, получаемых по репрезентативной выборке, является следствием кривой распределения трудности заданий теста. Этот факт удачно иллюстрируется на рис. 14.

Для первого распределения слева (см. рис. 14) характерно явное смеще­ние в тесте в сторону легких заданий, что, несомненно, приве­дет к появлению большого числа завышенных баллов у ре­презентативной выборки учеников. Большая часть учеников выполнит почти все задания теста.

Индивидуальное творческое задание

... данной работы является провести оценку общительности по тесту Ряховского. Для реализации цели необходимо решить следующие задачи: -рассмотреть основные понятия темы; - изучить сущность понятия «общение» и ...

Рис. 14. Связь распределения индивидуальных баллов и

трудности заданий теста

Второй случай (см. рис. 14) отражает существенное смещение в сторону трудных заданий при разработке теста, что не мо­жет не сказаться на снижении результатов учеников, поэтому распределение индивидуальных баллов имеет явно выражен­ный всплеск вблизи начала горизонтальной оси. Основная часть учеников выполнит незначительное число наиболее лег­ких заданий теста.

B третьем случае (см. рис. 14) задания теста обладают оптимальной трудностью, поскольку распределение имеет вид нормальной кри­вой. Отсюда автоматически возникает нормальность распре­деления индивидуальных баллов репрезентативной выборки учеников, что в свою очередь позволяет считать полученное распределение устойчивым по отношению к генеральной со­вокупности.

В профессионально разработанных нормативно-ориентированных тестах типичным является результат, когда приблизительно 70% учеников выполняют правильно от 30 до 70% заданий теста, а наиболее часто встречается результат в 50%.

Шаг 6. Определение выборочных характеристик результатов.

На данном этапе необходимо вычислить среднее значение, моду, медиану, дисперсию, стандартное отклонение выборки, асимметрию и эксцесс (см. рис.16).

Результаты вычисления выборочных характеристик необходимо поместить на отдельный лист в книге MS Excel.

При интерпретации полученного значения асимметрии (0,277) необходимо обратить внимание на то, что величина асимметрии получилась положительной и небольшой (см. рис. 15).

Асимметрия распределения положительна, если ос­новная часть значений индивидуальных баллов лежит справа от среднего значения, что обычно характерно для излишне легких тестов. Асимметрия распределения баллов отрицательна, если боль­шинство учеников получили оценки ниже среднего балла. Эффект отрицательной асимметрии встречается в излишне трудных тестах, не сбалансированных правильно по трудности при отборе заданий.

Рис. 15. Описательные характеристики выборки

В хорошо сбалансированном по трудности тесте, как уже от­мечалось ранее, распределение баллов имеет вид нормальной кривой. Для нормального распределения характерна нулевая асимметрия, что вполне естественно, так как при полной сим­метрии каждое значение балла, меньшее среднего значения, уравновешивает­ся другим симметричным, большим чем среднее.

1

2 Новиков, Д. А. Статистические методы в педагогических исследованиях (типовые случаи).

/ Д. А. Новиков. -М., МЗ-Пресс, 2004. – С. 26