Analýza pomocí modulu VEPAC - Služby a kurzy - Data mining - Prediktivní modelování - Credit Scoring - Fraud detection - SPC

Ukázka z projektu
Porovnání dvou metod výuky matematiky na gymnáziu ve Zlíně metodou REML za použití modulu STATISTICA VEPAC

Popis experimentu
Ve školním roce 2005/2006 byl ve druhých ročnících Gymnázia Zlín, nám. T. G. Masaryka realizován experiment, jehož cílem bylo porovnat počítačem podporovanou výuku geometrie s klasickým vyučováním. Počítačem podporovaná výuka geometrie probíhala za použití softwaru Cabri Geometrie. Při klasickém přístupu byli žáci vyučováni tradičním rýsováním a kreslením na tabuli.

Experimentu se zúčastnili studenti čtyř tříd. Do experimentální skupiny byly náhodně zvoleny dvě třídy, v nichž byla použita Cabri Geometrie. Zbývající dvě třídy byly označeny jako skupina kontrolní. Spolu se třídami byli současně náhodně rozděleni také čtyři náhodně vybraní vyučující matematiky. Každý žák byl hodnocen dvěma testy, vstupním a výstupním. Vstupním testem byla v každé ze tříd změřena úroveň vědomostí z oblasti doposud klasicky probíraného učiva planimetrie. Potom začalo vyučování dalšího tématu - zobrazení. V experimentální skupině se vyučovalo s pomocí softwaru Cabri Geometrie, v kontrolní skupině tradičně. Po pěti týdnech (15 vyučovacích hodin) psali žáci výstupní test vědomostí.

Rozdělení tříd do dvou skupin:

experimentální: 2.A (26 studentů), 2.B (24 studentů), celkem 50 studentů
kontrolní: 2.C (24 studentů), X.A (21 studentů), celkem 45 studentů

Otázka
Má použití Cabri Geometrie v hodinách matematiky na gymnáziu vliv na úroveň vědomostí studentů?

Řešení
Úlohu vyřešíme pomocí analýzy rozptylu. Zvolíme smíšený model z modulu STATISTICA VEPAC a k porovnání použijeme metodu REML, která nám v této úloze umožní dosáhnout přesnějších výsledků oproti klasické ANOVě. Zajímá nás, jestli skupina, třída a počet bodů ve vstupním testu mají vliv na výsledky výstupního testu.

Následující obrázek ukazuje, jak se v modulu STATISTICA VEPAC specifikují fixní a náhodné faktory.

Výsledkový dialog obsahuje širokou nabídku možností, jak si můžeme model prohlédnout a zhodnotit ho. K dispozici jsou i nové typy grafických výstupů, jako například graf rozptylu či skládaný sloupcový graf umožňující porovnávat velikost výsledných komponent rozptylu pro jednotlivé proměnné.

Z grafu rozptylu a popisných statistik je patrné, že výsledky výstupních testů byly více rozptýlené v kontrolní skupině - třídy 2.C a X.A.

Výsledky analýzy rozptylu ukazují významný vliv počtu bodů na vstupu a vliv zařazení do skupiny na výsledky ve výstupním testu.

V experimentální skupině studenti dosáhli lepšího skóre ve výstupním testu než ve skupině kontrolní.

Poznámka:

Přestože se neprokázal významný vliv faktoru třída, je vhodné otestovat, zda se jednotlivé třídy od sebe výrazně nelišily v počtu bodů ve vstupním testu, abychom tak předešli případnému zkreslení výsledků. Vzhledem k tomu, že rozdíl ve výsledcích vstupních testů mezi jednotlivými třídami není signifikantní, můžeme výsledky analýzy přijmout.

Závěr
Bylo prokázáno, že experimentální výuková metoda matematiky s využitím softwaru Cabri Geometrie vedla k významně lepším výsledkům ve výstupním testu než kontrolní metoda. Testování proběhlo na hladině α=5%.

Vstupní data poskytl:
Mgr. Lubomír Sedláček
Ústav matematiky, Fakulta technologická UTB, Zlín