CC BY
16
Кардаш А.С. студент Баженов Р. И.
зав.кафедрой информатики и вычислительной техники Приамурский государственный университет им. Шолом-Алейхема
Россия, г. Биробиджан ПРИМЕНЕНИЕ ПРОГРАММНОЙ СРЕДЫ SPSS ДЛЯ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ ПЕДАГОГИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА
Аннотация
В статье показано использование методов анализа данных программной среды SPSS. В исследовании были применены различные методы: критерий Колмогорова-Смирнова для проверки на нормальность распределения, непараметрический критерий Манна-Уитни для нахождения статистической различимости.
Ключевые слова: SPSS, критерий Колмогорова-Смирнова, критерий Манна-Уитни, педагогический эксперимент
Педагогический эксперимент предполагает обработку и анализ полученных данных. Упрощают задачу анализа различные пакеты статистической обработки данных, такие как SPSS, STATISTICA, STATA, DATASCOPE и др.
Объектом исследования является обработка данных педагогического исследования до и после применения различных методик для сравнения уровня развития младших школьников общеобразовательных и специализированных учреждений.
В данной статье рассматривается обработка результатов методик с помощью универсального пакета SPSS, который не ориентирован на какую-либо конкретную предметную область и может применяться для анализа данных из различных областей деятельности. Многопрофильность SPSS позволяет проводить подробный анализ различных типов данных с использованием обширного диапазона статистических методов.
Подробно анализ данных с помощью пакета SPSS рассмотрен в учебном пособии А.О. Крыштановского [1]. Н.И.Леонов в соавторстве с М.М.Главатских использовали SPSS для обработки данных в психологических исследованиях [2]. В методическом пособии для медицинских вузов Н.В. Макаровой подробно рассмотрены примеры использования различных программ для обработки статистических данных (в том числе и SPSS), а также понятия, формулы и методы статистического анализа [3]. А.Д.Наследов провел сравнительный анализ функционирования пакетов SPSS и AMOS [4]. А.А.Попов [5, 6] применял SPSS для анализа экономики региона. Особенности моделирования латентных изменений с помощью SPSS исследовал Р.И.Остапенко [7, 8]. А.А.Серов провел скоринг экспериментальных данных с применением прогнозных моделей в среде пакета SPSS [9]. Р.И.Баженов и др. показали опыт применения различных
программных систем для анализа данных [10-19].
В ходе исследования были рассмотрены результаты различных исследований и методик. Данные были предоставлены Н.В.Шкляр [20-23]. Перед тем, как использовать развивающие методики в процессе обучения, было проведено анкетирование педагогов для исследования осознания ими важности проблемы эмоционального развития учащихся. Для этого были выбраны преподаватели массовой и специальной (коррекционной) школ (табл. 1).
_Таблица 1 - Результаты сравнительного исследования_
Количество Школа Уровни
Педагогов Ответов Высокий Средний Низкий
Ответы % Ответы % Ответы %
220 180 Специальная (коррекционна я) 66 36,7 76 42,2 38 21,1
220 180 Общеобразоват ельная 74 41 85 47 21 12
Полученные данные были проверены на нормальность с помощью критерия Колмогорова-Смирнова. Далее сравниваем показатель асимптотической значимости: если полученное число более 0,05, то распределение является нормальным и применяется для исследования различий критерий Т-Стьюдента. В противном случае ненормальное распределение исследуется методом Манна-Уитни.
На рис. 1 видно, что асимптотическая значимость менее 0,05 - 0,000. Следовательно, используем аналитический метод Манна-Уитни.
Рис. 1
В свою очередь, асимптотическая значимость в результате использования критерия Манна-Уитни также сравнивается с числом 0,05, как видно из рис. 2, асимптотическая значимость равна 0,91, то есть превышает сравнительный критерий. Из этого следует, что данные табл.1 статистически неразличимы._
Рис. 2
На основе данных табл. 1 была исследована динамика отношения педагогов коррекционной школы к эмоциональному развитию умственно отсталых школьников (табл. 2). В ходе эксперимента были обследованы две группы испытуемых: констатирующая и контрольная.
_Таблица 2 - Динамика отношения педагогов_
Этап эксперимента Количество Уровни отношения
Высокий Средний Низкий
Педагогов Ответо в Ответ ы % Ответ ы % Ответ ы %
Констатирующий 20 180 66 36,7 76 42,2 38 21, 1
Контрольный 20 180 81 45 84 46,7 15 8,3
Далее алгоритм исследования повторяется: данные исследуются на нормальность с помощью методики Колмогорова-Смирнова, показатель асимптотической значимости сравнивается с 0,05. Можем наблюдать на рис. 3, что нужный нам показатель меньше необходимого, следовательно, для дальнейшего анализа данных применяется метод Манна-Уитни.
"]4айл Правка Вид Данные ПреоЦразоватк Вставка Формат Диализ Графика Сервис Дополнения Окно справка
1= ы а а © ър* па- . ы- В* 4 % 4'В Ч N¡1 И» +1
4» + - Ш Ш 5= 10! А » *
л
Курнал 1епарам 1ГП Затем В Прик 10 АКТИ1 1/Я О дне
[наварданных!]
ОдновыОорочнмх кршерий Колмогорова Смирнова
констатирую щий контрольный
N 180 160
Нормальные Параметры*"'' Среднее Стд отклонение 2,16 ,746 2,37 ,633
Разности экстремумпв Модуль ,238 ,291
Положительные ,216 ,269
Отрицательные -,238 -.291
Статистика 1 Колмогорова-Смирнова 3,191 3,909
Асимпт энч (двухсторонняя) ,000 ,000
л, Срлпнпния с нормальным распродппяниям Ь Оценивается поданным
ЭРЭЭ ЗЫМсв Ргисв»80г I? Г1-*г.1у
Рис. 3
Как видно из рис. 4, асимптотическая значимость критерия Манна-Уитни превышает число 0,05, следовательно, данные таблицы 2 статистически различимы. Можно говорить о том, что наблюдается динамика в отношении педагогов коррекционной школы к эмоциональному развитию умственно отсталых школьников, и она произошла благодаря разработанной методике.
Рис. 4
В табл. 3 представлены результаты сравнительного исследования уровня развития отношения умственно отсталых младших школьников и нормального развивающихся сверстников к окружающей действительности.
Таблица 3 - Результаты сравнительного исследования
Испы Коли честв о туемые Класс Категор ия Уровни эмоциональной активности
Высокий Средний Низкий
Уч-ся % Уч-ся % Уч-ся %
50 1-2 Умстве нно отсталы е 1 2 21 42 28 56
50 3-4 3 6 27 54 20 40
100 1-4 4 4 48 48 48 48
50 1-2 Норма 8 16 29 58 13 26
50 3-4 12 24 30 60 8 16
100 1-4 20 20 59 59 21 21
В данном случае мы использовали общие данные, то есть учеников 1 -4 классов общеобразовательной и коррекционной школы. На рис. 5 показано, что, так как асимптотическая значимость менее показателя, равного 0,05, мы использовали критерий Манна-Уитни._
О 'Вывод! тпч:мДчт11 - ^.Р^.
Рис. 5
Рис. 6
В результате анализа данных с использованием критерия Манна-Уитни видно, что отношение учеников коррекционной школы к окружающей действительности значительно отличается от отношения учеников массовой школы (рис. 6).
На основе данных из табл. 3, после проведения методики, получили табл. 4, отображающую динамику эмоционального отношения умственно отсталых младших школьников к окружающей действительности по результатам формирования.
Таблица 4 - Динамика эмоционального отношения
Количество испытуемых Уровни успешности выполнения заданий
Высокий Средний Низкий
Уч-ся % Уч-ся % Уч-ся %
Экспериментальная группа (25 учащихся) 3 12 16 64 6 24
Контрольная группа (25 учащихся) 2 8 12 48 11 44
Проверка на нормальность показала, что показатель асимптотической значимости менее 0,05 (рис. 7).
Рис. 7
На рис. 8 представлены результаты проверки двух независимых выборок критерием Манна-Уитни. Показатель асимптотической значимости более необходимого значения, что говорит о неэффективности выбранной педагогами-исследователями методики.
Рис. 8
Кроме этого, для проверки данных нам предоставили результаты исследования эмоционального отношения умственно отсталых и нормально развивающихся школьников к урокам (табл. 5). Используя программу SPSS, мы проверили данные на нормальность, и, исходя из результатов проверки, выяснили, что распределение ненормальное, поэтому для дальнейшего
исследования используем метод Манна-Уитни (рис. 9). _Таблица 5 - Результаты сравнительного исследования
Испытуемые Проявили положительные эмоции Индекс эмоциональной положительности
Категория Класс Количество
Умственно отсталые 1-2 50 уч-ся 12 уч-ся 0,32
3-4 50 уч-ся 18 уч-ся 0,56
1-4 100 уч-ся 30 уч-ся 0,43
Норма 1-2 50 уч-ся 19 уч-ся 0,61
3-4 50 уч-ся 27 уч-ся 1,17
1-4 100 уч-ся 46 уч-ся 0,85
Рис. 9
Рис. 10
Проведя проверку данных аналитическим критерием Манна-Уитни, мы выяснили, что данные статистически различимы (асимптотическая значимость менее показателя 0,05), следовательно, эмоциональное отношение школьников общеобразовательной школы к урокам статистически различимо отличается от отношения к урокам подопечных коррекционных школ.
После использования методики по формированию эмоционального отношения к учебной деятельности у школьников специальной (коррекционной) школы, были получены результаты (табл. 6), которые мы снова проверили с помощью программного комплекса SPSS.
Таблица 6 -Д инамика эмоционального отношения
Группа Количество учащихся Проявили положительные эмоции Индекс эмоциональной положительности
Экспериментальная 25 17 2
Контрольная 25 10 1
Рис. 12
Сравнивая показатели контрольной и экспериментальной групп, мы выяснили, что использованная методика действительно работает. По крайней мере, это подтверждают результаты критерия Манна-Уитни (рис. 12).
Исходя из сказанного выше, можно отметить исключительную простоту использования пакета статистической обработки данных SPSS, а
также скорость и точность результатов исследования, полученных с помощью данного программного комплекса.
Использованные источники:
1. Крыштановский А.О. Анализ социологических данных с помощью пакета SPSS. М.: ГУ ВШЭ. 2006. 281 с.
2. Леонов Н.И., Главатских М.М. Многомерные статистические методы анализа данных в психологических исследованиях. М.: Московский психолого-социальный университет. 2011. 127 с.
3. Макарова Н.В. Статистический анализ медико-биологических данных с использованием пакетов статистических программ STATISTICA, SPSS, NCSS, SYSTAT: Методическое пособие. СПб.: полиграф. центр Санкт-петербургского ун-та Гос. противопожарн. службы МЧС России, 2012. 189 с.
4. Наследов А.Д. IBM SPSS STATISTICS 20 и AMOS: Профессиональный статистический анализ данных. СПб.: Питер, 2013. 416 с.
5. Попов А.А. Основы проведения факторного анализа социально-экономического развития региона с использованием программного комплекса SPSS (на примере Алтайского края) // Вестник Российского экономического университета им. Г.В. Плеханова. 2010. № 5. С. 81-88.
6. Попов А.А. Проведение факторного анализа экономики региона с использованием программной системы SPSS // В мире научных открытий. 2010. № 2-1. С. 120-124.
7. Остапенко Р.И. Особенности моделирования латентных изменений с помощью AMOS SPSS // Перспективы науки и образования. 2014. № 1 (7). С. 89-95.
8. Остапенко Р.И. Особенности анализа лонгитюдных данных в психолого-педагогических исследованиях с помощью AMOS SPSS // Современные научные исследования и инновации. 2014. № 4 (36). С. 74.
9. Серов А.А. Скоринг экспериментальных данных с применением прогнозных моделей в среде пакета SPSS // Традиции и новации в профессиональной подготовке и деятельности педагога. Материалы Всероссийской научно-практической конференции преподавателей и студентов. Ответственный редактор В.П.Анисимов. Тверь: Тверской государственный университет, 2013. С. 53-54.
10. Широкова Н.А., Баженов Р.И. Применение корреляционного анализа для исследования данных спортивных показателей студентов в среде SPSS // Nauka-Rastudent.ru. 2015. № 6 (18). С. 25.
11. Муллинов Д.О., Винокуров А.С., Баженов Р.И. Разработка в среде SPSS регрессионной модели рынка автомобилей // Nauka-Rastudent.ru. 2015. № 6 (18). С. 24.
12. Лагунова А.А., Муллинов Д.О., Баженов Р.И. Применение программной среды SPSS для исследования данных психологических методик // Психология, социология и педагогика. 2015. № 6 [Электронный ресурс]. URL: http://psychology.snauka.ru/2015/06/5446 (дата обращения: 24.06.2015).
13. Эм А.А., Баженов Р.И. Разработка в среде eviews регрессионной модели
реализации продукции компании по производству резинометаллических изделий // Экономика и менеджмент инновационных технологий. 2015. № 42 (43). С. 58-709.
14. Якимов А.С., Баженов Р.И. Сегментация клиентов с помощью анализа // Экономика и менеджмент инновационных технологий. 2015. № 1 (40). С. 55-61.
15. Баженов Р.И., Векслер В.А., Гринкруг Л.С. RFM-анализ клиентской базы в прикладном решении 1С:Предприятие 8.3 // Информатизация и связь.
2014. № 2. С. 51-54.
16. Пивенко К.А., Баженов Р.И. Построение регрессионной модели в среде gretl на примере рынка поддержанных автомобилей г. Биробиджана и г. Хабаровска // Экономика и менеджмент инновационных технологий. 2015. № 4-1 (43). С. 72-80.
17. Лагунова А.А., Баженов Р.И. Разработка в среде gretl регрессионной модели рынка вторичного жилья г. Биробиджана // Nauka-Rastudent.ru. 2015. № 1 (13). С. 40.
18. Муллинов Д.О., Баженов Р.И. Разработка в среде eviews регрессионной модели рынка гаражных помещений г. Биробиджана // Nauka-Rastudent.ru.
2015. № 1 (13). С. 43.
19. Пронина О.Ю., Баженов Р.И. Исследование методов регрессионного анализа программной среды eviews // Nauka-Rastudent.ru. 2015. № 1 (13). С. 45.
20. Шкляр Н.В. Коррекция и развитие эмоциональной сферы умственно отсталых младших школьников // Начальная школа. 2007. № 8. С. 71-74.
21. Шкляр Н.В. Особенности эмоционального отношения младших школьников с нарушением интеллекта к учебным предметам // В сборнике: Современная психология в экономике, политике и социальной сфере материалы IV Международной научно-практической конференции, к 100-летию социальной психологии как науки. Нижегородский филиал Негосударственная автономная некоммерческой организация высшего профессионального образования "Институт бизнеса и политики"; редколлегия: Е. Г. Виноградова ответственный редактор. Нижний Новгород, 2009. С. 77-80.
22. Шкляр Н.В. Сравнительное изучение особенностей эмоционального восприятия понимания умственно отсталыми младшими школьниками эмоциональных состояний других людей // Психология и педагогика: методика и проблемы практического применения. 2009. № 5-1. С. 137-142.
23. Шкляр Н.В. Изучение особенностей эмоциональной сферы младших школьников с нарушением интеллекта с целью оптимизации учебно -воспитательного процесса // Вестник Приамурского государственного университета им. Шолом-Алейхема. 2011. № 1-2. С. 102-117.
