教學改革實驗分析

毛瀟瀟,劉騰飛,董孝凱

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

教學改革實驗分析

毛瀟瀟1,劉騰飛2,董孝凱2

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

教學改革實驗作為一種社會研究方法，是通過有意控制和變革對象而進行的教育科學研究實踐活動，并且逐漸成為教育改革創新的重要探索工具。當前，眾多學校鼓勵教師開展教學改革的創新性實驗，然而對于教學改革實驗成果的評價分析方法卻相對滯后，難以準確評定教學改革實驗的成果，不能充分體現教學改革實驗的價值。為此本文提出了一種基于獨立樣本T檢驗①的實驗數據分析方法來更加科學地評價教學改革實驗成果，并以長春工程學院開展的高等數學課程 教學改革的實驗數據為例，證明了獨立樣本T檢驗應用于教學改革實驗分析方面的普適性。

教學改革；正態分布；差異性比較；獨立樣本T檢驗

1 引言

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

對于教改實驗數據的分析方法，許多研究者已經做出了較為深入的研究，許興丹[1]等在其“教改實驗析評價初探”一文中提出了對于教改實驗的四大研究方向：分析研究法、問卷調查法、聽課評議法及數據處理法。對于教改實驗的數據分析，采取科學的方法顯得尤為重要。常見的分析方法采用平均分、及格率和優良率等指標的差異水平檢驗，可以用來說明教改實驗的效果，但若簡單地根據這些指標，而不做統計性檢驗就得出結論顯然是不科學的。如李瑜峰[2]等采用了統計性檢驗較好的說明了其在“初中化學教學方法改革實驗研究”的試點工作中的教學改革成果，但是其做了統計性檢驗后仍然具有不足之處，例如說明數據過于分散，不能直觀地表現出教改實驗的顯著成果。考慮標準化回歸系數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，可以用來分析教學改革實驗對學生成績的影響。如周小山[3]等采用標準化回歸系數來度量實驗組與對比組的不相等程度，也能較好地說明實驗班與對比班的教改差異，但是標準化回歸系數的比較結果只是適用于某一特定環境，對于其他環境并不是絕對正確的，它可能因時因地而變化，因而這種方法不具有普適性。

那么基于目前流行的教學改革實驗數據分析方法，需要做出更加深入的研究來更加科學地評價教學改革的成果。本文僅以分析研究法和數據處理法兩個方向進行定量的分析。

2 基于獨立樣本T檢驗的教改實驗研究方法

筆者研究發現T檢驗常常應用于廣泛的樣本對比研究，T檢驗的過程是對兩樣本均數差別的顯著性進行檢驗，那么教改實驗的成果分析若采用建立T檢驗模型來進行研究是具有科學性與可行性的。運用T檢驗的前提是兩組數據必須服從正態分布，下面以長春工程學院2014及2015兩年內的高等數學課程考試成績作為數據樣本進行說明：第一組數據為未實施教改實驗的教學班（對比班）的高數成績，第二組數據為實施教改實驗后教學班（實驗班）的高數成績。為了提高教學實驗及其數據分析的科學性，對比班與實驗班均為相同專業且前后兩屆的教學班。首先根據數據給出頻率分布直方圖來檢驗兩組數據是否服從正態分布，其次進行獨立樣本T檢驗。

2.1 頻率分布直方圖

基于兩組數據在origin軟件中繪制頻率分布直方圖，如圖1所示：

圖1反映出兩組數據均近似服從正態分布，不難看出實驗班的峰值出現滯后于對比班，并且其幅值高于對比班，由兩組數據的頻率分布直方圖已經較好的說明了實驗班的教改成果。

2.2 獨立樣本T檢驗

經檢驗兩組數據均符合正態分布，接下來考慮兩組數據來自相同專業但不同年級的學生，顯然兩組數據屬于獨立樣本，故可建立獨立樣本T檢驗的數學模型來進一步定量研究教改實驗的顯著成果。

下面利用統計軟件SPSS，對兩組數據進行T檢驗，得出如表1及表2所示的檢驗結果。

表1 兩屆學生高數成績基本統計量

表2 獨立樣本t檢驗結果表

表1中樣本值1為對比班，樣本值2為實驗班，從兩組值的均值56.53和63.09可以得出實驗班平均分高于對比班平均分6.56分。假設方差相等，可見顯著性水平Sig.＝0.719＞0.05，表示兩個樣本的方差是齊性的，這符合獨立樣本T檢驗應用的前提條件。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)＝0.010＜0.05表明檢驗顯著，即實驗班與對比班成績有顯著差異。實驗班與對比班平均成績的差異是因為在教學中使用了新的教學方法。

所建立的獨立樣本T檢驗模型，定量的分析出了使用了新的教學方法的實驗班相對于對比班成績提高的顯著性成果，準確地評價了教學改革實驗的成果，有利于教改實驗的順利進行。自然狀態下的學生成績都可近似認為其符合正態分布，并且對同一科目進行的教改實驗是獨立樣本，這就符合了獨立樣本T檢驗的模型的基本要求，據此，類似問題都可通過建立獨立樣本T檢驗的模型進行分析，從而證明這種教改實驗研究方法具有普適性。

3 結語

本文首先闡述了教學改革實驗的重大意義，其次分析了目前針對教學改革實驗評價的主要研究方法，然后提出了基于獨立樣本T檢驗的教改實驗研究方法，并以實際數據證明其可行性，最后論述了基于獨立樣本T檢驗的教改實驗研究方法的普適性。

注釋：

①T檢驗是用于小樣本的兩個平均值差異程度的檢驗方法。它是用T分布理論來推斷差異發生的概率，從而判定兩個平均數的差異是否顯著。T檢驗是戈斯特為了觀測釀酒質量而發明的。戈斯特在位于都柏林的健力士釀酒廠擔任統計學家。戈斯特于1908年在Biometrika上公布T檢驗，但因其老板認為其為商業機密而被迫使用筆名（學生）。

②即將原始數據減去相應變量的均數后再除以該變量的標準差差，計算得到的回歸方程稱為標準化回歸方程，相應得回歸系數為標準化回歸系數。

[1]許興丹.教改實驗析評價初探[J].2000(08):29-31.

[2]李瑜峰.開展化學教改實驗綜合評價研究結果[J].1989(03):134-142.

[3]周小山,陳國先.教改實驗結果分析評價方法探討[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“吉林省高等教育教學研究課題---《高等數學》課程特色教學方法的研究與實踐”

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