基于EXCEL的教學數據分析

摘要EXCEL因其功能強大、使用靈活等特點而被廣泛應用。無論是各行業的辦公人員，還是教師或學生，都少不了會用到EXCEL。我們除了使用EXCEL處理各種數據報表以外，還可以用它來分析學生的考試成績。這充分利用了EXCEL的特點，將數據管理和統計分析功能緊密結合在一起，能夠更便捷和充分的對學生成績和相關數據進行整理和分析，以便了解教與學的效果。有利于應對教學管理過程中出現的數據處理，測試成績的統計及管理、試卷難度分析，并進一步完善和改進考試，使之真正為教學服務。對于幫助提高教師管理和分析學生成績的效率，提高教學質量和教學管理水平都具有重要的意義。

關鍵詞EXCEL 成績分析 教學改進

中圖分類號:G427文獻標識碼:A

1 引言

現代教育理論認為，教學效果的反饋是提高教學質量的關鍵。課程考試是對課程教學效果進行測量與評價的重要手段，課程考試的結果蘊含著大量有用信息。因此，進行科學的試卷分析，為改進教學工作、提高教學質量提供反饋信息是教師必須認真完成的一項重要任務。規范試卷分析工作，強化教學質量管理，也是學校教學管理部門的一項重要職責。認清試卷分析的作用和意義，明確試卷分析的內容和要求，對于完善教學管理、提高教學質量有著十分重要的意義。

考試是對學生的知識、智力和技能的一種測量，是全面檢驗學生學習的一種手段，考試成績是衡量學生掌握知識程度的一個重要標志。因此，科學地分析學生成績的意義重大。采用科學的方法分析學生的考試結果，提出有針對性的改進措施，幫助學生改進學習方法，提高學習效率，促進學生終生發展，是教學的重要任務。 隨著計算機科學與技術的發展，使用計算機對學生成績進行管理，能夠極大地提高效率。

微軟的OFFICE軟件中的EXCEL是我們常用的一種數據處理軟件，具有強大的數據管理功能、 豐富的宏命令和函數、 有力的決策支持工具。

2 基于EXCEL的學生成績分析

我們以某班學生的英語成績為例，選取20個樣本作為分析對象，介紹應用EXCEL對學生成績進行分析。要使用數據分析功能，先要安裝“分析數據庫”，首先在“工具”下拉菜單里單擊“加載宏”命令。然后在跳出的界面上選中“分析工具庫”復選框。要使用分析工具，單擊“工具”菜單中的“數據分析”命令。這樣就可以應用“數據分析”里的各種數據分析工具及方法了。

2.1 統計描述

“描述統計”分析工具用于生成源數據區域中數據的單變量統計分析報表，提供有大數據趨中性和離散性的綜合信息。最方便快捷的方法是利用Excel提供的描述統計工具，它可以給出一組數據的許多常用統計量。

2.1.1 操作步驟

打開“工具”—單擊“數據分析”—選中“描述統計”—按選項中要求操作，最終確定即可。匯總統計結果可以包含:平均值、標準誤差(標準誤)、中值(中位數) 、模式(眾數)、標準差、樣本方差、峰值(樣本峰度)、偏斜度(樣本偏度)等。

2.1.2 操作結果(如圖1)

圖1

2.1.3 結果分析

平均分為65.4，標準誤差為2.602024，中位數為66.5，眾數為74，樣本方差為135.4105，峰度為-0.46857，偏度為-0.21387，區域為38，最低分為45，最高分為83，分數總和為1308，有效數據為20個。從峰值-0.46857和偏斜度-0.21387都非常接近于0這一點，可以判斷這些數據來自一正態分布總體。

2.2 直方圖

2.2.1 直方圖的意義

直方圖中小矩形的面積就等于數據落在該小區間的頻率f/n。由于當n很大時，頻率接近于概率，因而一般來說，每個小區間上的小矩形面積接近于概率密度曲線之下該小區間之上的曲邊梯形的面積。

2.2.2 操作步驟

打開“工具”下拉菜單，選擇“數據分析”，然后在跳出的界面選擇“直方圖”，再按照選項中選擇相應的“輸入區域”;在“接受區域”中選擇相應的分數分段，勾選下邊的“圖表輸出”。

2.2.3 操作結果(如圖2)

圖2

2.2.4結果分析

之前我們已經可以判斷該總體呈正態分布。 但是仔細分析表中最高頻率(70-80)出現在平均值(66.5)的右側，由此可見數據呈負偏態分布，說明試題難度偏低，難度較低的項目比例偏大。

2.3 回歸分析

回歸分析是用于構建統計模型的一種工具，它刻畫因變量和一個或幾個自變量的相互關系，運用十分廣泛。因變量可以看做是多個自變量的函數，從而確定出每個自變量與因變量之間的關系。

2.3.1 散點圖

散點圖又稱散點分布圖，是以一個變量為橫坐標，另一變量為縱坐標，利用散點(坐標點)的分布形態反映變量統計關系的一種圖形。特點是能直觀表現出影響因素和預測對象之間的總體關系趨勢。散點圖不僅可傳遞變量間關系類型的信息，也能反映變量間關系的明確程度。

利用該數據的工作表，選擇“插入”，在下拉菜單里選擇“圖表”，選擇“XY散點圖”，選擇第一個附圖。然后單擊“下一步”按鈕。在出現的“源數據”對話框中鍵入數據范圍，并單擊“下一步”按鈕。經過整理，就可以得到散點圖了(如圖3)。

圖3

R2我們稱之為判定系數。他的值在0~1之間，1意味著全美的擬合。而0則意味著沒有關系存在。在以上圖3~圖6中，我們可以看到，圖3中R2 的值是最大的，為0.8459.表示因變量變化的84.59%可由該自變量解釋。

2.3.2 線性回歸

選定成績表，選取“工具”，在下拉菜單里選擇“數據分析”，選擇“回歸”。然后在“Y值輸入區域”選取“總分”所在區域，在“X值輸入區域”，選取各部分得分區域。再點擊“確定”按鈕。生成如下圖4:

圖4

在“SUMMARY OUTPUT”中，“標準誤差”8.14就是估計標準誤差 =。在“方差分析”中，回歸平方和SS=1380.231，殘差平方和SS=1192.569，總平方和為2572.8.各自除以其自由度，即為均方MS。將回歸的MS除以殘差的MS，即得F值。在這里，F值為20.83246，其p值是0.00024，已經達到0.05的顯著水平。所以說這條回歸線比起用平均數來猜，要有效的多。

圖5

圖5是“聽力樣本回歸圖”。就是觀察值以及預測值的XY散點圖，可以發現觀察值和預測值頗為接近，因此數據的吻合度很好。其余的三個自變量的回歸分析與這個類似。

3 結論

在教學管理過程中， 各個班級的考試成績的統計和管理、試卷難度分析，都是舉足輕重的環節。Excel不僅能夠方便地處理表格和進行圖形分析，更重要的是它擁有對數據的自動處理和計算的強大功能，可以方便地用于教學工作的數據處理、管理班級成績、檢測試卷難度和區分度，使對學生學習成果的檢驗更加科學、客觀，從而更加有利于促進將來的教學工作。

基于以上分析，我們可以得到在成績上所體現不出來的有用的信息。英語成績跟哪個部分最相關，各部分之間的相互聯系有多大的程度。這樣，我們就可以根據分析的結果，有針對性地對學生的英語學習進行有建設性的指導。因此，成績的分析對學生的提高有較大的針對性，更有助于教學質量的改進。

參考文獻

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