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1、第五章 数据资料的统计分析,第一节 统计处理在教育技术研究中的作用第二节 SPSS统计软件概况第三节 利用SPSS进行统计描述第四节 利用SPSS进行统计检验,参考书,数据统计分析与SPSS 应用，余建英、何旭宏编著，人民邮电出版社，2003年4月SPSS在教育统计中的应用，杨晓明主编，高等教育出版社，2004年5月教育科学研究方法与原理，陈伙平主编，王东宇、丁革民副主编，福建科学技术出版社，2005年7月,资料分析,数学分析方法：精确数学随机数学模糊数学,第五章学习要求,初步掌握SPSS统计软件的应用；熟悉次数分布表格结构，并能按步骤编制出次数分布表；能够利用次数分布表绘制出次数分布直方图、
2、次数分布曲线和积累次数曲线(S曲线)，能借助次数分布分析原始数据组的正态分布；理解统计检验的基本原理和步骤；掌握Z检验、t检验及2检验的适用范围及具体应用。,第一节 统计处理在教育技术研究中的作用,统计处理为教育技术研究中量的分析提供了支持统计处理为教育技术研究提供了大量的数据与资料,SPSSStatistical Package for the Social Science(社会科学统计软件包)Statistical Product and Service Solutions(统计产品与服务解决方案)当今世界上最新、最流行、最受欢迎的统计软件包最新版本：17.0中文SPSS网站：http:/
3、www.spss-,软件介绍,第二节 SPSS统计软件概述,一、SPSS 软件的功能,数据的编辑功能表格的生成和编辑图形的生成和编辑与其他软件的链接SPSS的统计功能,二、SPSS for Windows 的运行环境,Windows 95/98或Windows NT 3.51以及更高版本的操作系统支持至少32Mb内存95Mb以上的硬盘空间双速或四速以上CD-ROM驱动器及3.5英寸软驱S-VGA显示器,三、SPSS for Windows 的启动与退出,启动SPSS 对话框Run the tutorial(运行自学指导)Type in data(选用数据类型)Run an existing q
4、uery(运行一个已经存在的问题)Create new query using Datebase Wizard(用数据库捕获技术建立一个新问题)Open an existing data source(打开一个已经存在的数据源)Open another type of file（打开其它类型的文件）退出,SPSS 对话框,Run the tutorial(运行自学指导)Type in data(选用数据类型)Run an existing query(运行一个已经存在的问题)Create new query using Datebase Wizard(用数据库捕获技术建立一个新问题)Open
5、an existing data source(打开一个已经存在的数据源)Open another type of file（打开其它类型的文件）,四、SPSS for Windows 的菜单命令,File 文件操作Edit 数据编辑View 观察(视图)Data 建立数据与数据整理Transform 变量变换,Analyze 统计分析Graphs 作图Utilities 实用程序Window 视窗控制Help 在线帮助(辅助说明),五、SPSS 的文件类型,数据文件：扩展名*.sav结果文件：扩展名*.spo语法文件：扩展名*.sps,六、SPSS 统计处理的过程,数据的录入数据的预分析统计
6、分析统计结果可视化保存和导出分析结果,数据的录入与整理,(一)定义变量(Define Variable)变量的类型(Type)数值型变量(Numeric)1234.56加显逗号的数值型变量(Comma)1,234.563位加点数值型变量(Dot)1.234,56科学记数法(Scientific notation)1.23456E+03日期型变量(Date)货币型变量(Dollar)1,234.56自定义类型(Custom currency)字符型变量(String),定义变量的步骤,打开定义变量的界面输入变量名确定变量类型设置变量的其他属性,设置变量值标签,【例】“男”用1表示；“女”用2表示
7、。,在数据编辑窗口中选中命令“ViewValue Labels”，可以在单元格中看到实际值。,(二)数据的录入,【例1】1.您的基本情况：(请填写或打“”)年龄，性别，教龄 年，任教科目，文化程度，您的职称。2.您是哪种教师：(1)公办(2)民办(3)代课3.您是否受过师范训练或培训：(1)是(2)否4.您是否获得教师资格证书：(1)是(2)否,(三)数据的简单计算,命令：“TransformCompute”,(四)数据文件的调用与存储,(五)数据的整理个案排序(Sort Cases)升幂(Ascending)降幂(Descending)选择个案(Select Cases)设定条件随机抽样(六
8、)合并数据文件(Merge Files)纵向合并(Add Cases)横向合并(Add Variables),例2,【例2】,N=50,七、统计分析(Analyze),Reports 统计报表Descriptive Statistics 描述性统计分析Compare Means 均数比较分析General Linear Model 一般(广义)线性模型Correlate 相关分析Regression 回归分析Loglinear 对数线性分析,七、统计分析(Analyze),Classify 分类分析Data Reduction 数据简化分析Scale 尺度分析Nonparametric Tes
9、ts 非参数检验Survival 生存分析Multiple Response 多重响应分析Missing Value Analysis缺失值分析,第三节 利用SPSS进行统计描述,一、统计描述方法(一)数据资料的整理和表示数据检查数据分类数据的排序数据统计表数据的图示法,(二)特征参数的计算,集中量数算术平均数(Mean)中数、中位数(Median)众数(Mode),差异量数,标准差(Std deviation)标准分数(Z分数),(三)次数分布,次数分布又称次数分配，是指总体或样本按随机变量(数据)大小次序在出现频率上的排列 次数分布表求全距(R)R最大数最小数定组数1020组求组距(i),
10、原始数据,定组限,求组中值XC归类、统计次数,原始数据,原始数据,N=50,次数分布表,次数分布直方图,次数分布直方图比次数分布表更为直观,次数分布曲线图,次数分布曲线图反映了数据分布的主要趋势,积累次数曲线图,积累次数曲线图可以确定某一量数在整个数列中所处的地位,原始数据,次数分布曲线的正态分析,正态曲线的性质正态分布理论分布正态曲线根据正态分布绘成的曲线(钟形线单峰对称的钟形形态),正态曲线的性质,X越大，曲线越往右移正偏态S越大，曲线越“胖”平峰形S越小，曲线越“瘦”高峰形,正态曲线的区间面积,六个区间,正态曲线的区间面积,五个区间,正态曲线的区间面积,四个区间,正态分析的意义,规定了各
11、等级划分的客观标准【例】四个等级优：XX1.5S良：XXX1.5S中：X1.5S X X差：XX1.5S正态分析,【例】,X=77.28 S=12.24 N=50,原始数据,结论,样本组平均分77.28，峰值位于常态峰值（75分）右侧，属于正偏态的情况样本组的分数要在95.6分以上达到优等，标准较高；而58.9分以下认为是差等，基本正常。反映出曲线较平，学生间的差异比较大样本组中优、良等级的实际人数（2+23）同理论人数（3+22）相当，可以认为该样本组水平比较正常,二、利用SPSS进行统计特征分析,录入数据计算平均分和标准差AnalyzeDescriptive StatisticsDescr
12、iptives分组计算平均分和标准差数据拆分DataSplit File计算平均分和标准差,三、利用SPSS形成次数分布表,录入数据转换数据，形成新变量TransformRecord Into Different Variables统计分析AnalyzeDescriptive StatisticsFrequencies结果分析,第四节 利用SPSS进行统计检验,为了进行小学四年级试点实验，现在要从四年级中找出一个成绩较差的班级(如甲班)作为实验对象如何验证甲班与全年级存在差异？若采用等组实验模式进行实验，要从全年级中选择两个班级(如甲班、乙班)分别作为实验组和控制组如何验证甲班和乙班不存在差异
13、？实验工作开展一个阶段之后，进行总结如何验证实验取得显著效果？研究假设：对于把电流表改装为伏特表(高中物理实验)电视教材的理解效果，城市和农村中学学生对“能帮助理解知识”作用的认同程度存在差异如何验证这一假设？,一、统计检验的基本原理,统计检验的目的是检验两个同类参数1和2之间是否存在显著的差异建立虚无假设 H0：12通过统计运算，确定H0成立的概率PP与差异显著性的关系,二、大样本平均值差异程度检验Z检验,步骤建立虚无假设计算Z值判断差异显著性,Z值、P值与差异显著性的关系,【例1】下表是某校初一新生分班情况表，问这样分班是否合理(即两班是否有显著差异)？,【解】根据题意，n30，采用Z检验
14、建立虚无假设，即假设分班合理，两班成绩没有显著差异。计算Z值：判断差异性：1.96|Z|2.58，0.01P0.05。所以拒绝虚无假设H0，即分班不合理，两班的成绩差异显著。,三、小样本平均值差异程度检验t检验,(一)t检验的步骤建立虚无假设计算t值查t值表，计算理论t值t(df)0.01或t(df)0.05判断差异显著性,(二)三种不同类型问题的t检验,样本均数与总体均数的差异显著性检验计算公式自由度：df=n-1【例2】某班共有50人，随机抽取10人进行语文教学试验。在期终考试结束后，得知全班语文考试成绩如下表所示，其中前10人分数为参加试验的学生成绩。试判断该试验的效果。,原始数据,N=
15、50,【解】根据题意，n0.05所以不能拒绝虚无假设H0，即样本与总体之间不存在显著差异，试验效果不显著。,SPSS,两个独立样本均数的差异显著性检验,计算公式自由度：df=n1+n2-2两个相关样本均数的差异显著性检验计算公式自由度：df=n-1,例3,例4,【例3】在分析主题探究教学方法的应用效果的研究中采用等组实验模式。其中，实验组在教学中运用主题探究的教学方法；控制组在教学中则运用常规的讲授式教学方法。实验后，从实验组和控制组各抽取10名学生的成绩进行差异程度分析，数据如下表所示。试判断该实验的效果。,【解】根据题意，n30，采用t检验第二种类型 建立虚无假设，即两种教学方法的教学效果
16、没有显著差异。计算t值：自由度：df=n1+n2-2=10+10-2=18查t值表，t(18)0.052.101，t(18)0.012.878,判断差异性：t(18)0.05tt(18)0.01，0.01P0.05。所以拒绝虚无假设H0，即采用不同教法后，两组学生的平均成绩有显著差异，主题探究的教学方法有助于提高学生的学习成绩。,SPSS,【例4】对小学四年级十名学习能力较差的学生进行专门的学习能力指导训练，指导前后的成绩见下表，分析指导前后学生的学习能力变化是否显著。,【解】根据题意，nt(9)0.01，P0.01。所以拒绝虚无假设H0，表明指导前后学生成绩差异非常显著。,SPSS,(三)利
17、用SPSS进行t检验,录入数据统计命令样本均数与总体均数的t检验AnalyzeCompare Means One-Sample T Test两个独立样本均数的t检验AnalyzeCompare Means Independent-Samples T Test两个相关样本均数的t检验AnalyzeCompare Means Paired-Samples T Test,小结：Z检验与t检验,四、计数资料的检验2检验(Chi-Square Test),(一)2检验的步骤建立虚无假设H0：观测结果与期望结果无 差异，即fo=fe 计算理论次数和实测次数之差的2值查2值表，计算理论2值2(df)0.01
18、或2(df)0.05判断差异显著性,2值、P值与差异显著性的关系,(二)两种不同类型问题的2检验单组样本态度(品质)的差异性检验虚无假设：各个意见倾向之间的次数分布没有差异自由度：df=n-1,【例5】某项关于物理实验的多媒体教材开发完成后，送给有关学校的物理教师征询意见并发出问卷，对44位教师进行问卷调查的结果如表所示：问：教师的意见是否存在差异？,【解】根据题意，采用2检验第一种类型 建立虚无假设H0:教师的意见不存在差异 计算fe值：fe=N/n=44/4=11 计算2值：问题A：,问题B：,结果分析：,对于问题A：df=n-1=3查2值表可知，2(df)0.01=2(3)0.01=11
19、.342=23.0912(3)0.01 P0.05不能拒绝虚无假设H0，即有关物理教师对于问题B的回答不存在显著差异。,SPSS,多组样本的态度(品质)的差异性检验,虚无假设：各组样本的态度(品质)没有差异RL列联表(Crosstabs)自由度：df=(R-1)(L-1),【例6】随机在某个班级中抽取男生和女生各20名，对网络虚拟实验促进学习的效果进行评价，根据下表所示的评价结果判断男生和女生的评价态度是否存在差异。,【解】根据题意，采用2检验第二种类型 建立虚无假设H0:男生和女生的评价态度不存在显著差异 计算fe值：计算2值：,【例6】23列联表,结果分析：,自由度df=(R-1)(L-1
20、)=(3-1)(2-1)=2查2值表可知，2(df)0.05=2(2)0.05=5.992=1.6720.05不能拒绝虚无假设H0，即男生和女生的评价态度不存在显著差异。,SPSS,(三)利用SPSS进行2检验,转换变量，录入数据个案加权（对计数变量）DataWeight Cases统计命令单组样本的2检验AnalyzeNonparametric Tests Chi-square多组样本的2检验AnalyzeDescriptive Statistics Crosstabs,小 结,要 点,理解差异检验的基本思想和原理实际应用中，能选择正确的检验类型进行统计检验掌握统计检验的步骤，会灵活应用公式进行计算记住df（自由度）、fe（理论次数）的计算公式，并能正确查表获得理论值正确分析结果,【小测】（必做）,下表是实施教学改革的一个班级(实验班)10名差生与未搞改革的另一个班级(对照班)10名差生的情况统计表，试分析改革效果是否显著？,【小测】（选做）,下表是调查教师应用Wiki协作备课系统前后，针对集体备课对优选教学方法作用的看法。试分析应用Wiki协作备课系统的作用是否明显？,
