ỨNG DỤNG CÔNG CỤ DATA ANALYSIS TRONG MICROSOFT EXCEL 2007 ĐỂ XỬ LÍ SỐ LIỆU THỰC NGHIỆM TẠI TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

Đó là xử lí số liệu sau khi thực nghiệm, cần phân biệt hai loại yếu tố ảnh hưởng đến giá trị của một số đo thực nghiệm : yếu tố cơ bản và yếu tố ngẫu nhiên.. Để ước lượng sai số ngẫu nhi

z

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TỈNH ĐĂK NÔNG

TRƯỜNG THPT GIA NGHĨA   

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ PHÂN TÍCH PHƯƠNG SAI 2

(ANOVA- ANALYSIS OF VARIANCE ) 2

I Khái quát về phân tích phương sai (analysis of variance) 2

II Phân tích phương sai một yếu tố (single factor) 3

III Phân tích phương sai hai yếu tố không lặp (Two- factor Without Replication) 8

IV Phân tích phương sai hai yếu tố có lặp (Two- factor With Replication) 10

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN MICROSOFT OFFICE 2007 13

I Giới thiệu chung 13

II Các tính năng chính của Office 2007: 14

CHƯƠNG 3: CÔNG CỤ DATA ANALYSIS CỦA EXCEL 17

TRONG MICROSOFT OFFICE 2007 17

I Sơ lược về công cụ Data Analysis của Excel 17

II Xử lí số liệu 18

1 Phân tích phương sai môt yếu tố (single factor) 18

2 Phân tích phương sai hai yếu tố không lặp (Two- factor Without Replication) 20

3 Phân tích phương sai hai yếu tố có lặp (Two- factor With Replication) 22

KẾT LUẬN 26

TÀI LIỆU THAM KHẢO 27

Tuy nhiên, để phát triển tư duy năng lực tự sáng tạo, tự học Đòi hỏi đội ngũ giáo viên cần phải nổ lực định hướng nhiều hơn nữa, tự bồi dưỡng nâng cao trình

độ, nâng cao nghiệp để bắt kịp với thời đại công nghệ số Một trong số rất nhiều phần mềm ứng dụng giảng dạy rất nhiều giáo viên Hóa học sử dụng như Microsoft Office, Chem Office, Hyper Chem…

Sử dụng làm quen và thành thạo rất nhiều các phần mềm, nhưng trong lần đổi mới tiếp theo vào năm tới đây, giáo viên Hóa học chúng ta còn phải định hướng cho học sinh nghiên cứu khoa học trong Trường THPT, một sự tiến bộ đột phá về học đi đôi với hành trong thời đại mới Việc tổng hợp số liệu của các em sẽ tiến hành trên Microsoft Excel, và giáo viên chúng ta có thêm một nhiệm vụ nữa,

đó là lý giải sao cho các em hiểu được các số liệu đó có hợp lí và có tính logic không

Chính vì vậy mà việc tự học tự nâng cao trình độ trở nên cấp thiết hơn bao giờ hết, muốn đào tạo ra một sản phẩm chất lượng thì bản thân giáo viên phải chất lượng để phù hợp với môi trường sư phạm mới Microsoft Excel chúng ta đã rất quen rồi, nhưng trong thực nghiệm chúng ta cần hiểu thêm một nhánh nhỏ của Microsoft Excel nữa Đó là xử lí số liệu sau khi thực nghiệm, cần phân biệt hai loại yếu tố ảnh hưởng đến giá trị của một số đo thực nghiệm : yếu tố cơ bản và yếu tố ngẫu nhiên Data Analysis là một công cụ thống kê tuyệt vời trong Microsoft Excel

2007, giáo viên chúng ta nên hiểu và biết đến công cụ này, sẽ giúp ích rất nhiều trong quá trình hướng dẫ học sinh tiến hành nghiên cứu khoa học sau này

Vì thế, tôi chọn đề tài " Ứng dụng công cụ Data Analysis trong Microsoft

Excel 2007 để xử lí số liệu thực nghiệm tại Trường trung học phhổ thông"

Một công cụ tuyệt vời của Microsoft

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ PHÂN TÍCH PHƯƠNG SAI

(ANOVA- ANALYSIS OF VARIANCE )

I Khái quát về phân tích phương sai (analysis of variance)

1 Mục đích và ý nghĩa:

Cần phân biệt hai loại yếu tố ảnh hưởng đến giá trị của một số đo thực nghiệm : yếu tố cơ bản và yếu tố ngẫu nhiên

+ Yếu tố cơ bản : Bao gồm một nhóm các điều kiện cơ bản của thí nghiệm

Mỗi điều kiện được coi là một yếu tố cơ bản Trong thí nghiệm Hóa học, yếu tố cơ bản thường là yếu tố làm dịch chuyển cân bằng hóa học hoặc làm thay đổi vận tốc phản ứng Thí dụ : nhiệt độ, áp suất, nông độ các chất xúc tác, nồng độ tác chất là các yếu tố cơ bản Mỗi điều kiện cụ thể của thí nghiệm gọi là mức cố định của yếu

tố cơ bản Chẳng hạn, ảnh hưởng của pH được khảo sát ở 3 mức cố định là pH = 2,

pH = 3, pH = 4 Khi lập kế hoạch thí nghiệm, với khoảng mức cố định đã chọn thì yếu tố cơ bản có thể gây ra sự thay đổi có tính hệ thống của giá trị trung bình Nếu xét về mặt sai số thì yếu tố cơ bản là yếu tố có khả năng gây ra sai số hệ thống của phép đo

Khi có nhiều phòng thí nghiệm cùng tham gia phân tích một mẫu đồng nhất bằng một quy trình phân tích giống hệt nhau, thường xảy ra có sự khác biệt hệ thống giữa các giá trị trung bình thu được bởi mỗi phòng thí nghiệm Tình huống này rất hay gặp trong thực tế kiểm nghiệm Khi đó người ta chấp nhận một yếu tố

cơ bản đặc biệt gọi là “yếu tố phòng thí nghiệm” với số mức cố định bằng đúng bằng số phòng thí nghiệm tham gia

+ Yếu tố ngẫu nhiên : Thể hiện khi lặp lại thí nghiệm với các điều kiện cơ

bản không hề thay đổi, thu được những giá trị đo khác nhau Đây là sai số ngẫu nhiên “thuần túy” của thí nghiệm Để ước lượng sai số ngẫu nhiên này với mỗi mức cố định của yếu tố cơ bản cần phải tiến hành một số thí nghiệm song song

=> Mỗi giá trị đo chứa đựng ảnh hưởng đồng thời của yếu tố cơ bản và yếu tố ngẫu nhiên

Mục đích của phân tích phương sai là tách biệt và so sánh từng loại yếu tố

đến giá trị đo: ảnh hưởng giữa các yếu tố cơ bản với nhau, giữa các yếu tố cơ bản với các yếu tố ngẫu nhiên Hơn nữa, phân tích phương sai còn cho phép phát hiện một loạt ảnh hưởng đặc biệt chỉ thể hiện khi có mặt đồng thời hai hay nhiều yếu tố

cơ bản

Phân tích phương sai được sử dụng rộng rãi trong Hóa phân tích để phát hiện

và đánh giá vai trò của nguồn sai số khác nhau Trong Hóa học nói chung, phân

tích phương sai là một công cụ để tìm ra các điều kiện tối ưu hóa trong hoạch định thí nghiệm

Tùy theo số yếu tố cơ bản dự định đem khảo cứu, phân tích phương sai một yếu tố, hai yếu tố, nhiều yếu tố Thông thường mỗi yếu tố được khảo cứu ít nhất với hai mức cố định

2 Nguyên tắc và thuật toán:

 Sự thăng giáng của giá trị đo do mỗi yếu tố gây ra được đặc trưng bằng một phương sai mẫu với bậc số tự do tương ứng Phép so sánh ảnh hưởng của các yếu

tố rút thành phép kiểm định tính đồng nhất của các yếu tố

- Kiểm định tính đồng nhất của 2 phương sai : chuẩn Fisher

- Kiểm định tính đồng nhất của một dãy phương sai : chuẩn Bartlet hoặc Cochran

 Thuật toán :

Có hai loại phương sai đặc trưng của phân tích phương sai :

- Phương sai tái hiện 2

S (n là số lần thí nghiệm song song)

II Phân tích phương sai một yếu tố (single factor)

Mục đích : Đánh giá sự ảnh hưởng của một yếu tố nào đó trên các giá trị

trung bình

của kết quả đo

Giả sử khảo sát ảnh hưởng của yếu tố cơ bản A với k mức cố định, đánh số j

= 1, 2, ,

k, mỗi mức tiến hành thí nghiệm song song đánh số i = 1, 2, ,n

j ji n

1 2

1 2

1 2 2

1

2 1

ji n

i ki n

i i n

i

x SST

k

 * SSF : Tổng bình phương do yếu tố (Sum of Squares for Factor)

 

N

T n

T n

T n x x n SSF

k

k j

j

2 2

1 1 2

S

S SSE

SSF

th

ds f f P

+ Nếu Ftn > Flt: 2

th

S và 2

ds

S không đồng nhất (theo Fisshes):

 Yếu tố cơ bản A ảnh hưởng đáng kể đến kết quả đo Trong dãy giá trị trung bình nhất định có một hoặc vài cặp có sai số hệ thống (tiến hành bước 2)

độ lệch

Phương sai Thành phần của

phương sai Tác dụng chung

của yếu tố cơ

Bước 2 :Kiểm định tính đồng nhất của phương sai theo chuẩn Bartlet hoặc

Cần loại bỏ các phương sai lớn cho đến khi các phương sai còn lại đều đồng nhất

S

S

F 

th ds p

lt f f f

F  , , với fds= k-1 và fth=k(n-1)

So sánh với Ftn và Flt:

- Nếu Ftn< Flt , kết luận: yếu tố A không có ảnh hưởng đáng kể đến các giá trị

đo (trên các số đo còn lại sau khi loại bỏ ở bước 2)

- Nếu Ftn> Flt , kết luận: yếu tố A có ảnh hưởng đáng kể đến giá trị đo Trong dãy giá trị trung bình nhất định có một hoặc vài cặp có sai số hệ thống, cần tiến hành bước 4 để kiểm định sai biệt giữa các giá trị trung bình

- Bước 4: Kiểm định sự sai biệt hệ thống giữa các giá trị trung bình theo

chuẩn Duccan:

- Ta sắp xếp lại x j theo trình tự từ lớn đến nhỏ, đánh số bậc r= 1; 2…;k sau

đó tiến hành như ở chuẩn Duncan

- Giả sử nhân tố A có k mức X1, X2 ,…, Xk với Xj có phân phối chuẩn N(a,σ2)

có mẫu điều tra

k

n k

x

Trung bình mẫu nhóm j (j =1, , k):

j j n

i ij j j

n

T x n x

i ij

x

k

j n

i ij

j n

i

ij T x

n T

j

1

1 1 1

1

2

) (

1

1

j n

i ij j

n S

Tổng bình phương độ lệch riêng của các nhóm so vớix

Tính SST bằng cách chèn thêm j và khai triển thì được:

1 1 2

1 1 2

1 1

) (

) ( )

k

j n

i ij k

j n

i j j

( 2 ) (

) ( 2 ) )(

(

2

1 1

1 1

i ij k

j j j

n

i ij k

j j j

j k

1

) (

)

k

j n

i ij j

i

j ij

j x x

i

j ij

j x

x đặc trưng sự khác nhau giữa số liệu trong nội bộ nhóm

SST =

n

T x

k

j

n

i ij

T

1

2 2

k n SSE



MS

Giá trị thống

kê

F Yếu tố

an

x11

x21 : :

xn1

x12

x22 : :

xnm

* Giả thiết H0:

 Không có sự tương tác giữa các nhân tố cột và hàng

* Tiến hành tính toán theo bảng dưới đây:

j ij

x2

j j

x12

j j

x T

i i

i im

j ij

x

, 2

* Bảng ANOVA

n m

T m

T

i i

2 2

T n

T

j j

2 2

(n-1)(m-SSE

n m

T x

j ij

.

2 ,

IV Phân tích phương sai hai yếu tố có lặp (Two- factor With Replication)

1 Trình tự thực hiện:

Tương tự như bài toán phân tích phương sai 2 nhân tố không lặp, chỉ khác mỗi mức (ai , bj) đều có sự lặp lại r lần thí nghiệm và ta cần khảo sát thêm sự tương tác (interaction term) FAB giữa 2 nhân tố A và B

* Mẫu điều tra:

x11r

x211

x212 : :

x21r

: :

xn11

xn12 : :

xn1r

x121

x122

: :

x12r

x221

x222 : :

x22r

: :

xn21

xn22 : :

x1mr

x2m1

x2m2 : :

x2mr

: :

xnm1

xnm2 : :

xnmr

* Xử lý mẫu: Tính tổng hàng Ti** = 

k j ijk

x

,

, tổng cột T*j*

k i ijk

* 

j j

T*2* 

j ij

nmr

T x x

x

k j ijk k

j ijk

2 ,

2 ,

T x

i

i i

2 2

* 2

T x

j

j j

2 2

* 2

T nr

T r

T x

x x

i j

j j

ij

i

j i ij

2 2

* 2

* ,

x11r

x211

x212 : :

x21r

: :

xn11

xn12 : :

xn1r

x122

: :

x12r

x221

x222 : :

x22r

: :

xn21

xn22 : :

x1mr

x2m1

x2m2 : :

x2mr

: :

xnm1

xnm2 : :

xnmr

T1**=



k j jk

x

, 1

T2**=



k j jk

x

, 2

Tn**=



k j njk

x

, 2

T*m*=



k i imk

x

,

SSAB MSAB

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN MICROSOFT OFFICE 2007

I Giới thiệu chung

Office 2007 là bộ công cụ văn phòng cải tiến sau bộ Office 2003 với nhiều thay đổi cả về tính năng lẫn giao diện, vừa mang những nét cổ điển vừa bổ sung những chức năng hiện đại Office 2007 hỗ trợ nhiều định dạng hơn trong việc tạo văn bản, bảng tính, thuyết trình đồng thời việc chỉnh sửa tài liệu, xử lý hình ảnh,

đồ thị cũng được thêm nhiều công cụ hỗ trợ mới

Ứng dụng Office 2007 cung cấp cho người dùng các công cụ Word, Excel, PowerPoint, Outlook hỗ trợ cho soạn thảo văn bản, bảng tính và công cụ tạo bài thuyết trình đáp ứng đầy đủ các nhu cầu cơ bản và thiết thực nhất Office 2007 được đánh giá cao nhờ sự cải tiến đáng kể so với phiên bản cũ nhưng vẫn rất đơn giản trong cách sử dụng, đồng thời tích hợp rất nhiều ứng dụng hữu ích đi kèm, tính bảo mật cao nên được đông đảo người dùng tin tưởng

Ứng dụng Office 2007 là bộ công cụ được phát triển bởi Microsoft được người dùng ưa chuộng, bộ công cụ chứa nhiều ứng dụng như: Soạn thảo văn bản hay tạo bảng tính, thậm chi làm Slide đều cảm thấy hài lòng không chỉ trong thời gian trước mà ngay cả hiện nay, khi có sự góp mặt của Office 2013 và Office 2016 Nếu chỉ xét các tính năng mà bạn hay dùng nhất thì Office 2007 sẽ là sự lựa chọn

số 1 chứ không phải 2 phiên bản cao cấp hơn

Office 2007 là tên viết tắt của Microsoft Office 2007 là một trong những bộ

ứng dụng văn phòng nổi tiếng hiện nay, người dùng muốn cài mới hay nâng cấp có thể tải bộ cài office 2007 về máy Hiện Office 2007 được đánh giá cao bởi giao diện cải tiến, hỗ trợ phong phú, định dạng đầu ra phổ biến so với phiên bản trước

đó và những phiên bản hiện có trên thị trường

Nếu bạn là người dùng sinh viên hoặc gia đình thì phiên bản Office 2007 Home and Student, với các tính năng đơn giản sẽ phù hợp nhất cho bạn, đồng thời đây cũng là gói phần mềm có giá rẻ nhất trong số nhiều phiên bản của Office 2007

II Các tính năng chính của Office 2007:

- Trình soạn thảo văn bản:

Chương trình sọan thảo văn bản MS Word có trong Office 2007 cung cấp nhiều công cụ hỗ trợ tạo mới và chỉnh sửa văn bản như tùy chọn kích thước văn bản, màu chữ, màu nền, định dạng chữ (in đậm, in nghiêng và gạch chân), các thiết lập căn chỉnh lề, phóng to thu nhỏ, chèn Watermark, đánh dấu văn bản, tạo bảng, tạo cột và nhiều tính năng khác nữa

Các văn bản được soạn thảo trong Word 2007 được lưu dưới định dạng DOCX, bạn cũng có thể lưu dưới định dạng DOC để mở văn bản trong MS Word

2003

- Là công cụ tạo bảng tính:

Với Microsoft Office Excel 2007, bạn có thể tạo bất kì bảng tính từ đơn giản đến phức tạp nhất Chương trình sẽ cung cấp cho bạn các hàm, các phép tính để áp dụng chúng vào những công việc thuận tiện hơn

Công cụ rất thích hợp sử dụng để tính bảng lương của nhân viên trong một doanh nghiệp, quản lý số liệu, tài chính… Các bảng tính này được lưu dưới định dạng XLSX, hoặc XLS để sử dụng trong MS Excel 2003

- Tổ chức bài thuyết trình:

MS PowerPoint là ứng dụng tương thích trong Microsoft Office 2007, là ứng dụng cho phép bạn thiết kế những bài thuyết trình ấn tượng với các chức năng như chèn hình ảnh, biểu đồ, ClipArt, Video, âm thanh minh họa Các file thuyết trình được lưu dưới định dạng PPTX và PPT sử dụng trong cả MS PowerPoint phiên bản 2003

- Quản lý, lưu trữ Email:

Ms Outlook sẽ xử lý và quản lý tất cả các Email, thông báo, lịch làm việc, thông tin khách hàng, các hợp đồng một cách hiệu quả nhất Bạn có thể theo dõi mọi hoạt động của khách hàng thông qua các Email, thông tin cá nhân, điện thoại liên lạc Ngoài ra, nó còn hoạt động rất tốt trong việc gửi, nhận các Email đến với các thiết bị di động

- Tích hợp một loạt các chương trình trong hệ thống:

Office 2007 tích hợp ăn ý các ứng dụng sẵn có trong hệ thống như: Office SharePoint, Exchange, Office Groove 2007, Form Server và Office InfoPath, Project & Visio, PerformancePoint Server v.v

Tình năng save PDF trên word 2007

- Chức năng bảo mật:

Microsoft Office 2007 cung cấp tính năng bảo mật mạnh mẽ, giúp quản lý chặt chẽ, bảo đảm an toàn tuyệt đối cho các thông tin, các Email được gửi đến Bạn

sẽ không phải lo bất kì những thông tin riêng tư, bí mật nào bị lộ ra bên ngoài, bị

đánh cắp bởi những Harker chuyên nghiệp

CHƯƠNG 3: CÔNG CỤ DATA ANALYSIS CỦA EXCEL

TRONG MICROSOFT OFFICE 2007

I Sơ lược về công cụ Data Analysis của Excel

1 Kích hoạt công cụ Data Analysis

Data analysis là công cụ thống kê trong Excel nhưng nó không được cài đặt sẵn trong Menu Tôi sẽ hướng dẫn cách bật công cụ Data analysis trong Excel 2007

Bước 1: Chọn “File” => chọn “Options”

Bước 2: Vào mục “Add-Ins” => chọn “Analysis ToolPak” sau đó bấm vào“Go”

Bước 3: Sau khi bấm “Go” thì sẽ hiện ra 1 giao diện cửa sổ “Add-Ins” Ban chọn “Analysis ToolPak” rồi bấm “Ok”

II Xử lí số liệu

1 Phân tích phương sai môt yếu tố (single factor)

Sau khi học sinh thu thập được số liệu thực tế, vấn đề đặt ra như sau:

Hàm lượng Alcaloid (mg) trong một loại dược liệu được thu hái từ 3 vùng khác nhau được số liệu sau:

Hỏi hàm lượng Alcaloid có khác nhau theo vùng hay không?

Bước 1: Nhập dữ liệu theo hàng

Bước 2: Chọn Data\ Data Analysis

Chọn mục: Anova: Single Factor