中小學(xué)實驗教師

如何開展課題研究EducationalTechnology&Equipments1第一頁，共九十頁。教育科研課題的基本問題1注重學(xué)生能力培養(yǎng)的研究2教育科研的工具與方法3教育教學(xué)的測量與評價42第二頁，共九十頁。一、教育科研課題的基本問題課題（Subject），即問題、主題或?qū)ｎ}。教育科研課題研究是指對教育理論和教育實踐中某一現(xiàn)象進行專題的系統(tǒng)的研究，來解決實際問題，并提示教育現(xiàn)象的因果關(guān)系，探討教育規(guī)律和獲得理論認識的活動。3第三頁，共九十頁。任何一項研究都要解決三個基本問題：其中，研究目的與研究對象要解決“是什么”和“為什么”的問題，而研究方法要解決“做什么”和“怎么做”的問題。(1)(2)(3)研究目的是什么?研究對象是什么?研究方法是什么?4第四頁，共九十頁。1．課題的研究目的教育科學(xué)課題的研究目的：優(yōu)化教育教學(xué)過程，提高教育教學(xué)的效果、效率、效益。5第五頁，共九十頁。2．課題的研究對象教育科學(xué)課題的研究對象：學(xué)生：教學(xué)效果的體現(xiàn)教師：教學(xué)行為的評價教學(xué)過程：學(xué)生行為、教師行為、教學(xué)資源的綜合測量6第六頁，共九十頁。3．課題的研究方法教育科學(xué)課題常用的研究方法：準實驗研究法（量化、實證研究）問卷調(diào)查（量化、實證研究）觀察法（定性研究）行動研究法（定性研究）個案調(diào)查分析法（定性研究）7第七頁，共九十頁。（1）準實驗研究法采用等組對比實驗測量的方式得出變量之間的因果關(guān)系與結(jié)論的教育研究方法。它緣于實驗室實驗，但教育的實驗研究對象是教師與學(xué)生，不允許進行破壞性的實驗研究，且研究的學(xué)生群體的樣本組也只能在自然班樣本下進行控制，所以教育的實驗研究一般又稱為準實驗研究。提出假設(shè)；控制變量（單因素雙水平）；進行前測、中測、后測，并進行采樣；根據(jù)具體情況采用統(tǒng)計假設(shè)檢驗；得出研究結(jié)論。8第八頁，共九十頁。（2）問卷調(diào)查法問卷調(diào)查法是研究者通過事先設(shè)計好的問題來獲取有關(guān)信息和資料的一種方法。研究者以書面形式給出一系列與研究目的有關(guān)的問題，讓被調(diào)查者作出回答，通過對問題答案的回收、整理、分析、獲取有關(guān)信息。問卷的形成，需要進行信度與效度的論證。9第九頁，共九十頁。（3）觀察法觀察法是研究者在一定理論指導(dǎo)下，通過感官或借助觀察輔助儀器，有目的、有計劃地察看、記錄、分析，獲取教育原始資料和信息的方法。觀察可以提供有關(guān)教育行為的詳細的、第一手的資料。如長期觀察某一個或某一類型學(xué)生的行為表現(xiàn)，完整地記錄其成長歷程，就可以為教育研究提供一筆寶貴的資料。10第十頁，共九十頁。（4）行動研究法所謂行動研究法，就是以解決實際問題為目的的研究，就是要創(chuàng)造地運用理論解決實際問題。行動研究作為一種研究方法和途徑，起源于美國。所謂行動研究，其特點是在自然條件下進行實踐，并對實踐進行不斷的反思，通過計劃，實踐，觀察，反思四個步驟進行。前兩步是實踐階段，與正常工作任務(wù)一致，后兩步是反思階段，對實踐的結(jié)果進行觀測，看任務(wù)完成得如何，然后尋找得失原因，制定出對策，以便指導(dǎo)下一階段的實踐。這種方法的優(yōu)點是使日常工作，改革，科研同步運作，教師又可以自行操作。11第十一頁，共九十頁。（5）個案調(diào)查分析法針對單一個體在某種情境下的特殊事件，廣泛、系統(tǒng)地收集有關(guān)資料，從而進行系統(tǒng)的分析、解釋、推理的過程。適用于對不良問題的研究或?qū)δ承╇y以重復(fù)、難以預(yù)測和控制的事例進行研究，如學(xué)生輟學(xué)、學(xué)業(yè)失敗、家庭破裂、道德不良、青少年犯罪等，也適用于對學(xué)生的心理問題和人格偏差的診斷研究和矯正研究。個案調(diào)查不僅要收集有關(guān)的資料，還需要將資料整理記錄、形成報告。12第十二頁，共九十頁。4．教育科研課題的特點復(fù)雜性：研究對象是人；多元性：影響研究目標的因素不是單一變量；模糊性：影響研究目標的諸因素之間沒有明顯的界限；干擾因素多：影響因素不易控制；度量水平低：測量指標不易量化；樣本空間?。罕辉嚦闃狱c數(shù)不能太大。13第十三頁，共九十頁。二、注重學(xué)生能力培養(yǎng)的研究教學(xué)目標知識與技能過程與方法情感態(tài)度價值觀1．新課程標準的教學(xué)目標14第十四頁，共九十頁。知識：稱為顯性知識，是人獲取的各種信息；技能（能力）：稱為隱性知識，是人認識、改變自己和環(huán)境（自然、社會）的本領(lǐng)知識與能力的關(guān)系：知識是能力培養(yǎng)的根本基礎(chǔ)。沒有大量而廣泛的知識作積淀，便沒有突出的分析和解決問題的能力。能力是知識獲取的重要條件。缺乏全面而較強的應(yīng)對能力，就很難得到知識的拓寬和更新。技能、技巧：Skill15第十五頁，共九十頁。顯性知識-知識

用語言或文字描述，可以通過口授或閱讀學(xué)習(xí)的知識。知識Knowledge隱性知識-能力用師傅帶徒弟的方式，通過實際操作逐漸領(lǐng)會的知識。Knowledge：知識和經(jīng)驗結(jié)構(gòu)化知識良構(gòu)知識非結(jié)構(gòu)化與半結(jié)構(gòu)化知識、劣構(gòu)知識16第十六頁，共九十頁。分析問題解決問題的能力動手能力社會實踐能力生存能力知識經(jīng)濟時代新型人才必備的能力有關(guān)能力的各種提法2．中小學(xué)生更需要注重的能力17第十七頁，共九十頁。分析能力分析：從已經(jīng)存在的事物中去發(fā)現(xiàn)一般性的規(guī)律（歸納的過程，從特殊到一般的方法，成果具有唯一性）能力Ability綜合與設(shè)計能力運用一般規(guī)律去實現(xiàn)原本不存在的事物（演繹的過程，從一般到特殊的方法，成果具有多樣性）綜合：在原理上實現(xiàn)設(shè)計：在技術(shù)上實現(xiàn)技能、技巧：Skill18第十八頁，共九十頁。1中小學(xué)教師的知識結(jié)構(gòu)特點：師范院校課程設(shè)置師范生基本不接觸設(shè)計類項目3知識結(jié)構(gòu)：知識窄而深動手能力差2教學(xué)內(nèi)容：語文課注重課文分析數(shù)學(xué)課注重解題分析理化課注重原理分析3．中小學(xué)生缺乏綜合設(shè)計能力的原因19第十九頁，共九十頁。一個耐人尋味的比喻：中國學(xué)生的知識是1英里深，1英寸寬美國學(xué)生的知識是1英寸深，1英里寬人的分析能力與知識深度呈高度正相關(guān)；人的綜合設(shè)計能力與知識廣度呈高度正相關(guān)。知識廣度綜合設(shè)計水平20第二十頁，共九十頁。一次發(fā)人深省的競賽：[試題]給你1加侖汽油，用什么方法可以知道它燃燒后放出多少熱能？21第二十一頁，共九十頁。創(chuàng)新：研究成果或研究方法具有差異從“情感態(tài)度價值觀”的角度看創(chuàng)新能力創(chuàng)新能力需要具有創(chuàng)新精神創(chuàng)新精神需要研究興趣研究興趣需要成就感激勵成就感依賴研究成果的實現(xiàn)4．綜合設(shè)計能力與創(chuàng)新能力培養(yǎng)的關(guān)系創(chuàng)新能力創(chuàng)新精神研究興趣成就感成果22第二十二頁，共九十頁。分析類的研究，其成果具有唯一性F=ma惠更斯對引力的研究牛頓對落體的研究萬有引力定律牛頓三大定律開普勒對天體的研究23第二十三頁，共九十頁。劍橋大學(xué)三一學(xué)院內(nèi)牛頓的蘋果樹德國杰出的數(shù)學(xué)家高斯(1777－1855)對牛頓十分欽佩，也很清楚牛頓是經(jīng)過長期艱苦的準備工作和不間斷的思考，才取得他最偉大的成就的。也正因為如此，有關(guān)牛頓和蘋果的傳奇故事讓高斯非常憤慨，他嚷道:“愚蠢！如果你愿意，就相信這個故事好了。但事情的真相是這樣的:一個愚蠢的、愛管閑事的人問牛頓，他是怎樣發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的。牛頓看出他是在跟一個只有兒童智力水平的人打交道，便想避開這個討厭的家伙，于是就回答說，有一個蘋果掉下來，打在了他的鼻子上。那個人完全明白了，非常滿意地走開了?！苯o我一個支點，…24第二十四頁，共九十頁。綜合設(shè)計類的研究，其成果具有多樣性超導(dǎo)核磁共振超導(dǎo)磁懸浮列車超導(dǎo)人造太陽超導(dǎo)加速器超導(dǎo)計算機超導(dǎo)移動通信超導(dǎo)理論25第二十五頁，共九十頁。院校類型供需比需求較好的專業(yè)本科畢業(yè)生?？飘厴I(yè)生外語類院校1:1.281:0.39英語、韓國語、馬來西亞語、西班牙語師范類院校1:1.191:0.92計算機、數(shù)學(xué)、漢語、英語、日語、物理綜合性大學(xué)1:1.741:0.38無線電、計算機、電子信息、漢語、英語工科類院校1:3.641:0.55電子信息工程、建筑、自動化、橋梁工程5．能力的社會需求問題近年人才需求平均情況未來幾年就業(yè)趨勢分析26第二十六頁，共九十頁。結(jié)論：提高學(xué)生創(chuàng)新能力的最佳途徑是培養(yǎng)綜合設(shè)計能力新課題:如何構(gòu)建有效環(huán)境如何利用現(xiàn)有條件如何拓寬學(xué)生知識如何增加動手機會6．結(jié)論與新課題增加動手機會如何拓寬學(xué)生知識如何利用現(xiàn)有條件如何構(gòu)建有效環(huán)境如何探究型實驗參加社會實踐實驗教學(xué)設(shè)計實驗室科學(xué)建設(shè)27第二十七頁，共九十頁。三、教育科研的工具與方法Ⅰ.探究式實驗教學(xué)例Ⅱ.師生教學(xué)行為研究例Ⅲ.課堂互動分析例Ⅳ.準實驗研究統(tǒng)計檢驗例28第二十八頁，共九十頁。Ⅰ．探究式實驗教學(xué)研究例：自由落體運動規(guī)律的研究傳統(tǒng)實驗教學(xué)的教學(xué)設(shè)計失真的教學(xué)課件-使學(xué)生產(chǎn)生誤解少量昂貴的實驗設(shè)備-學(xué)生缺乏自己動手的機會驗證型實驗-不能激發(fā)學(xué)生的成就感29第二十九頁，共九十頁。利用計算機進行自由落體運動實驗研究的步驟Excel畫圖軟件MovieMaker筆記本攝像頭曲線擬合采集數(shù)據(jù)圖象處理拍攝落體運動視頻30第三十頁，共九十頁。系統(tǒng)自帶的MovieMaker和畫圖軟件ExcelPC機攝像頭學(xué)生自己動手探究式實驗利用信息技術(shù)自己發(fā)現(xiàn)規(guī)律設(shè)備簡單軟件通用有成就感31第三十一頁，共九十頁。操作中的幾個關(guān)鍵點：采集圖象時應(yīng)盡量選擇高一些的分辨率。抓單幀圖象使用“PrintScreen”（“PrtSc”）鍵。如果不能正確粘貼圖象，可做如下調(diào)整鼠標指向桌面空處，單擊鼠標右鍵；選擇“屬性→設(shè)置→高級→疑難解答”；將“硬件加速”滑塊滑向“無”；選擇“確定”。使用Excel進行曲線擬合由數(shù)據(jù)產(chǎn)生圖表時要選擇“散點圖”；點擊散點圖上的散點后選擇“圖表→添加趨勢線→多項式→選項→顯示公式”；32第三十二頁，共九十頁。Ⅱ.師生教學(xué)行為的S-T分析基本思想

將課堂教學(xué)中的行為分為學(xué)生（S）行為和教師（T）行為。計劃教學(xué)與實施教學(xué)的結(jié)果可以S行為和T行為隨時間的變化圖形表示。采用這種可視化的方法研討教學(xué)，增加了分析的客觀性，減少了盲目性和模糊性。

33第三十三頁，共九十頁。方法步驟

定義教學(xué)當(dāng)中的行為類別；將一個教學(xué)單元的時間按30秒的間隔進行劃分；確定每個單位時間內(nèi)的教學(xué)行為（S或T）；將一個教學(xué)單元的教學(xué)行為按時間順序記錄在S-T表中；根據(jù)S-T表繪制遷移表和S-T曲線；根據(jù)S-T表提供的數(shù)據(jù)計算T行為占有率Rt值和行為轉(zhuǎn)換率Ch值；繪制Rt-Ch圖，分析教學(xué)模式。34第三十四頁，共九十頁。行為類別定義類別定義解釋具體行為T行為教師視覺、聽覺信息傳遞行為聽覺：教師講話視覺：教師板書、演示等教師的解說、示范、板書、使用多媒體、提示、點名提問、評價、總結(jié)、反饋意見、回答問題等。S行為T行為以外的所有行為學(xué)生的發(fā)言、思考、計算、記筆記、做實驗和完成作業(yè)等；還包括沉默。35第三十五頁，共九十頁。1.設(shè)定采樣間隔（一般為30秒），觀察教學(xué)過程中的行為，填入S-T表中。注：每個單元格占30秒時間；教師行為填T，學(xué)生行為填S；圖中共有106個數(shù)據(jù)，該課程共用時間53分鐘。36第三十六頁，共九十頁。2.根據(jù)S-T表繪制遷移表。將S-T行為分為3種行為模式：說明（T）是教師單獨的行為，學(xué)生除聽講外沒有其他活動；對話（D）是教師和學(xué)生共同的行為，師生進行教學(xué)交互活動；練習(xí)（S）是學(xué)生單獨行為，教師沒有教學(xué)活動。*3為遷移表。參考S-T表和教學(xué)活動中T、D、S的具體情況，根據(jù)時間的長短繪制連線。遷移表中，橫軸為時間軸，以0-60所表示，單位為分鐘。37第三十七頁，共九十頁。3.根據(jù)遷移表繪制S-T圖。S-T繪圖區(qū)（*4）的縱軸為S，橫軸為T。各軸的長度均為60分鐘。教學(xué)的起點為原點。S-T繪圖區(qū)（*4）的縱軸、橫軸與遷移表（*3）的時間軸對應(yīng)。將遷移表中說明（T）和練習(xí)（S）的連線用相同長短的線段在S-T繪圖區(qū)的T軸和S軸上畫線。將遷移表中對話（D）對應(yīng)到S-T繪圖區(qū)是具有45度傾斜的線段。D線段在T軸、S軸上的投影分別對應(yīng)對話中的T行為和S行為。S-T曲線分為兩種：計劃S-T曲線：用于教學(xué)前實測S-T曲線：用于教學(xué)后38第三十八頁，共九十頁。4.S-T圖的定性對比分析根據(jù)教學(xué)設(shè)計要求可以繪制S-T曲線；將實測S-T曲線與計劃S-T曲線進行對比，分析教學(xué)過程；對多人完成的教學(xué)過程進行實測對比，分析差距。39第三十九頁，共九十頁。5.S-T數(shù)據(jù)的定量分析（1）T行為占有率Rt：教學(xué)過程中T行為所占有的比例。

設(shè)教學(xué)過程中行為的總采樣數(shù)為N，其中T行為采樣數(shù)為NT，則T行為占有率Rt：S行為占有率Rs：例：N=106，NT=56；所以Rt=56/106=0.5283=52.83%則Rs=47.17%40第四十頁，共九十頁。（2）行為轉(zhuǎn)換率Ch：教學(xué)過程中，T行為與S行為間的相互轉(zhuǎn)換次數(shù)（稱為“連”，用g表示）與總的行為采樣數(shù)之比。設(shè)教學(xué)過程中行為的總采樣數(shù)為N，其中S-T行為轉(zhuǎn)換次數(shù)為g，則行為轉(zhuǎn)換率Ch：例：N=106，g=20；所以Ch=20/106=0.1887=18.87%41第四十一頁，共九十頁。6.Rt-Ch圖的繪制 計算出的Rt值為橫坐標，Ch值為縱坐標，所有滿足條件的點（Rt，Ch）都落在一個三角形中。

落在三角形不同位置，代表不同類型的教學(xué)模式：練習(xí)型講授型對話型混合型42第四十二頁，共九十頁。例：N=106，NT=56，g=20；Rt=0.5283，Ch=0.1887；（Rt，Ch）=（0.5283，0.1887

）43第四十三頁，共九十頁。7.Rt-Ch圖分析教學(xué)模式Rt-Ch數(shù)值練習(xí)型Rt≤0.3講授型Rt≥0.7對話型Ch≥0.4混合型0.3<Rt<0.7,Ch<0.444第四十四頁，共九十頁。Flanders課堂互動分析系統(tǒng)（FIAS）將整節(jié)課堂教學(xué)過程全程錄象；將全程錄象以3秒為單位進行分析編碼（見編碼表）；將所有編碼按時間順序排列成坐標序列；將所有出現(xiàn)的坐標序列次數(shù)填入課堂行為矩陣（遷移矩陣）；對矩陣數(shù)據(jù)進行分析。Ⅲ.傅蘭德斯課堂互動分析45第四十五頁，共九十頁。編碼舉例師生語言行為代碼教師:“同學(xué)們,請安靜下來?！?課堂迅速靜了下來。10“今天,我們要學(xué)習(xí)磁鐵的特性?！?同學(xué)們頓時個個興趣昂然。教師:“我相信大家對這一定很感興趣,1你們中有多少人見過磁鐵?”4學(xué)生:“我見過?！?“那是我爸爸從商店買來的,它能吸起很多鐵釘?！?教師:“很好,你的觀察很敏銳?！?“正像這位同學(xué)所講的那樣,磁鐵能吸鐵”。教師展示磁鐵,并將它靠近鐵屑。3教師:“請大家注意觀察?！?“你看見了什么?”4學(xué)生:“磁鐵把鐵屑吸住了?！?學(xué)生:“老師,磁鐵什么都能吸嗎?”9教師:“這就是我們本堂課要講的內(nèi)容?！?46第四十六頁，共九十頁。坐標序列舉例原代碼序列：6、10、5、1、4、8、8、2、3、6、4、8、9、5、…形成的坐標序列：（6，10）、（10，5）、（5，1）、（1，4）、（4，8）、（8，8）、（8，2）、（2，3）、（3，6）、（6，4）、（4，8）、（8，9）、（9，5）、…12345678910合計11213141151161782191101合計47第四十七頁，共九十頁。1-3行與1-3列相交的區(qū)域是積極整合格，如果在這個區(qū)域里記錄次數(shù)密集，反映的是教師與學(xué)生之間情感氣氛融洽。7-8行與6-7列相交的區(qū)域是缺陷格，如果在這個區(qū)域里記錄次數(shù)密集，反映的是教師和學(xué)生之間情感交流上有隔閡。間接教學(xué)與直接教學(xué)的比值為63.7％，較大地調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。積極影響與消極影響的比率297％，可看出該課教師對學(xué)生的講話以接納、鼓勵為主，從而使整堂課的氣氛比較寬松，進而極大地調(diào)動起學(xué)生的參與積極性。矩陣分析48第四十八頁，共九十頁。教師語言比率(1-7列次數(shù)／總次數(shù))為51.9％。學(xué)生語言比率(8-9列次數(shù)／總次數(shù))為48.0％。無效語言比率(第10列次數(shù)／總次數(shù))為0.56％，說明課堂教學(xué)利用率較高。教師提問比率(第4列次數(shù)／總次數(shù))為9.1％，可看出學(xué)生的參與率較高。間接教學(xué)與直接教學(xué)的比值(1-4列次數(shù)／5-7列次數(shù))為63.7％。積極影響與消極影響的比率(2-3列次數(shù)／6-7列次數(shù))為297％。矩陣分析49第四十九頁，共九十頁。Ⅳ.常用教育統(tǒng)計檢驗設(shè)有兩個總體：總體1和總體2；對兩個總體的某項影響因子或指標進行抽樣： {X1，X2，…，XN}，{Y1，Y2，…，YM}；總體1的均值（數(shù)學(xué)期望）為μ1，總體2的均值為μ2；建立假設(shè)H0：μ1=μ2，即兩個總體該項指標無差異；通過統(tǒng)計運算，確定假設(shè)H0成立的概率p。1．統(tǒng)計檢驗的基本原理p≤0.01H0成立的概率極小兩總體該指標差異非常顯著p≤0.05H0成立的概率較小兩總體該指標差異顯著p≥0.05H0成立的概率較大兩總體該指標差異不顯著50第五十頁，共九十頁。2．教育統(tǒng)計檢驗的基本類型目的用于檢驗兩個總體（人群、物群、事件群）之間或一個總體的先后是否存在顯著差異；以此判斷實驗結(jié)論、區(qū)分方法等是否成立。

類型Z檢驗t檢驗X2檢驗條件計量資料-數(shù)值大小分析；總體為正態(tài)分布。計數(shù)資料-計數(shù)次數(shù)分析；總體為X2分布。樣本數(shù)N>30樣本數(shù)N<30分類與t檢驗相同單樣本t檢驗獨立樣本t檢驗配對t檢驗不分類SPSS命令與t檢驗相同AnalyzeCompareMeanOne-SampleTTestAnalyzeCompareMeanIndependent-SampleTTestAnalyzeCompareMeanPaired-SampleTTestAnalyzeDescriptiveStatisticsCrosstabsChi-squqre51第五十一頁，共九十頁。（1）t檢驗（僅做獨立樣本t檢驗和配對t檢驗）獨立樣本t檢驗：兩個不相關(guān)總體（如：兩個班或一個班分兩個組，變量控制條件為單因素、雙水平）；配對t檢驗：兩個相關(guān)總體（如：一個班前后測）進行前后比較。例1：獨立樣本t檢驗的例子打開文件“test2.sav”，設(shè)與group=1對應(yīng)的X值為1班（實驗班）11個抽樣學(xué)生的成績，與group=2對應(yīng)的X值為2班（對照班）13個抽樣學(xué)生的成績；選擇“Analyze”→“CompareMean”→“Independent-SampleTTest”；在對話框中將X選進“TestVariable”欄中，將group選進“GroupingVariable”欄中，單擊“DefineGroups”按鈕，Group1賦值1，Group2賦值2；單擊“Continue”按鈕返回后，再單擊“OK”按鈕。3．教育統(tǒng)計檢驗實例52第五十二頁，共九十頁。結(jié)果分析：t=2.524，自由度df=N1+N2–2=24–2=22，p=0.019（雙側(cè)界限）；因為我們的問題屬于單側(cè)界限問題，所以需要查t值表；查得的p=0.01（單側(cè)界限）；p=0.01<α=0.05（顯著性水平），有顯著性差異，即實驗有明顯效果。53第五十三頁，共九十頁。典型雙側(cè)邊界問題罐裝可樂的容量按標準應(yīng)在350毫升和360毫升之間。一批可樂出廠前應(yīng)進行抽樣檢查，現(xiàn)抽查了n罐，測得容量為X1,X2,…,Xn，問這一批可樂的容量是否合格？典型單側(cè)邊界問題某織物強力指標X的均值標準差為21公斤。改進工藝后生產(chǎn)一批織物，今從中取30件，測得均值標準差為21.55公斤。假設(shè)強力指標服從正態(tài)分布，且已知標準差為1.2公斤，問在顯著性水平α=0.01下，新生產(chǎn)織物比過去的織物強力是否有提高?54第五十四頁，共九十頁。例2：配對t檢驗的例子打開文件“test3.sav”，；選擇“Analyze”→“CompareMean”→“Paired-SampleTTest”；在對話框中將前測和后測同時選進“PairedVariables”欄中，單擊“OK”按鈕。結(jié)果分析：t=2.934，自由度df=7，p=0.022（雙側(cè)界限）；查t值表，有p=0.01（單側(cè)界限）；p=0.01<α=0.05（顯著性水平），實驗前后有顯著性差異。55第五十五頁，共九十頁。（2）Z檢驗Z檢驗與t檢驗使用SPSS命令相同，操作方法相同；當(dāng)n1和n2都很大，而且n1≈n2時，計算出的t值就是Z值；計算完后要查Z值表。求t和Z的公式56第五十六頁，共九十頁。（3）X2檢驗例3：X2檢驗的例子隨機抽取某學(xué)校數(shù)學(xué)系和中文系學(xué)生各100名，對某一英語教學(xué)軟件的效果進行評價，根據(jù)下表所示的評價結(jié)果測試兩系學(xué)生的評價態(tài)度的差異。系別認為好的人數(shù)認為中的人數(shù)認為差的人數(shù)數(shù)學(xué)系404020中文系602020對態(tài)度進行編碼：好=1，中=2，差=3；對系別進行編碼：數(shù)學(xué)系=1，中文系=2；建立SPSS數(shù)據(jù)文件，命名為test4.sav，保存。57第五十七頁，共九十頁。打開文件“test4.asv”；選擇“Data”→“WeightCases”，在“WeightCases”對話框中激活“WeightCasesby”選項，并將變量“人數(shù)”選入“Frequency”框中，單擊“OK”按鈕；選擇“Analyze→DescriptiveStatistics→Crosstabs”，在“Crosstabs”對話框中將變量“系別”指定為“Rows”，將變量“態(tài)度”指定為“Columns”；單擊對話框中的“Statistics”按鈕，在“Crosstabs:Statistics”對話框中選擇“Chi-Square”選項；單擊“Continue”按鈕，返回后，單擊“OK”按鈕。58第五十八頁，共九十頁。結(jié)果分析：Chi-Square欄中，X2=10.667；查X2值表；X2（df）0.005=X2（2）0.005=10.60；10.667>10.60；兩系學(xué)生的評價態(tài)度存在顯著差異。59第五十九頁，共九十頁。四、教育教學(xué)的測量與評價

教育監(jiān)測的方法：分類與時間序列分析（對教師）集團應(yīng)答分析（對學(xué)生）信息結(jié)構(gòu)分析（對環(huán)境）多元分析（對管理）多目標決策（質(zhì)量控制）馬爾可夫分析（質(zhì)量控制）…紙筆測量（問卷）心理測量（量表）生理測量（設(shè)備）行為測量統(tǒng)計測量60第六十頁，共九十頁。測量方法紙筆測量心理測量生理測量行為測量統(tǒng)計測量主要工具問卷量表測量設(shè)備教學(xué)行為記錄測量模型主要對象學(xué)生學(xué)生學(xué)生教師管理、環(huán)境使用條件對象抽樣對象抽樣對象抽樣無須抽樣無須抽樣PISA（Programmer

for

International

Student

Assessment，“國際學(xué)生評價項目”）是大型國際性教育成果比較、監(jiān)控項目測量。評價對象是處于義務(wù)教育階段末期的15歲學(xué)生，以紙筆測驗的形式測量學(xué)生的閱讀能力、數(shù)學(xué)能力和科學(xué)能力。61第六十一頁，共九十頁。學(xué)校教學(xué)水平監(jiān)測指標體系一級指標二級指標分值評估標準評分操作方法備查材料得分備注自評他評教學(xué)管理1教學(xué)理念42管理制度83德育工作8教師隊伍4教師專業(yè)發(fā)展12教學(xué)教研5校本教研46教研成果4教學(xué)過程7課程組織88教學(xué)實施129教學(xué)評價8教學(xué)效果10學(xué)業(yè)負擔(dān)611體育藝術(shù)612學(xué)業(yè)水平1613公民素養(yǎng)4注：摘自《龍崗區(qū)義務(wù)教育階段學(xué)校教學(xué)水平監(jiān)測指標體系》62第六十二頁，共九十頁。中小學(xué)學(xué)生發(fā)展評價指標體系注：摘自《中小學(xué)學(xué)生發(fā)展評價體系研究》，北京教育科學(xué)研究院基教所，“教育評價”63第六十三頁，共九十頁。設(shè)施設(shè)備標準（B1）實驗室評估指標體系（A）實驗教師（B2）實驗室管理（B3）實驗教學(xué)工作（B4）實驗室使用面積及座位標準用房數(shù)量標準實驗室、儀器室、準備室的基本要求儀器和藥品配置標準專業(yè)人員配置標準學(xué)歷、職稱及業(yè)務(wù)技術(shù)要求政治和生活待遇實驗室的設(shè)置及布局合理實驗室有完備的工作規(guī)范和制度實驗人員職責(zé)明確實驗室的配置，標準、規(guī)范、合理實驗室整潔、衛(wèi)生、通風(fēng)、明亮學(xué)校重視實驗教學(xué)工作按規(guī)定開齊、開足所有的實驗實驗開出工作規(guī)范，記錄完善定期向?qū)W生開放實驗室C1C2C3C4C5C6C7C8C9C10C11C12C13C14C15C161.第一個例子：層次分析（AHP）問題：如何科學(xué)建立評價指標體系？64第六十四頁，共九十頁。 20世紀70年代，美國運籌學(xué)家T.L.Saaty教授提出的層次分析法（AHP：AnalyticHierarchyProcess）是對一些較為復(fù)雜、較為模糊的問題作出決策的簡易方法，它特別適用于那些難于完全定量分析的問題。AHP法實施的關(guān)鍵步驟如下：①建立遞階層次結(jié)構(gòu)模型；②構(gòu)造各層次的判斷矩陣；③計算各矩陣的權(quán)值向量；④層次排序的一致性檢驗。65第六十五頁，共九十頁。（1）建立遞階層次結(jié)構(gòu)模型目標層判決層方案層一級指標（B）二級指標（C）權(quán)值實驗室評估指標體系（A）儀器設(shè)備標準（B1）實驗室使用面積及座位標準（C1）用房數(shù)量標準（C2）實驗室、儀器室、準備室的基本要求（C3）儀器和藥品配置標準（C4）實驗教師（B2）專業(yè)人員配置標準（C5）學(xué)歷、職稱及業(yè)務(wù)技術(shù)要求（C6）政治和生活待遇（C7）實驗室管理（B3）實驗室的設(shè)置及布局合理（C8）實驗室有完備的工作規(guī)范和制度（C9）實驗人員職責(zé)明確（C10）實驗室的配置，標準、規(guī)范、合理（C11）實驗室整潔、衛(wèi)生、通風(fēng)、明亮（C12）實驗教學(xué)（B4）學(xué)校重視實驗教學(xué)工作（C13）按規(guī)定開齊、開足所有的實驗（C14）實驗開出工作規(guī)范，記錄完善（C15）定期向?qū)W生開放實驗室（C16）66第六十六頁，共九十頁。（2）構(gòu)造各層次的判斷矩陣

判斷矩陣為n×n方陣，為每個層次或子層次中的項目數(shù)；如，B層次有4個項目，則B層次判斷矩陣為4×4方陣。該矩陣中的各行和各列都用B1~B4來標注，而矩陣中各元素的取值要根據(jù)下表確定。

標度含義135792、4、6、8倒數(shù)

表示兩個項目相比，具有相同重要性表示兩個項目相比，前者比后者稍重要表示兩個項目相比，前者比后者明顯重要表示兩個項目相比，前者比后者強烈重要表示兩個項目相比，前者比后者極端重要表示上述相鄰判斷的中間值項目i與的j重要性之比為aij，則項目i與j重要性之比為aji=1/aij

67第六十七頁，共九十頁。AB1B2B3B4B11421/2B21/411/21/6B31/2211/4B42641實驗室評估指標體系（A）儀器設(shè)備標準（B1）實驗教師（B2）實驗室管理（B3）實驗教學(xué)（B4）A-B矩陣儀器設(shè)備標準（B1）比實驗教師（B2）明顯重要，我們?nèi)12=4，則b21=1/4；儀器設(shè)備標準（B1）比實驗教師（B3）重要，我們?nèi)13=2，則b31=1/2；實驗教學(xué)（B4）比儀器設(shè)備標準（B1）重要，我們?nèi)41=2，則b14=1/2；其它元素按此確定。68第六十八頁，共九十頁。B1-C1B2-C5B1C1C2C3C4B2C5C6C7C11113C512.54.5C21135C61/2.512.5C311/311C71/4.51/2.51C41/31/511B3-C8B4-C13B3C8C9C10C11C12B4C13C14C15C16C811/71/531/3C1311/71/31/5C971395C147153C1051/3173C1531/511/3C111/31/91/711/5C1651/331C1231/51/351對于C層次，采用上面的方法我們可以得到4個判斷矩陣。69第六十九頁，共九十頁。（3）計算各矩陣的權(quán)值向量步驟：用MATLAB求出矩陣的特征向量和特征值；找出最大特征值λmax和最大特征值對應(yīng)的特征向量Λ；將最大特征值對應(yīng)的特征向量Λ歸一化后可得該矩陣的權(quán)值向量W。A-B矩陣的特征向量A-B矩陣的特征值A(chǔ)-B矩陣的最大特征值A(chǔ)-B矩陣的最大特征值對應(yīng)的特征向量A-B矩陣的權(quán)值向量70第七十頁，共九十頁。ΛA-B0.45630.08690.18470.8880WA-B0.28240.05380.11430.5495C層次矩陣矩陣名B1-C1B2-C5B3-C8B4-C13λmax4.18733.01205.23754.1170特征向量權(quán)值向量特征向量權(quán)值向量特征向量權(quán)值向量特征向量權(quán)值向量0.52540.76770.30780.19970.29180.42640.17090.11090.89840.40410.17890.60640.27280.12080.10670.86300.44010.05610.21700.06340.51280.26160.03330.12890.08690.88800.18470.41210.05530.56500.11750.2622通過計算得到C層次的4個判斷矩陣的最大特征值、最大特征值對應(yīng)的特征向量和權(quán)值向量，見下表。71第七十一頁，共九十頁。（4）層次排序的一致性檢驗一致性檢驗的目的是檢測判斷矩陣在邏輯上的合理性和防止出現(xiàn)矛盾關(guān)系。只有通過一致性檢驗的判斷矩陣才能被接受。該檢驗又分為層次單排序一致性檢驗和層次總排序一致性檢驗。層次單排序一致性檢驗的步驟：72第七十二頁，共九十頁。判斷矩陣名稱A-BB1-C1B2-C5B3-C8B4-C13階數(shù)n44354最大特征值λmax4.01044.18733.01205.23754.1170對應(yīng)的RI0.900.900.581.120.90一致性指標CI0.0034670.062430.0060.059380.039一致性比例CR0.0039<0.100.069<0.100.01<0.100.053<0.100.043<0.10C層次矩陣編號j1234C層次矩陣權(quán)值wj（WA-B=）0.28240.05380.11430.5495前面建立的5個判斷矩陣按上述各公式計算出的相關(guān)參數(shù)73第七十三頁，共九十頁。為了防止層次單排序中小的不合理產(chǎn)生的累計效果，還須進行層次總排序一致性檢驗。層次總排序一致性檢驗的公式如下：j為C層次矩陣編號，m為C層次矩陣個數(shù)，wj為C層次矩陣權(quán)值。層次總排序一致性檢驗結(jié)果：74第七十四頁，共九十頁。實驗室評估指標體系一級指標二級指標項目分值項目分值儀器設(shè)備標準28.24(0.2824)實驗室使用面積及座位標準8.24（≈28.24ⅹ0.2918）用房數(shù)量標準12.04（≈28.24ⅹ0.4264）實驗室、儀器室、準備室的基本要求4.83（≈28.24ⅹ0.1709）儀器和藥品配置標準3.13（≈28.24ⅹ0.1109）實驗教師5.38(0.0538)專業(yè)人員配置標準3.26（≈5.38ⅹ0.6064）學(xué)歷、職稱及業(yè)務(wù)技術(shù)要求1.47（≈5.38ⅹ0.2728）政治和生活待遇0.65（≈5.38ⅹ0.1208）實驗室管理11.43(0.1143)實驗室的設(shè)置及布局合理0.72（≈11.43ⅹ0.0634）實驗室有完備的工作規(guī)范和制度5.86（≈11.43ⅹ0.5128）實驗人員職責(zé)明確2.99（≈11.43ⅹ0.2616）實驗室的配置，標準、規(guī)范、合理0.38（≈11.43ⅹ0.0333）實驗室整潔、衛(wèi)生、通風(fēng)、明亮1.47（≈11.43ⅹ0.1289）實驗教學(xué)54.95(0.5495)學(xué)校重視實驗教學(xué)工作3.04（≈54.95ⅹ0.0553）按規(guī)定開齊、開足所有的實驗31.05（≈54.95ⅹ0.5650）實驗開出工作規(guī)范，記錄完善6.46（≈54.95ⅹ0.1175）定期向?qū)W生開放實驗室14.41（≈54.95ⅹ0.2622）75第七十五頁，共九十頁。2.第二個例子：數(shù)據(jù)包絡(luò)分析（DEA）簡介問題：教育效益評價如何量化？效益=產(chǎn)出/投入決策單元評價指標單位1單位2單位3單位4投入X12343.5投入X2315.23.5產(chǎn)出Y1122.54.3產(chǎn)出Y21.23.22.82.776第七十六頁，共九十頁。C2R模型DMU1DMU2…DMUj…DMUnX1X2…Xi…XmY1Y2…Yr…YsS-是對應(yīng)投入的松弛向量；S+是對應(yīng)產(chǎn)出的松弛向量；一般取ε=10-6；若僅θ=1，則弱DEA有效；若θ=1，且S-=0和S+=0；則DEA有效。求解方法：用DEAExcelSolver插件用專業(yè)軟件DEASolverPro77第七十七頁，共九十頁。決策單元評價指標單位1單位2單位3單位4投入X12343.5投入X2315.23.5產(chǎn)出Y1122.54.3產(chǎn)出Y21.23.22.82.7單位名對應(yīng)C2R模型最優(yōu)解評價結(jié)論單位1θ*=0.6089，λ2*=0.2943，λ4*=0.0957S2-*=1.1974非DEA有效單位2θ*=1，λ2*=1DEA有效單位3θ*=0.7258，λ2*=0.6328，λ4*=0.2871S2-*=2.1365非DEA有效單位4θ*=1，λ4*=1DEA有效78第七十八頁，共九十頁。中學(xué)名稱X1X2X3Y1Y2Y3師資力量教育經(jīng)費設(shè)備圖書畢業(yè)生數(shù)平均成績身體素質(zhì)市1中9225.22.823544121市2中80242.872273681市3中72183.571203781市4中68142.7518l376l市5中90l5.42.3817434l1市6中9822.8l2220300l市7中9821.9510.3223323l市8中4521.4l39441l市9中34l4.52.229l4090.87市10中668.52.54l743561市11中576.31.83l40360l市12中57l3.87.47l582960.98市13中7ll2.81.7l373450.9l市14中6ll2.72.21453421市15中6l223.751293620.85市16中694.53.8ll83451市17中34l01.5l28349l市18中29l2.68.42762480.94市19中43l1.543.4243288l市20中46l5.25.65l67409l其中：師資力量X1=2×特級教師數(shù)+1.5×一級教師數(shù)+1.2×二級教師數(shù)+其他人員數(shù)教育經(jīng)費單位：萬元設(shè)備圖書單位：萬元79第七十九頁，共九十頁。中學(xué)名稱對應(yīng)C2R模型最優(yōu)解評價結(jié)論市1中θ*=1，λ1*=1DEA有效，規(guī)模效益不變市2中θ*=0.7426，λ1*=0.4381，λ17*=0.5619，S2-*=1.1637，S3-*=0.053，S2+*=8.5973非DEA有效，規(guī)模效益不變市3中θ*=0.5078，λ8*=0.188，λ9*=0.111，λ17*=0.7154，S3-*=0.2299，S1+*=7.8075非DEA有效，規(guī)模效益遞減市4中θ*=0.7435，λ1*=0.2169，λ8*=0.36ll，λ17*=0.4219，S3-*=0.2943，S2+*=19.8915非DEA有效，規(guī)模效益不變市5中θ*=0.6854，λ1*=0.1628，λ8*=0.8372，S1-*=9.0315，S2-*=4.7778，S2+*=95.279l非DEA有效，規(guī)模效益不變市6中θ*=0.6097，λ1*=0.3943，λ8*=0.2616，λ17*=0.344，S3-*=5.3219，S2+*=97.9137非DEA有效，規(guī)模效益不變市7中θ*=0.6219，λ1*=0.4051，λ8*=0.3134，λ17*=0.2815，S3-*=4.4019，S2+*=80.3565非DEA有效，規(guī)模效益不變市8中θ*=1，λ8*=1DEA有效，規(guī)模效益不變市9中θ*=1，λ9*=1DEA有效，規(guī)模效益不變市10中θ*=0.785，λ1*=0.1678，λ8*=0.7347，λ17*=0.0975，S3-*=0.346，S2+*=71.1605非DEA有效，規(guī)模效益不變市11中θ*=0.7781，λ1*=0.0098，λ8*=0.8896，λ17*=0.1006，S2-*=1.8697，S2+*=71.4563非DEA有效，規(guī)模效益不變市12中θ*=0.7566，λ1*=0.1354，λ8*=0.1772，λ17*=0.6673，S3-*=4.0206，S2+*=70.8586非DEA有效，規(guī)模效益遞增市13中θ*=0.7902，λ1*=0.0489，λ8*=0.8611，S1-*=12.8598，S2-*=7.161，S2+*=54.8924非DEA有效，規(guī)模效益遞增市14中θ*=0.6919，λ1*=0.0524，λ8*=0.4698，λ17*=0.4778，S2-*=1.7495，S2+*=53.5206非DEA有效，規(guī)模效益不變市15中θ*=0.572，λ9*=0.0639，λ17*=0.9624，S2-*=2.0344，S3-*=0.5597，S3+*=0.168非DEA有效，規(guī)模效益遞減市16中θ*=0.635l，λ8*=0.8928，λ17*=0.1072，S3-*=1.0026，S1+*=19.8204，S2+*=861.1347非DEA有效，規(guī)模效益不變市17中θ*=l，λ17*=lDEA有效，規(guī)模效益不變市18中θ*=l，λ18*=1DEA有效，規(guī)模效益不變市19中θ*=0.8111，λ8*=0.0799，λ17*=0.9201，S3-*=1.2821，S1+*=85.8792，S2+*=68.3531非DEA有效，規(guī)模效益不變市20中θ*=0.9606，λ1*=0.0838，λ17*=1.073，S2-*=1.7605，S3-*=3.5818，S3+*=0.1568非DEA有效，規(guī)模效益遞減80第八十頁，共九十頁。3.第三個例子：主成分分析（PCA）問題：如何找出影響教育質(zhì)量的主要因素？注：主成分分析屬于多元分析；主成分分析的目的是降低影響因素的維數(shù)；主成分≠主要因素；主成分為全部因素（元素）的線性組合；通過對主成分中各因素的比例關(guān)系，可間接找出主要因素。PCA：PrincipalComponentAnalysis2-8律：找出影響80%效果的20%因素81第八十一頁，共九十頁。師資力量教育經(jīng)費圖書冊數(shù)設(shè)備件數(shù)競賽次數(shù)身體素質(zhì)市1中9225.23479745201市2中80243541593191市3中72184405465191市4中68143393538191市5中9015.42936529181市6中9822.814808585171市7中9821.9512710588171市8中4521727487211市9中3414.52739430200.87市10中668.53134529181市11中576.32258489181市12中5713.89217510170.98市13中7112.82097485180.91市14中6112.72714495181市1