讀教育統計學的心得

2021-04-10 14:30:26 字數 3374 閱讀 3760

10美術學(2班張尖尖20100504062003

上教育統計學也上了半學期,也看了不少的教育統計類的圖書和相關資料,但始終有被束縛的感覺,很多教育統計方法和資料無法真正在教育測試中應用。

一、 計算平均值和標準差

在教育測試中,採集的原始資料首先就是計算平均值和標準差。此處的平均值是指算術平均數,算術平均數簡稱為平均數或均值,符號為m(mean),有總體均數和樣本平均數之分。算術平均數是由所有資料之和除以資料個數所得的商數,用公式表示為:

算術平均數是乙個良好的集中量數,它簡明易懂,計算方便,受抽樣變動的影響較小,在計算方差、標準差、相關係數以及進行統計推斷時,都要用到它。但算術平均數也有其缺點,主要體現在:易受兩極端數值(極大或極小)的影響,一組資料中某個數值的大小不夠確切時就無法計算其算術平均數。

標準差是一種精確的、重要的差異量數。標準差是方差的平方根,作為統計量用s或sd表示,作為總體引數用σ表示。標準差的單位和原始資料的單位是一致的。標準差的計算公式為:

在運用標準差時,必須是「同質資料」才能用標準差來比較資料離散程度的大小。對於考試成績分數來說,只有同學科、同一次考試的分數才屬於同質資料。還需注意,即使是同質資料,當兩組資料的平均數相差很大時,也不用標準差直接比較它們的離散程度。

這是因為,若兩組資料的平均數相差很大,說明它們的整體水平明顯不同,直接比較標準差的大小是沒有意義的。比如,同年級的兩個班在同一次考試中,甲班的平均成績是91分,乙班的平均成績只有65分,在這種情況下,比較兩個班成績標準差的大小就沒有實際意義了,在教學中我們更加關注的是採取什麼措施來提高乙班的整體水平。

二、其它的集中量

集中量數是代表一組資料典型水平或集中趨勢的統計量。集中量數也稱平均的數,平均的數也是次數分布中的乙個點,反映大量資料向某一點集中的情況,可以說明典型觀察值的特徵。常用的集中量數包括算術平均數、加權平均數、幾何平均數、中位數、眾數等,它們的作用都是度量次數分布的集中趨勢。

在教育統計中還會經常用到中位數和眾數。

1、中位數

中位數又稱中數,它也是乙個集中量數。中數是劃分一組資料中較大的一半和較小的一半的數目界線,是一組資料中由小到大排列最中間的那個數。中數用md表示。

中數的計算方法是:

● 資料的個數為奇數:當被觀測的資料的數目為奇數而又無重複數值時,先將各個數由小到大按順序排列好,序號為(n+1)/2的數值就是中數。n是資料的個數。

● 資料的個數為偶數:當被觀測的資料的數目為奇數而又無重複數值時,先將各個數由小到大按順序排列,取序號為n/2個和的兩個數值的平均數為中數。

中數的優點主要是不受極大值或極小值的影響,因為影響中數數值的只是中間幾個位置上的資料。例如,當學生成績出現個別極值時,平均分顯然不如用中數表示平均值更具有代表性。

2、眾數

眾數是指一組資料中出現次數最多的那個數。它也是一種集中量數,也可以代表資料的集中情況。眾數用mo表示。

資料比較少時可以直接觀察計算,當資料很多時,可以將資料製成次數分布表後,將次數分布表中次數最多的一組的組中值作為眾數。眾數的概念簡單明瞭、容易理解,也不受極端資料的影響;眾數不能做進一步的代數運算,是一種粗略的集中量數。當需要快速而粗略地尋求一組資料的代表值時,或當出現極端資料時,可用眾數做代表值。

眾數適用的範圍較廣,計數資料和測量資料中的比率變數、等距變數、等級變數均可使用眾數。

三、其它的差異量

資料具有變異性和離散性。而集中量數只能描述資料的集中趨勢和典型情況,卻不能描述資料的變異程度和離散程度。實際上,集中量數是量尺上的乙個點,而差異量數是量尺上的一段距離。

差異量數越大,表示資料分布的範圍越廣,越分散,集中量數的代表性就越小;反之,差異量數越小,表示資料分布得越集中,變動範圍越小,集中量數的代表性就越大。

教育統計中的變異指標主要有全距、標準差、方差、百分位差、平均差、變異係數等表現形式。其中標準差是應用最廣的,在教育統計中還會經常用到方差和變異係數。

1、方差

方差:也稱變異數,均方,作為樣本統計量常用s2表示,若作為總體的引數則用σ2表示,方差即全體資料離差平方的算術平均數。方差即是標準差的平方,在教育統計中,方差和標準差一般僅根據要求計算其一即可。

2、變異係數

標準差作為離中趨勢的度量,可以用於比較不同陣列之間的離散程度,但當要比較的幾組資料的單位不同或均數相差懸殊時,用標準差就不合適。此時需要用到變異係數(coefficient of variation),它實際上是標準差佔均數的百分比例,計算公式是:

cv =σ/x×100%

變異係數實際上是一種相對差異量,它表示資料的相對離散程度。因為標準差和算術平均數的單位是相同的,所以二者相除,變異係數是無名數,即變異係數在應用時不受測量單位的限制。

變異係數主要應用於:同一團體不同測量指標的離散程度的比較,如不同的學科;不同團體的同一種測量指標的離散程度的比較,如高低年級。

四、標準分數

標準分數又稱z分數,是以標準差為單位來表示乙個資料在團體中所處相對位置的量數。一組資料中的任何乙個資料的標準分可用公式計算(s為標準差)。

從z分數的定義可以看出,它表示了乙個數與平均數之差除以標準差所得的商,即用標準差為單位,來度量乙個數與平均數之間的差異。如果乙個數小於平均數,其z分數為負數,如果乙個數大於平均數,其z分數為正數,若z分數的絕對值越大,它離平均數也就越遠,所以z分數表示了乙個數在它所在的陣列中的位置。一組資料中所有資料的z分數的平均數是0,標準差為1。

在考試中,顯然不能用負分來代表學生的分數,這就需要對標準分作適當的變換,標準測驗分數的計算公式為:其中a,b為常數,計算時是先用某考生的捲麵得分xi計算它所對應的標準分數zi,然後再計算標準測驗分數ti,不過在我們用乙個已經編制好的量表進行測試時,測驗結果的標準測驗分數並不需要我們採用上述步驟來計算,而是直接用捲麵得分去查該測驗中已經編制好的乙個得分轉換表。常用的標準測驗分數如:

韋剋期勒智商表示為:iq=15z+100,比納-西蒙智商表示為:iq=16z+100;廣東省高考中各科分數用的是t=100z+500。

標準分可以用於合成不同質的資料。當已知不同質的觀測資料的次數分布為正態時,可用z分數求不同觀測值的總和或總平均分。如高考成績的計算,由於各門課程本身的難易程度不同,以及考題的難易程度不同,各科成績是不同質的,如語文的120分與數學的120分(總分150),按現行的計分辦法是同等看待的,但語文的120可能表示該生的語文成績已經相當好了,而數學的120只不過中等水平甚至中等以下,所以同樣是120分它們所表示的含義是不同的,可見現行的計分辦法存在一些不合理的地方,按計算平均數的要求,不同質的資料是不能計算平均數和總和的(身高+體重得什麼呢?

),這時乙個合理的方法就是將原始分數轉化為z分數,再用總的z分數或平均z分數來表示學生的總體水平,即用學生在所有考生中的平均位次(排名)來表示他的成績,這也正好與高考是競賽考試(即擇優錄取,從高分往低分錄取)相吻合。廣東省高考中的總成績,就是用各科標準分的平均分表示的。

在標準分的應用中還有乙個「三個標準差原則」,即一組資料中當某數的z分數在正負3以外,可以認為它是乙個極端資料而捨去,因為它太偏離整組資料的大多數資料所在的位置了,這種被捨去的機率是萬分之二十七。

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進入大學後學了很多有關教育的課程,今天的 教育統計學 讓我對教育有的新的認識,了解到了許多新的方法。教育統計學 是運用數理統計的原理和方法,整理和分析試驗 調查資料來分析和解釋心理和教育中的各種現象的一門學科,是教科院各專業的專業基礎課。教育統計學提供了從數量的角度觀察 分析客觀現象的科學方法和途徑...

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