教學(xué)改革實(shí)驗(yàn)分析

毛瀟瀟,劉騰飛,董孝凱

（1.長春工程學(xué)院 理學(xué)院;2.長春工程學(xué)院 電氣與信息工程學(xué)院, 長春 130012）

教學(xué)改革實(shí)驗(yàn)分析

毛瀟瀟1,劉騰飛2,董孝凱2

（1.長春工程學(xué)院 理學(xué)院;2.長春工程學(xué)院 電氣與信息工程學(xué)院, 長春 130012）

教學(xué)改革實(shí)驗(yàn)作為一種社會研究方法，是通過有意控制和變革對象而進(jìn)行的教育科學(xué)研究實(shí)踐活動，并且逐漸成為教育改革創(chuàng)新的重要探索工具。當(dāng)前，眾多學(xué)校鼓勵(lì)教師開展教學(xué)改革的創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，然而對于教學(xué)改革實(shí)驗(yàn)成果的評價(jià)分析方法卻相對滯后，難以準(zhǔn)確評定教學(xué)改革實(shí)驗(yàn)的成果，不能充分體現(xiàn)教學(xué)改革實(shí)驗(yàn)的價(jià)值。為此本文提出了一種基于獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)①的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析方法來更加科學(xué)地評價(jià)教學(xué)改革實(shí)驗(yàn)成果，并以長春工程學(xué)院開展的高等數(shù)學(xué)課程 教學(xué)改革的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為例，證明了獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)應(yīng)用于教學(xué)改革實(shí)驗(yàn)分析方面的普適性。

教學(xué)改革；正態(tài)分布；差異性比較；獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)

1 引言

教學(xué)方法是制約學(xué)生發(fā)展的重要因素，采用不同教學(xué)方法培養(yǎng)出來的學(xué)生在對知識的認(rèn)知以及自身個(gè)性的發(fā)展會有所不同。以傳統(tǒng)的填鴨式教學(xué)方法為例，盡管它具有其獨(dú)特的優(yōu)勢，但如果教師們過分偏重于知識的傳授，這種教學(xué)方法就會壓抑了學(xué)生對問題獨(dú)立思考的積極性，學(xué)生們可能會失去學(xué)習(xí)的主動性，在學(xué)習(xí)中處于被動地位，不會學(xué)習(xí)，不會思考，只會死記書本知識，使理論和實(shí)踐相脫離，這將導(dǎo)致所學(xué)理論知識在實(shí)踐中得不到用處，并且對學(xué)生們健康人格的培養(yǎng)起了潛移默化的負(fù)面作用。如此一來，學(xué)校就無法培養(yǎng)學(xué)生們發(fā)現(xiàn)、提出、思考和解決問題的能力，逐漸忽視對學(xué)生們面對具體問題時(shí)的開拓性和挑戰(zhàn)性的塑造。同時(shí)，很多種傳統(tǒng)的教學(xué)方法彼此孤立，互不聯(lián)系，甚至為了突出某一種教學(xué)方法而貶低另一種教學(xué)方法，這樣的教學(xué)思想失去了應(yīng)有的活力。當(dāng)今教育要求充分開發(fā)受教育者的潛能，促進(jìn)受教育者的社會化和個(gè)性化，培養(yǎng)受教育者的獨(dú)立思考和創(chuàng)新能力，這表明，開展教學(xué)改革的創(chuàng)新與實(shí)驗(yàn)是教育發(fā)展的必然。

對于教改實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析方法，許多研究者已經(jīng)做出了較為深入的研究，許興丹[1]等在其“教改實(shí)驗(yàn)析評價(jià)初探”一文中提出了對于教改實(shí)驗(yàn)的四大研究方向：分析研究法、問卷調(diào)查法、聽課評議法及數(shù)據(jù)處理法。對于教改實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)分析，采取科學(xué)的方法顯得尤為重要。常見的分析方法采用平均分、及格率和優(yōu)良率等指標(biāo)的差異水平檢驗(yàn)，可以用來說明教改實(shí)驗(yàn)的效果，但若簡單地根據(jù)這些指標(biāo)，而不做統(tǒng)計(jì)性檢驗(yàn)就得出結(jié)論顯然是不科學(xué)的。如李瑜峰[2]等采用了統(tǒng)計(jì)性檢驗(yàn)較好的說明了其在“初中化學(xué)教學(xué)方法改革實(shí)驗(yàn)研究”的試點(diǎn)工作中的教學(xué)改革成果，但是其做了統(tǒng)計(jì)性檢驗(yàn)后仍然具有不足之處，例如說明數(shù)據(jù)過于分散，不能直觀地表現(xiàn)出教改實(shí)驗(yàn)的顯著成果?？紤]標(biāo)準(zhǔn)化回歸系數(shù)②，因其絕對值的大小直接反映了自變量對因變量的影響程度，可以用來分析教學(xué)改革實(shí)驗(yàn)對學(xué)生成績的影響。如周小山[3]等采用標(biāo)準(zhǔn)化回歸系數(shù)來度量實(shí)驗(yàn)組與對比組的不相等程度，也能較好地說明實(shí)驗(yàn)班與對比班的教改差異，但是標(biāo)準(zhǔn)化回歸系數(shù)的比較結(jié)果只是適用于某一特定環(huán)境，對于其他環(huán)境并不是絕對正確的，它可能因時(shí)因地而變化，因而這種方法不具有普適性。

那么基于目前流行的教學(xué)改革實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析方法，需要做出更加深入的研究來更加科學(xué)地評價(jià)教學(xué)改革的成果。本文僅以分析研究法和數(shù)據(jù)處理法兩個(gè)方向進(jìn)行定量的分析。

2 基于獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)的教改實(shí)驗(yàn)研究方法

筆者研究發(fā)現(xiàn)T檢驗(yàn)常常應(yīng)用于廣泛的樣本對比研究，T檢驗(yàn)的過程是對兩樣本均數(shù)差別的顯著性進(jìn)行檢驗(yàn)，那么教改實(shí)驗(yàn)的成果分析若采用建立T檢驗(yàn)?zāi)Ｐ蛠磉M(jìn)行研究是具有科學(xué)性與可行性的。運(yùn)用T檢驗(yàn)的前提是兩組數(shù)據(jù)必須服從正態(tài)分布，下面以長春工程學(xué)院2014及2015兩年內(nèi)的高等數(shù)學(xué)課程考試成績作為數(shù)據(jù)樣本進(jìn)行說明：第一組數(shù)據(jù)為未實(shí)施教改實(shí)驗(yàn)的教學(xué)班（對比班）的高數(shù)成績，第二組數(shù)據(jù)為實(shí)施教改實(shí)驗(yàn)后教學(xué)班（實(shí)驗(yàn)班）的高數(shù)成績。為了提高教學(xué)實(shí)驗(yàn)及其數(shù)據(jù)分析的科學(xué)性，對比班與實(shí)驗(yàn)班均為相同專業(yè)且前后兩屆的教學(xué)班。首先根據(jù)數(shù)據(jù)給出頻率分布直方圖來檢驗(yàn)兩組數(shù)據(jù)是否服從正態(tài)分布，其次進(jìn)行獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)。

2.1 頻率分布直方圖

基于兩組數(shù)據(jù)在origin軟件中繪制頻率分布直方圖，如圖1所示：

圖1反映出兩組數(shù)據(jù)均近似服從正態(tài)分布，不難看出實(shí)驗(yàn)班的峰值出現(xiàn)滯后于對比班，并且其幅值高于對比班，由兩組數(shù)據(jù)的頻率分布直方圖已經(jīng)較好的說明了實(shí)驗(yàn)班的教改成果。

2.2 獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)

經(jīng)檢驗(yàn)兩組數(shù)據(jù)均符合正態(tài)分布，接下來考慮兩組數(shù)據(jù)來自相同專業(yè)但不同年級的學(xué)生，顯然兩組數(shù)據(jù)屬于獨(dú)立樣本，故可建立獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)的數(shù)學(xué)模型來進(jìn)一步定量研究教改實(shí)驗(yàn)的顯著成果。

下面利用統(tǒng)計(jì)軟件SPSS，對兩組數(shù)據(jù)進(jìn)行T檢驗(yàn)，得出如表1及表2所示的檢驗(yàn)結(jié)果。

表1 兩屆學(xué)生高數(shù)成績基本統(tǒng)計(jì)量

表2 獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)結(jié)果表

表1中樣本值1為對比班，樣本值2為實(shí)驗(yàn)班，從兩組值的均值56.53和63.09可以得出實(shí)驗(yàn)班平均分高于對比班平均分6.56分。假設(shè)方差相等，可見顯著性水平Sig.＝0.719＞0.05，表示兩個(gè)樣本的方差是齊性的，這符合獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)應(yīng)用的前提條件。由于方差是齊性的，由表2可見校正t=-2.592，校正df=296，顯著性水平Sig.(雙側(cè))＝0.010＜0.05表明檢驗(yàn)顯著，即實(shí)驗(yàn)班與對比班成績有顯著差異。實(shí)驗(yàn)班與對比班平均成績的差異是因?yàn)樵诮虒W(xué)中使用了新的教學(xué)方法。

所建立的獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)?zāi)Ｐ?，定量的分析出了使用了新的教學(xué)方法的實(shí)驗(yàn)班相對于對比班成績提高的顯著性成果，準(zhǔn)確地評價(jià)了教學(xué)改革實(shí)驗(yàn)的成果，有利于教改實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行。自然狀態(tài)下的學(xué)生成績都可近似認(rèn)為其符合正態(tài)分布，并且對同一科目進(jìn)行的教改實(shí)驗(yàn)是獨(dú)立樣本，這就符合了獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)的模型的基本要求，據(jù)此，類似問題都可通過建立獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)的模型進(jìn)行分析，從而證明這種教改實(shí)驗(yàn)研究方法具有普適性。

3 結(jié)語

本文首先闡述了教學(xué)改革實(shí)驗(yàn)的重大意義，其次分析了目前針對教學(xué)改革實(shí)驗(yàn)評價(jià)的主要研究方法，然后提出了基于獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)的教改實(shí)驗(yàn)研究方法，并以實(shí)際數(shù)據(jù)證明其可行性，最后論述了基于獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)的教改實(shí)驗(yàn)研究方法的普適性。

注釋：

①T檢驗(yàn)是用于小樣本的兩個(gè)平均值差異程度的檢驗(yàn)方法。它是用T分布理論來推斷差異發(fā)生的概率，從而判定兩個(gè)平均數(shù)的差異是否顯著。T檢驗(yàn)是戈斯特為了觀測釀酒質(zhì)量而發(fā)明的。戈斯特在位于都柏林的健力士釀酒廠擔(dān)任統(tǒng)計(jì)學(xué)家。戈斯特于1908年在Biometrika上公布T檢驗(yàn)，但因其老板認(rèn)為其為商業(yè)機(jī)密而被迫使用筆名（學(xué)生）。

②即將原始數(shù)據(jù)減去相應(yīng)變量的均數(shù)后再除以該變量的標(biāo)準(zhǔn)差差，計(jì)算得到的回歸方程稱為標(biāo)準(zhǔn)化回歸方程，相應(yīng)得回歸系數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)化回歸系數(shù)。

[1]許興丹.教改實(shí)驗(yàn)析評價(jià)初探[J].2000(08):29-31.

[2]李瑜峰.開展化學(xué)教改實(shí)驗(yàn)綜合評價(jià)研究結(jié)果[J].1989(03):134-142.

[3]周小山,陳國先.教改實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析評價(jià)方法探討[J].1998,23(04):486-490.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.01.175

2014吉林省教育廳立項(xiàng)“吉林省高等教育教學(xué)研究課題---《高等數(shù)學(xué)》課程特色教學(xué)方法的研究與實(shí)踐”

毛瀟瀟（1988-）,女,吉林蛟河人,碩士,理學(xué)院教學(xué)干事,從事教學(xué)管理工作。