Применение программной среды SPSS для обработки данных педагогического эксперимента

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.

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.

301 14,000

ответ

1 3824,000

иредкий

Рис. 4

раметрк laronoBO 1римема активный ЭДНОВЫ 0 ал раметри : гнетено 1римеча активный критерий 4*3 За го» -® Раш ЧЙ Стат

рангов

30114,00

34866,00

Статистки критерия

Статистика U Манна-Уитни

Статистика W

Уипкоксона

Z

Ас им пт энч (двухсторонняя)

-2.624

а Группирующая переменная

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

Испытуемые		Категор ия	Уровни эмоциональной активности
Коли честв о	Класс
			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.

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).

/риал “пара, □ Зап J Прг ] Актк В °ДН

/риал mapai □ Зап 1 Пр» В| Akti i одь /риал “пара, □ Зап й Прг I Ат 3 Кри

+ Непараметрические Критерии

|НаВорданных4]

Одновыборочный критерий Колмогорова-Смирнова

SPSS Statistics Processor is ready         4:0,79,^14,31 cm

Рис. 7

эксперимент, группа контр, труп па N H о p м ал ь н ы е             С р едн е е параметры--ь            Стд стклонение Р аз н о сти з к стр е мум о в     М одул ь Положительные. Отрицательные. Стати ст и к a Z Кол м о го р о в а- С м и р н о в а Ас и м пт. знч. (двуксто р о н н я я) 25 1,88 ,600 ,339 ,301 -,339 1,696 ,006 25 1,64 ,638 ,282 ,282 -,274 1,411 ,037 а. Сравнение с нормальным распределением.

Ь. Оценивается по данным.

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 – Динамика эмоционального отношения

Группа	Количество учащихся	Проявили положительные эмоции	Индекс эмоциональной положительности
Экспериментальная	25	17	2
Контрольная	25	10	1

Рис. 11

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.