- •Приложение 9. Статистическая обработка данных эксперимента
- •Для чего нужна статистическая обработка экспериментальных данных?
- •Задачи эксперимента
- •Шкалы измерения
- •Статистические гипотезы и статистические критерии
- •Параметрические и непараметрические статистические критерии
- •Критерий q Розенбаума
- •Критерий u Манна-Уитни
- •Критерий знаков g
- •Критерий т Вилкоксона
- •Многофункциональный статистический критерий * — угловое преобразование Фишера
- •Другая интерпретация результата.
- •Метод ранговой корреляции
- •Список литературы
Другая интерпретация результата.
В педагогических исследованиях, если качественный анализ данных говорит о существенных различиях между группами, допускается считать уровень статистической значимости p ≤ 0,10 достаточным для принятия альтернативной гипотезы. Из таблицы узнаем, что кр 0,10 = 1,29. Тогда ось значимости будет выглядеть следующим образом:
1,29 1,56 1,64 2,31 2,81 эмп кр 0,05 кр 0,01 кр 0,001 *
|
кр 0,10 ≤ эмп кр 0,05. Поэтому принимаем Н1 (p ≤ 0,10).
Вывод. Доля учащихся, решивших задачу, в первой группе больше, чем во второй (p ≤ 0,10).
Уровень статистической значимости можно уточнить, пользуясь соответствующей таблицей. Эмпирическому значению критерия 1,56 соответствует уровень значимости p ≤ 0,06. Поэтому вывод можно сформулировать так:
Вывод. Доля учащихся, решивших задачу, в первой группе больше, чем во второй (p ≤ 0,06).
Интерпретируя по-разному результат, мы можем принять одно из двух взаимоисключающих высказываний («больше — не больше»). Какой именно вывод сделать, определяет сам студент, исходя из анализа всех результатов исследования.
Пример 4. В экспериментальной и контрольной группах проводилось обучение арифметическим действиям с многозначными числами учащихся коррекционных школ VIII вида. В экспериментальной группе — по новой методике, в контрольной — по традиционной. Перед началом обучения было показано, что учащиеся экспериментальной и контрольной группы не отличаются по уровню знаний, необходимых для овладения данной темой. По окончании обучения был проведен контрольный срез, в ходе которого учащимся были предложены задания по изученной теме. Результаты выполнения задания представлены в таблице 7.
Таблица 7. Количество ошибок в контрольных заданиях у учащихся экспериментальной (n1 = 50) и контрольной (n2 = 60) группы.
-
Количество ошибок
Экспериментальная группа
(n1 = 50)
Контрольная группа
(n2 = 60)
0
10
6
1
12
8
2
15
13
3
8
11
4
0
7
5
5
7
6
0
3
7
0
5
50
60
Будем считать, что эффект есть, если контрольные задания выполнены без ошибок.
Н0: доля учащихся в экспериментальной группе, выполнивших контрольные задания без ошибок, не превосходит количества таких учащихся в контрольной группе.
Н1: доля учащихся в экспериментальной группе, выполнивших контрольные задания без ошибок, превосходит количество таких учащихся в контрольной группе.
Составим четырехпольную таблицу.
Таблица 8. Процентные доли испытуемых, выполнивших контрольные задания без ошибок и с ошибками.
-
«Есть эффект»
«Нет эффекта»
Эксп. группа (n1 = 50)
10 (20%)
40 (80%)
50
Контр. группа (n2 = 60)
6 (10%)
54 (90%)
60
16
94
110
По таблице величин угла для разных процентных долей находим:
1 (20%) = 0,927
2 (10%) = 0,644
Вычислим эмпирическое значение критерия:
-
эмп =
(0,927 – 0,644) ∙
50 ∙ 60
= 0,283 ∙ 5,222 = 1,48
50 + 60
На «оси значимости» получаем:
1,48 1,64 2,31 2,81 эмп кр 0,05 кр 0,01 кр 0,001 *
|
В соответствии с правилом отклонения Н0 и принятия Н1, если эмп кр 0,05, то принимаем Н0.
Вывод. Доля учащихся в экспериментальной группе, выполнивших контрольные задания без ошибок, не превосходит количества таких учащихся в контрольной группе.
Точно так же, как в предыдущем примере этот результат можно интерпретировать по-другому, если позволяет качественный анализ экспериментальных данных:
кр 0,10 эмп кр 0,05 кр 0,01 кр 0,001 *
|
кр 0,10 ≤ эмп кр 0,05. Поэтому принимаем Н1 (p ≤ 0,10).
Вывод. Доля учащихся в экспериментальной группе, выполнивших контрольные задания без ошибок, превосходит количества таких учащихся в контрольной группе (p ≤ 0,10).
Уточним уровень статистической значимости. Эмпирическому значению критерия 1,48 соответствует уровень значимости p ≤ 0,07. Поэтому вывод можно сформулировать так:
Вывод. Доля учащихся в экспериментальной группе, выполнивших контрольные задания без ошибок, превосходит количества таких учащихся в контрольной группе (p ≤ 0,07).
Если внимательно посмотреть на таблицу 7, видно, что результаты выполнения контрольных заданий сильно различаются. В экспериментальной группе большое количество учащихся выполнило работу без ошибок или с малым количеством ошибок (одной-двумя). В контрольной группе по сравнению с экспериментальной, наоборот, большое количество испытуемых выполнило задания со значительным числом ошибок (от четырех до семи). В коррекционной школе VIII вида основным показателем успешности обучения служит не абсолютное усвоение программного материала, а положительная динамика в усвоении знаний, умений и навыков учащимися. Если исследователь показал, что испытуемые в ходе обучения стали допускать меньше ошибок, то выполнение контрольных заданий с малым количеством ошибок мы тоже можем считать достаточным эффектом. Будем полагать, что эффект есть, если работа выполнена не более, чем с двумя ошибками. Тогда гипотезы можно сформулировать следующим образом:
Н0: доля учащихся в экспериментальной группе, выполнивших контрольные задания не более чем с двумя ошибками, не превосходит количества таких учащихся в контрольной группе.
Н1: доля учащихся в экспериментальной группе, выполнивших контрольные задания не более чем с двумя ошибками, превосходит количество таких учащихся в контрольной группе.
Таблица 9.
Расчет критерия * при сопоставлении экспериментальной и контрольной групп по количеству учащихся, допустивших не более двух ошибок в контрольных заданиях.
-
«Есть эффект»
«Нет эффекта»
Эксп. группа (n1 = 50)
37 (74%)
13 (26%)
50
Контр. группа (n2 = 60)
27 (45%)
33 (55%)
60
64
46
110
По таблице величин угла для разных процентных долей находим:
1 (74%) = 2,071
2 (45%) = 1,471
-
эмп =
(2,071 – 1,471) ∙
50 ∙ 60
= 0,600 ∙ 5,222 = 3,13
50 + 60
Мы получили очень высокий результат:
1,64 2,31 2,81 3,13 * кр 0,05 кр 0,01 кр 0,001 эмп |
В соответствии с правилом отклонения Н0 и принятия Н1, если эмп ≥ кр 0,001, то принимаем Н1 (p ≤ 0,001).
Вывод. Доля учащихся в экспериментальной группе, выполнивших контрольные задания не более чем с двумя ошибками, превосходит количество таких учащихся в контрольной группе (p ≤ 0,001).
Можно также сравнить экспериментальную и контрольную группы по доле учащихся, выполнивших задания с большим количеством ошибок (от четырех до семи). Мы получим еще более существенные различия.
Критерий * удобен скоростью расчетов и возможностью формулировать наличие эффекта по-разному.

1,29 1,48 1,64
2,31 2,81