Phép kiểm chứng t-test độc lậpVí dụ: 3 bảng điểm số kiểm tra của 2 nhóm Các phép kiểm chứng t-test so sánh điểm trung bình kiểm tra của nhóm thực nghiệm và nhóm đối chứng.. Nhóm thực ngh
Trang 1Nghiên cứu khoa học ứng dụng
Phần 4
Phân tích dữ liệu
TS Soh Kay Cheng
Ph D, M Ed, Dip Ed Guidance
jensoh@singnet.com.sg
TS Chris Tan
chris@learningexpert.net www.learningexpert.net/chris
Trang 2Phép kiểm chứng t-test, chi-square test (phép
kiểm chứng "khi bình phương") và quy mô của ảnh hưởng (ES)
• 3 Mối quan hệ
Hệ số tương quan Pearson (r)
• Thiết kế nghiên cứu và số liệu thống kê
Trang 3Sử dụng toán thống kê trong nghiên
cứu khoa học ứng dụng
của truyền thông Nó đảm bảo ý nghĩa phổ quát và tính khách quan trong việc truyền đạt các phát hiện của nghiên cứu
ra các kết luận thuyết phục về ảnh hưởng của hoạt động nghiên cứu
Trang 4Sử dụng toán thống kê trong nghiên
2 So sánh: Có sự khác biệt giữa các nhóm không? quy
mô ảnh hưởng rộng đến đâu?
3 Mối quan hệ: Hai hệ thống điểm cho mỗi nhóm có mối quan hệ gì không?
Trang 51 Mô tả
Kết quả tốt như thế nào?
Các điểm số phân bổ rộng hay hẹp?
Trang 6Sử dụng toán thống kê trong nghiên cứu khoa học ứng dụng
1 Mô tả dữ liệu
Khi một nhóm học sinh làm bài kiểm tra hoặc trả lời cùng một thang mức độ, sẽ có rất nhiều kết quả Đây là các dữ liệu thô cần chuyển thành thông tin hữu ích trước khi phổ biến các kết quả của đề tài tới các
Trang 7Sử dụng toán thống kê trong nghiên cứu khoa học ứng dụng
1 Mô tả dữ liệu
Đầu tiên, cần đặt ra hai câu hỏi căn bản để mô tả
hoạt động của học sinh:
(1) Hoạt động đó tốt như thế nào?
(2) Các điểm số có khả năng lan toả ở mức độ nào?
Về mặt chuyên môn, hai câu hỏi này nhằm giải quyết các
vấn đề sau:
(1) sự tập trung tại điểm trung tâm và
(2) sự phân tán
Trang 8Sử dụng toán thống kê trong nghiên cứu khoa học ứng dụng
Trang 9Giá trị trung bình và độ lệch chuẩn
Ví dụ:
Bài kiểm tra ngôn ngữ
cho kết quả điểm số của 2
Trang 10Giá trị trung bình và độ lệch chuẩn
Mode là giá trị có tần suất xuất
hiện nhiều nhất trong dãy các
điểm số.
Trung vị (Median) là điểm nằm ở
vị trí giữa trong dãy điểm số xếp
theo thứ tự.
Giá trị trung bình (Mean) là điểm
trung bình cộng của các điểm số.
Độ lệch chuẩn (Standard
Deviation) cho biết quy mô phân
bố các điểm số.
Trung vị
Trang 11Sử dụng số liệu thống kê trong nghiên cứu khoa học ứng dụng
việc tìm hiểu xem nhóm thực nghiệm và
nhóm đối chứng có biểu hiện hoặc phản ứng khác nhau không ?
tra đầu vào và đầu ra có đạt tiến bộ hay
không ?
có khả năng là do ngẫu nhiên hay không?
Trang 122 So sánh dữ liệu
Các nhóm có kết quả khác nhau không?
Phép kiểm chứng t-test (Áp dụng với dữ liệu liên tục)
Phép kiểm chứng "khi bình phương" (chi-square test) (Áp
dụng với dữ liệu rời rạc)
Ảnh hưởng lớn thế nào?
Quy mô ảnh hưởng (ES)
Trang 13Đánh giá tầm cỡ ảnh hưởng của tác động nghiên cứu
2 So sánh
Trang 14Phương tiện Ứng dụng
vào và đầu của các nhóm ,
một cách riêng biệt
2 t-test theo cặp Khác biệt giữa kết quả kiểm
tra đầu vào và đầu ra của
nhóm đơn
3 Quy mô ảnh
hưởng (ES)
Xem bảng chú giải dưới đây
2 So sánh
Trang 15xuất hiện một cách ngẫu nhiên
Trang 16Phép kiểm chứng t-test độc lập
Trang 17Phép kiểm chứng t-test độc lập
Ví dụ: 3 bảng điểm số kiểm tra của 2 nhóm
Các phép kiểm chứng t-test so sánh điểm trung bình kiểm tra của nhóm thực nghiệm và nhóm đối chứng
Nhóm thực nghiệm nhóm đối chứng
Kiểm tra ngôn ngữ Đầu vào Đầu ra Kiểm tra ngôn ngữ Đầu vào Đầu ra Giá trị trung bình
Độ lệch chuẩn
Trang 18Phép kiểm chứng t-test độc lập
Ví dụ: Phân tích
p > 0.05 có nghĩa là giá trị TB bài kiểm tra
Ngôn ngữ giữa nhóm thực nghiệm và nhóm đối
Nhóm thực nghiệm nhóm đối chứng
Kiểm tra ngôn ngữ
Kiểm tra ngôn ngữ
Đầu vào Đầu ra Đầu vào Đầu ra Giá trị trung bình
Độ lệch chuẩn
Trang 19Phép kiểm chứng t-test độc lập
Ví dụ: Phân tích
p <= 0.05 có nghĩa là có sự khác biệt lớn giữa điểm TB các bài kiểm tra đầu ra của nhóm thực nghiệm và nhóm đối chứng!
Trang 20Phép kiểm chứng t-test độc lập
Không có sự khác biệt lớn về giá trị TB kiểm tra đầu vào giữa 2 nhóm, nhưng kết quả kiểm tra đầu ra lại có sự khác biệt rõ rệt, nghiêng về nhóm thực nghiệm.
nhóm thực nghiệm nhóm đối chứng
Kiểm tra ngôn ngữ
Kiểm tra ngôn ngữ
Đầu vào Đầu ra Đầu vào Đầu raGiá trị trung bình
Độ lệch chuẩn
Trang 21Phép kiểm chứng t-test theo cặp
Phép kiểm chứng t-test theo cặp so sánh giá trị
TB của hai nhóm liên quan (thực tế là cùng
Kiểm tra ngôn ngữ Đầu vào Đầu vàoGiá trị trung bình
Độ lệch chuẩn
Trang 22Phép kiểm chứng t-test theo cặp
Mặc dù điểm TB của bài kiểm tra đầu ra tăng so với kiểm tra đầu vào (27.6 – 24.9 = 2.7 điểm),
rệt (không có khả năng xảy ra ngẫu nhiên)
nhóm thực nghiệm nhóm đối chứng
Kiểm tra ngôn ngữ
Kiểm tra ngôn ngữ
Đầu vào Đầu vàoGiá trị trung bình
Độ lệch chuẩn
Trang 23Phép kiểm chứng t-test theo cặp
Phân tích tương tự với nhóm đối chứng, điểm TB
có tăng lên (25.2 – 24.8 = 0.4 điểm)
p = 0.4 > 0.05 cho thấy sự khác biệt KHÔNG lớn (nhiều khả năng xảy ra ngẫu nhiên)
nhóm thực nghiệm nhóm đối chứng
Kiểm tra ngôn ngữ
Kiểm tra ngôn ngữ
Đầu vào Đầu vàoGiá trị trung bình
Độ lệch chuẩn
Trang 24Phép kiểm chứng t-test theo cặp
Có thể nói nhóm thực nghiệm đạt kết quả kiểm tra đầu ra cao vượt trội so với kiểm tra đầu vào, nhưng không thể nhận định như vậy với nhóm đối chứng.
Ví dụ: Kết luận
nhóm thực nghiệm nhóm đối chứng
Kiểm tra ngôn ngữ
Kiểm tra ngôn ngữ
Đầu vào Đầu vào Giá trị trung bình
Độ lệch chuẩn
Trang 25Quy mô ảnh hưởng (ES)
Mặc dù có thể xác định chênh lệch điểm TB có lớn hay không, chúng ta cần xác định chênh
Ví dụ:
Một chương trình giảng dạy khẳng định sẽ nâng cao kết quả học tập của học sinh lên một bậc
Việc nâng bậc này chính là quy mô ảnh hưởng mà
chương trình giảng dạy hướng tới
Trang 26Quy mô ảnh hưởng (ES)
Trong nghiên cứu khoa học ứng dụng, chúng
ta cần biết những thay đổi lớn về điểm TB do
nghĩa hay không Nói cách khác, đó là hiệu lực của sự khác biệt trong giá trị TB
Gía trị TB nhóm thực nghiệm – Gía trị TB nhóm đối chứng
Độ lệch chuẩn nhóm đối chứng
Trang 27W G Hopkins (2002): Quan điểm mới về toán thống kê
Để giải thích giá trị ES, chúng ta sử dụng bảng
Trang 28Ví dụ
ES kiểm tra đầu vào =
Độ lệch chuẩn
Quy mô ảnh hưởng
Trang 29Quy mô ảnh hưởng (ES)
(Bảng Hopkins) Kiểm tra đầu
Trang 30Phép kiểm chứng “khi bình phương"
Với các dữ liệu rời rạc như:
Sử dụng phép kiểm chứng "khi bình phương" để đánh giá các dữ liệu này có xuất hiện rời rạc hay không.
Trang 31Phép kiểm chứng "khi bình phương"
Nhóm thực nghiệm 108 42
Có nghĩa là:
- Học sinh nhóm thực nghiệm có khả năng đỗ cao hơn không?
- Học sinh nhóm đối chứng có khả năng trượt nhiều hơn
không?
Phép kiểm chứng "khi bình phương" đánh giá các
đối tượng trong nhóm (nhóm thực nghiệm và nhóm
đối chứng) có liên quan với các hạng mục hoạt động
(Đỗ và trượt) hay không.
Trang 32Phép kiểm chứng "khi bình phương"
Chúng ta có thể tính giá trị "khi bình phương" và p
(khả năng xảy ra ngẫu nhiên) sử dụng công cụ tính "khi bình phương" tại địa chỉ:
http://www.psych.ku.edu/preacher/chisq/chisq.htm
Giá trị “ khibình phương”
Khả năng xảy ra ngẫu nhiên
Trang 33Phép kiểm chứng "khi bình phương"
1 Nhập dữ liệu và ấn nút “Calculate”
2 Các kết quả này sẽ xuất hiện!
Giá trị “ khibình phương”
Khả năng xảy ra ngẫu nhiên
Trang 34Đỗ Trượt Tổng nhóm thực
nghiệm
108 42 150
nhóm đối chứng 17 38 55 Tổng 125 80 205
Phép kiểm chứng "khi bình phương"
Giải thích
p = 9 x 10 -8 < 0.001
liên kết rõ rệt giữa quan hệ trong nhóm và hoạt động
dữ liệu không có khả năng dữ liệu xuất hiện ngẫu
nhiên
Kết luận:
- Học sinh thực nghiệm khả năng đỗ cao hơn.
- Học sinh nhóm đối chứng có khả năng trượt nhiều hơn.
Giá trị “ khi bình phương”
Khả năng xảy ra
ngẫu nhiên
Trang 35Phép kiểm chứng "khi bình phương"
Có thể dùng phép kiểm chứng "khi bình phương"
đối với các bảng có từ hai cột và 2 hàng trở lên.
Miền 1 Miền 2+3 Miền 4 cộngTổngNhóm Sao
Nhóm khác Nhóm đối chứng Tổng cộng
Trang 36Phép kiểm chứng "khi bình phương"
Tổng cộng Nhóm thực nghiệm
Trang 37Sử dụng toán thống kê trong NCKH ứng dụng
3 Mối quan hệ của dữ liệu
Khi một nhóm được:
Câu hỏi
mức độ nào? Hoặc
vào kết quả kiểm tra đầu vào hay không?
Trang 383 Mối quan hệ của các dữ liệu
Hai hệ thống điểm của một nhóm có liên quan
với nhau không?
Hệ số tương quan Pearson’s (r)
Trang 39Mối tương quan
Chúng ta rất hay quan tâm đến mối liên hệ
giữa hai bài kiểm tra của cùng một nhóm
Trong trường hợp nào điểm kiểm tra đầu ra phụ
thuộc vào điểm của kỳ kiểm tra SAT? ( bài kiểm tra chất lượng của Mỹ)
Trang 40Trong trường hợp nào kết quả đầu ra phụ
thuộc vào kết quả đầu vào?
Học sinh đạt điểm đầu vào cao có đạt điểm
đầu ra cao không?
và ngược lại?
Trang 42Tương quan
Tính hệ số tương quan Pearson (r)
Nhóm thực nghiệm Nhóm đối chứng
KT đầu vào KT đầu ra
Kiểm tra ngôn
Hệ số tương quan
Trang 43W G Hopkins (2002): Quan điểm mới về toán thống kê
Để giải thích giá trị r, chúng ta sử dụng giá trị
Trang 44Nhóm thực nghiệm Nhóm đối chứng
Hệ số tương quan
Trang 45Thiết kế nghiên cứu và toán thống kê
Thiết kế nghiên cứu và toán thống kê có liên quan mật thiết với nhau Nguyên nhân là
thiết kế nghiên cứu được minh hoạ bởi các số liệu thống kê
Trang 46Thiết kế nghiên cứu và toán thống kê
Nhóm thực
nghiệm
Phép kiểm chứng theo cặp, quy mô ảnh hưởng, hệ số tương quan
nhóm đối
chứng:
Phép kiểm chứng theo cặp, quy mô ảnh hưởng, hệ số tương quan
Phép kiểm chứng t-test, Quy mô ảnh hưởng
Phép kiểm tra t-test,
Quy mô ảnh hưởng
Không thể sử dụng tương quan (r) ở đây, vì sao?
Trang 47Hoạt động 4.1
dụng trong môn học mà mình đang giảng dạy, Anh/ chị thích sử dụng thiết kế nghiên cứu nào hơn? Tại sao?
Anh/chị cần các số liệu thống kê nào, với
mục đích gì?
Trang 48Hoạt động 4.1
2 Nếu phân tích dữ liệu cho ES = +1,35
anh/chị sẽ báo cáo kết quả thế nào?
SAT và điểm đầu ra (r) = +0,75
anh/ chị giải thích sự tương quan này như thế nào?
Trang 51Giá trị p
Khác biệt rõ
rệt?
a Kiểm tra ngôn ngữ
b Kiểm tra đầu vào
Hoạt động 4.2
Trang 52b So sánh dữ liệu
b.2 giá trị p trong phép kiểm chứng t-test theo cặp
a nhóm thực nghiệm (Ex) Giá trị p Khác biệt
lớn ? Đầu vào & Đầu ra
b nhóm đối chứng (Co) Giá trị p Khác biệt
lớn?
Đầu vào & Đầu ra
Hoạt động 4.2
Trang 53b So sánh dữ liệu:
b.3 Tính giá trị của quy mô ảnh hưởng:
a Đầu vào
b Đầu ra
Hoạt động 4.2
Trang 56c Mối quan hệ dữ liệu
Hệ số tương quan Pearson (r)
Hoạt động 4.2
Trang 57Giá trị hệ số tương quan (nhóm đối chứng)
Bài kiểm tra ngôn ngữ &
Kiểm tra đầu vào
Bài kiểm tra ngôn ngữ &
Kiểm tra đầu ra
Kiểm tra đầu vào và đầu
ra
Trang 58Hoạt động 4.2
1 Bài kiểm tra ngôn ngữ có ảnh hưởng đến kiểm tra đầu
vào và đầu ra không?
Giữa Giá trị hệ số tương quan
(nhóm thực nghiệm)
Giá trị hệ số tương quan (nhóm đối chứng) Bài kiểm tra ngôn ngữ & Kiểm
tra đầu vào
Bài kiểm tra ngôn ngữ & Kiểm
tra đầu ra
Kết luận:
Trang 59Hoạt động 4.2
Giữa
Giá trị hệ số tương quan (nhóm thực nghiệm)
Giá trị hệ số tương quan (nhóm đối chứng)
Kiểm tra đầu vào và
đầu ra
Kết luận:
2 Kiểm tra đầu vào có ảnh hưởng tới kiểm tra đầu ra hay không?