SPSS在化学教育实证研究中的应用.doc

PAGE PAGE 12 SPSS在化学教育实证研究中的应用 摘　要 SPSS凭借其强大的统计功能和友好的界面,已经成为广大社会科学研究者的主要数据处理工具。在化学教育实证研究中,假设检验、相关分析以及方差分析等常用的统计分析均可通过SPSS来完成。 关键词 社会科学统计软件包；化学教育；实证研究 1 引言 我国研究人员对化学以及各相关学科都有极大的兴趣,但问题是由于缺乏足够科学的方法支撑。不少对化学研究仅仅停留在简单的层次,没有以研究数据为依据,不能得到更有价值的发现,因而难以达到理想的研究水平。该文无疑给广大化学教育领域的研究者指出了由于科研方法上的单一和缺陷所导致的研究的局限,指明了未来的努力方向。自此,越来越多的化学教师与研究者开始重视化学科研方法的学习和运用,从对化学教育领域里诸多课题的简单思辨转向了更为科学和有效的实证性研究,极大地促进了化学教育科研的发展。实证性研究是指在实验室或者自然的教育教学环境中选取一定的实验对象,设计某种实验以检验相关假设的研究。此类研究中,一个不可或缺的部分就是对实验数据所进行的统计分析处理,即对事物的量的方面进行分析和研究,从而检验实验前的有关假设的正确性,以便形成科学的结论。由此,我们可以说数据统计处理和分析是实证性研究的核心内容,是正确而迅速地把握事物特点的前提条件。在化学教育科研领域用来进行数据分析处理的工具中,首推在全球有着广泛而深远影响的优秀社会科学统计软件包SPSS。其成熟的统计理论、强大的统计功能和友好的用户界面深受广大社会科学研究者的青睐,已成为科研工作者使用最为普遍的数据处理系统。 考试是评价教学效果的一种必不可少的手段，而如何选择测试效果的评价工具又显得尤为重要。根据学生考试结果的评价标准，学校和教师在考试实施后有必要通过成绩统计与试卷分析，获取改进教学方法、或教学手段等的反馈信息。 然而，遗憾的是，很多教师不会对数据进行科学和全面的统计与分析，更不会使用SPSS 统计软件。结合肇庆市第十二中学2009年-2010年度第一学期高一年级第一次化学月考和第二次化学月考的试卷和成绩，我们来了解如何运用SPSS统计软件进行试卷统计与分析，希望能为广大教师进行试卷分析提供一种参考模式。 2 SPSS简介 SPSS是英文名称Statistical Package for the Social Science的首字母缩略词,意思是社会科学统计软件包,最初由美国斯坦福大学H. Nie等三位大学生于1968年开发出来,并于同年底运用于大型机进行数据统计计算。1975年在芝加哥注册成立了SPSS公司。 在目前最为著名的数据分析软件中,除了为专业研究人员设计的SAS以外,应当数SPSS。由于它是专为非专业统计人士设计,操作简便,易学实用,因此受到广大研究人员的喜爱。同时, SPSS主要是针对社会科学研究领域的需要设计开发,更适合应用于教育科研领域,在1988年中国高教学会向我国教育科研领域的研究人员推广这种软件以后,它逐步成为了国内该领域研究人员的常用科研工具。本文着力于介绍在化学教育实证研究中,运用SPSS进行数据处理的几种常用类型。 3 SPSS在化学教育实证研究数据处理中的应用 针对化学教育实证研究的实际,同时又限于篇幅,本文主要介绍涉及运用SPSS进行数据处理的几种最基本的类型,包括假设检验、相关分析和方差分析三类。 3.1 假设检验 在研究中,根据研究的问题提出两种对立的假设:零假设H0 (研究者力图拒绝的无差异假设)和备择假设H1(与零假设相对立的假设) ,规定显著性水平(决定检验是在0. 05或者0.01的水平上进行)。然后根据样本特点,选用合适的检验方法,确定检验统计量的抽样分布特点。研究者把相伴概率P值与先前规定的显著性水平a值进行比较,判断拒绝还是接受零假设,从而对研究问题所提出假设的正确性进行判断,得出研究结论。根据对总体分布形式的掌握程度,假设检验可以分为参数检验与非参数检验；根据所使用的不同检验统计量,假设检验有Z检验、T检验、F检验、X2检验等；从样本数量,可以分为单样本检验、双样本检验和多样本检验；考虑样本之间的关系,有独立样本检验和相关样本检验。这里我们以两个独立样本的T检验为例,说明假设检验的实施与操作过程。 例如： 肇庆市第十二中学高一年级，在2009年10月23日的一次化学月考结束以后,化学老师1想了解自己所任教的班级（高一（1）班，高一（4）班和高一（6）班）与老师2所任教的班级（高一（2）班，高一（3）班和高一（5）班）学生的化学考试成绩之间是否存在显著性差异。学生此次的化学月考成绩如下表1所示： 表1 学生化学月考成绩表 高一（1）班 高一（2）班 高一（3）班 高一（4）班 高一（5）班 高一（6班） 47 4