2. METHODOLOGY
2.1. PARTICIPANTS
This study was part of a doctorate project (Reaburn, 2011) and was carried out over four consecutive teaching semesters of a one-semester introductory statistics unit at a tertiary institution. The subjects of the study for each of the four semesters were volunteers from this unit. The students were volunteers and there was considerable variation in the proportions of students who volunteered data over the period of the study. In the first semester there were 12 volunteers out of a possible 20, in the second semester there were 23 out of a possible 26, for the third semester there were 6 out of a possible 27, and for the fourth semester there were 12 out of a possible 26.
2.2. METHODOLOGY
The study was in the form of action research (Mills, 2007) in which the researcher was the lecturer of the unit. The study was cyclical, in that the results of each semester were used to inform the instructional design for the following semester. The first semester of the study, the pre- intervention semester, was used to gain knowledge of students' understanding of p-values before the teaching program was altered. In the teaching program prior to the interventions, the unit had been taught with each week having two lectures, one tutorial session, and one practical session where needed statistical calculations were demonstrated and practiced with Microsoft Excel. The lectures used direct instruction, that is, they were used to pass on, and explain the information that the students were required to know. The students were expected to take notes and to ask questions if required. The tutorial sessions were used to give the instructions for their formal assessments, and to answer questions from the formal notes that they were given in place of a textbook.
2.3. THE FIRST CYCLE OF THE INTERVENTION
Two new teaching and learning strategies were introduced into the program for the first intervention. The first strategy was to introduce students to simulation and the reasoning behind p-values in an informal way. Early in the semester, the students were asked to predict if the ratio of boys to girls would change if the one child policy in China was replaced with a "have children until a boy is born" policy. Using coins, each student determined the number of children born under the new conditions for 10 families and the results were collated. It was then suggested that the ratio of boys to girls would remain unchanged and a series of questions was asked. Would the results from these families be exactly like those for the entire population? Were these results consistent with the population ratio remaining unchanged? How far from the 1:1 ratio would these sample results be before they would be convinced that the ratio of boys to girls would change in the population?
The second strategy was to use computer simulation (using Microsoft Excel) for guided discovery learning. The topics introduced by simulation were sampling variability, the Central Limit Theorem, the null hypothesis testing procedure in several contexts, the meaning of p-values and the effect of measurement error in linear regression. For each simulation, the students were given a scenario, asked to make a prediction of the outcome, and then to test their predictions (delMas, Garfield, & Chance,1999; Garfield & Ahlgren,1988; Mills, 2002). Each simulation was carried out before the relevant material was introduced formally in a lecture.
To introduce students to the Central Limit Theorem, the random number generator in Excel was used to produce 500 samples from a normally distributed population. The means of these samples were calculated and these means were then plotted in a histogram. The students were then shown a graph of data that were uniformly distributed and asked to predict what the distribution of means would be. After this was completed, the random number generator function was used to produce 500 samples from a distribution. Again the means were calculated and plotted into a histogram. The students then went through a similar process for a binomial distribution with a small sample size and then a larger sample size.
Simulations also introduced students to the two-sample t-test using a suggestion by Erickson (2006). The students were given data from a random sample of 40 Grade 12 students obtained from the Census at School website at the Australian Bureau of Statistics (www.abs gov.au). In this sample the data were grouped by gender and the mean height calculated for each group. The students were then asked whether they would conclude that the mean height for Grade 12 males was higher than the mean height for Grade 12 females, considering they were using Excel, the students repeatedly randomly assigned the data to two groups of the same size as before and calculated the difference in means each time. Their results were compiled, results plotted with a histogram, and then compared to the test statistic. The formal theory of the two-sample t-test was introduced in the first lecture after the simulation. In this lecture, the calculated p-value was compared to the observed proportion of samples where the difference in means egualed or excessded the test statistics.
Computer simulation was also used to introduce students to a 1-sample t-test for proportions and the chi-squared test for independence, each time before the formal lecture on these topics. For these simulations, the students were also required to make a prediction before carrying out the simulation. The number of times the sample statistics equaled or exceeded the test-statistic were compared in each situation, and these values were then compared to the p-value obtained by formal methods. In addition, computer simulation was used to demonstrate how random errors in measurement may alter the slope of the line of best fit.
2 . 2.1 วิธีการ
. ผู้เข้าร่วม
การศึกษาส่วนหนึ่งของโครงการปริญญาเอก ( reaburn 2011 ) และได้ดำเนินการมากกว่าสี่ติดต่อกัน สอนเทอมของเทอมหนึ่งสถิติเบื้องต้นหน่วยที่สถาบันตติยภูมิ วิชาของการศึกษาสำหรับแต่ละสี่เทอมมีอาสาสมัครจากหน่วยนี้นักศึกษาอาสาสมัคร และมีการเปลี่ยนแปลงมากในสัดส่วนของนักเรียนที่เป็นอาสาสมัครข้อมูลตลอดระยะเวลาของการศึกษา ในเทอมแรกมี 12 อาสาออกไปได้ 20 คน ในภาคเรียนที่ 2 มี 23 ออกไปได้ 26 , ภาค 3 มี 6 ออกไปได้ 27 , และภาคที่ 4 มี 12 ออกไปได้ 26
2.2 . วิธีการ
การศึกษาในรูปแบบของการวิจัยเชิงปฏิบัติการ ( โรงงาน , 2007 ) ซึ่งผู้วิจัยเป็นอาจารย์ของหน่วย การศึกษาวัฏจักร , ในผลลัพธ์ของแต่ละภาคการศึกษาเพื่อใช้แจ้งออกแบบการเรียนการสอนในภาคการศึกษาต่อไป ภาคการศึกษา , ภาคเรียนก่อนกิจกรรมแทรกแซงเคยได้รับความรู้ความเข้าใจของนักเรียน p-values ก่อนโปรแกรมการสอนเปลี่ยน ในการสอนก่อนการแทรกแซง , หน่วยที่ได้รับการสอนด้วยการบรรยายในแต่ละสัปดาห์มี 2 หนึ่งเซสชันสอนและการปฏิบัติงานที่เป็นสถิติการคำนวณมีผล และท่าด้วย Microsoft Excel บรรยายที่ใช้สอนโดยตรงคือว่าเคยผ่านและอธิบายข้อมูลที่นักเรียนต้องรู้ นักศึกษาที่คาดว่าจะใช้เวลาบันทึกและถามคำถาม ถ้าต้องการ การเรียนกวดวิชาถูกใช้เพื่อให้คำแนะนำสำหรับการประเมินของพวกเขาอย่างเป็นทางการ และตอบคำถามจากบันทึกอย่างเป็นทางการว่าพวกเขาได้รับในสถานที่ของตำรา
2.3รอบแรกของการแทรกแซง
2 สอนใหม่และกลยุทธ์การเรียนรู้ แนะนำเป็นโปรแกรมการแทรกแซงก่อน กลยุทธ์แรก คือ แนะนำให้นักเรียนจำลอง และเหตุผลที่อยู่เบื้องหลัง p-values ในวิธีที่ไม่เป็นทางการ ในช่วงต้นเทอมให้นักเรียนคาดเดา ถ้าอัตราส่วนของเด็กผู้ชายกับเด็กผู้หญิงก็จะเปลี่ยน ถ้าเด็กหนึ่ง นโยบายในประเทศจีนถูกแทนที่ด้วย " มีเด็ก จนกว่าเด็กจะเกิด " นโยบาย การใช้เหรียญ นักเรียนแต่ละคนระบุว่า จำนวนเด็กเกิดภายใต้เงื่อนไขใหม่สำหรับ 10 ครอบครัวและผลลัพธ์ที่ได้เรียงมันก็ชี้ให้เห็นว่าอัตราส่วนของเด็กผู้ชายกับเด็กผู้หญิงจะยังคงไม่เปลี่ยนแปลง และ ชุดของคำถามที่ถูกถาม ก็ผลจากครอบครัวเหล่านี้เป็นเหมือนพวกประชากรทั้งหมดเหรอ ? ผลเหล่านี้สอดคล้องกับอัตราส่วนประชากรที่เหลือไม่เปลี่ยนแปลง ? ไกลเท่าไรจาก 11 อัตราส่วนผลตัวอย่างเหล่านี้ได้ก่อนที่พวกเขาจะประจักษ์ว่า อัตราส่วนของเด็กผู้ชายกับเด็กผู้หญิงจะเปลี่ยนแปลงในประชากร
กลยุทธ์ที่สองคือการใช้คอมพิวเตอร์ ( การใช้ Microsoft Excel ) สำหรับแนวทางการค้นพบการเรียนรู้ หัวข้อแนะนำโดยจำลองมีความสุ่มทฤษฎีบทจำกัด , วิธีการทดสอบสมมติฐานว่างในบริบทหลายคำแปล / ความหมาย : p-values และผลของการวัดความคลาดเคลื่อนในสมการถดถอยเชิงเส้น สำหรับแต่ละสถานการณ์จำลอง นักเรียนได้รับบทแล้ว ขอให้ทำให้การทำนายผล แล้วทดสอบการคาดการณ์ของพวกเขา ( Delmas , การ์ฟิลด์&โอกาส , 1999 ; การ์ฟิลด์&อัลเกรน , 1988 ; โรงงาน , 2002 ) แต่ละจำลองทำการก่อนที่วัสดุที่เกี่ยวข้องได้รับการแนะนำอย่างเป็นทางการในการบรรยาย
แนะนำนักเรียนให้ทฤษฎีขีดจำกัดกลาง การสร้างตัวเลขสุ่มใน Excel ที่ใช้ผลิต 500 คน จากปกติกระจายประชากร วิธีการวิเคราะห์คำนวณและวิธีการเหล่านี้จึงวางแผนในกราฟแสดงความถี่ นักเรียนแล้วแสดงกราฟของข้อมูลที่กระจายอย่างสม่ำเสมอ และขอให้ทำนายสิ่งที่กระจายหมายความว่าจะหลังนี้แล้วเสร็จ การสร้างตัวเลขสุ่มเป็นฟังก์ชันที่ใช้ในการผลิต 500 ตัวอย่างจากการกระจาย อีกวิธีคือ การคํานวณและพล็อตเป็นกราฟแสดงความถี่ นักเรียนจึงต้องผ่านกระบวนการที่คล้ายกันสำหรับการแจกแจงทวินามที่มีขนาดตัวอย่างขนาดเล็กและขนาดใหญ่ขนาดตัวอย่าง
จำลองยังแนะนำให้นักเรียนกลุ่มตัวอย่างสองกลุ่มโดยใช้ข้อเสนอแนะโดยอิริคสัน ( 2006 ) นักเรียนที่ได้รับข้อมูลจากตัวอย่างสุ่ม 40 เกรด 12 นักเรียน ได้รับจากที่โรงเรียน เว็บไซต์ที่การสำรวจสำมะโนประชากรสำนักงานสถิติแห่งออสเตรเลีย ( www.abs gov.au ) ในตัวอย่างนี้จะทำการแบ่งตามเพศและความสูงเฉลี่ยคำนวณสำหรับแต่ละกลุ่มนักเรียน แล้วถามว่า จะสรุปได้ว่า ความสูงเฉลี่ยสำหรับเกรด 12 เพศชายสูงกว่าเพศหญิงความสูงหมายถึงเกรด 12 เมื่อพวกเขาใช้ Excel นักศึกษาซ้ำแบบสุ่มข้อมูลสองกลุ่มของขนาดเดิมและคำนวณความแตกต่างในวิธีการในแต่ละครั้ง ผลของพวกเขารวบรวมผลวางแผนด้วยฮิสโตแกรมแล้วเมื่อเทียบกับการทดสอบสถิติ ทฤษฎีอย่างเป็นทางการของกลุ่มตัวอย่างสองกลุ่มใช้ในการบรรยายครั้งแรก หลังจากจำลอง ในการบรรยายนี้ ค่า p-value คือเมื่อเทียบกับสัดส่วนของตัวอย่างที่พบความแตกต่างในวิธีการ egualed หรือ excessded
สถิติทดสอบคอมพิวเตอร์ถูกใช้เพื่อแนะนำนักเรียนไป 1-sample การทดสอบไคกำลังสองสัดส่วนและทดสอบความเป็นอิสระ ทุกครั้งก่อนการบรรยายอย่างเป็นทางการในหัวข้อเหล่านี้ เพื่อจำลองเหล่านี้ นักเรียนยังต้องตัดสินก่อนดำเนินการจำลองจำนวนครั้งที่ตัวอย่างสถิติเท่ากับหรือเกินสถิติทดสอบเปรียบเทียบในแต่ละสถานการณ์ และ ค่าเหล่านี้แล้วเมื่อเทียบกับผลที่ได้จากวิธีการที่เป็นทางการ นอกจากนี้ คอมพิวเตอร์ถูกใช้เพื่อแสดงให้เห็นถึงวิธีการความคลาดเคลื่อนในการวัดอาจเปลี่ยนความชันของเส้นพอดี
.
การแปล กรุณารอสักครู่..
![](//thimg.ilovetranslation.com/pic/loading_3.gif?v=b9814dd30c1d7c59_8619)