112928 (710957)
Текст из файла
Министерство образования и науки Украины
Открытый международный университет развития человека “Украина”
Горловский филиал
Кафедра физической реабилитации
РЕФЕРАТ
по дисциплине: Методы исследований в физической культуре и спорте,
физической реабилитации
ТЕМА
Методы математической статистики, использующиеся в педагогических экспериментах
Выполнила:
Хворостяная Кристина Игоревна
2008
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
-
Вычисление средней арифметической величины
-
Вычисление среднего квадратичного отклонения
-
Вычисление средней ошибки среднего арифметического
-
Вычисление средней ошибки разности
ВВЕДЕНИЕ
При проведении педагогического эксперимента для установления достоверности различий прибегают к вычислению некоторых статистических показателей (параметров).
-
ВЫЧИСЛЕНИЕ СРЕДНЕЙ АРИФМЕТИЧЕСКОЙ ВЕЛИЧИНЫ
Условное обозначение средней арифметической величины через М (от латинского слова Media) чаще применяется в медицинских и педагогических исследованиях. В математической статистике предпочитают обозначение через .
Средняя арифметическая величина является производной, обобщающей количественные признаки ряда однородных показателей (совокупности). Выражая одним числом определенную совокупность, она как бы ослабляет влияние случайных индивидуальных отклонений, и акцентирует некую обобщенную количественную характеристику, наиболее типичное свойство изучаемого ряда показателей.
Определяя значение средней арифметической величины, следует придерживаться некоторых правил.
-
Средняя арифметическая величина может характеризовать только те признаки изучаемого объекта, которые присущи всей совокупности, но в разной количественной мере (например, уровень развития быстроты движений характерен для каждого человека, хотя и в разной количественной мере). Средняя арифметическая величина не может характеризовать количественную меру тех признаков, которые одной части совокупности присущи, а другой нет, т. е. она не может отражать присутствие или отсутствие того или иного признака (например, умение или неумение выполнять то или иное двигательное действие).
-
Средняя арифметическая величина должна включать все показатели, полученные в данном исследовании. Произвольное исключение даже некоторых из них неизбежно приведет к искажению конечного результата.
-
Средняя арифметическая величина обязана отражать только однородную совокупность. Нельзя, например, определять средний уровень физического развития школьников, не разделив их предварительно по возрасту и полу.
-
Средняя арифметическая величина должна вычисляться на достаточно большой совокупности, размеры которой определяются в каждом конкретном случае отдельно (см. «Подбор исследуемых»).
-
Необходимо стремиться к тому, чтобы средняя арифметическая величина имела четкие и простые свойства, позволяющие легко и быстро ее вычислять.
-
Средняя арифметическая величина должна обладать достаточной устойчивостью к действию случайных факторов. Только в этом случае она будет отражать действительное состояние изучаемого явления, а не его случайные изменения.
-
Точность вычисления средней арифметической величины должна соответствовать содержанию изучаемого педагогического явления. В некоторых случаях нет необходимости в расчетах с большой точностью, в других - большая точность нужна при вычислениях, но совершенно не нужна в выводах. Например, при расчете средних величин числа подтягиваний на перекладине можно пользоваться и сотыми долями целого, но представлять и выводах, что исследуемые в среднем подтянулись 7,83 раза, было бы неграмотна, так как невозможно измерение с подобной точностью. В этом случае необходимо в выводах представлять числа, округленные до целых единиц.
В простейшем случае этот показатель вычисляется путем сложения всех полученных значений (которые называются вариантами) и деления суммы на число вариант:
где - знак суммирования;
V - полученные в исследовании значения (варианты);
п - число вариант.
По этой формуле вычисляется так называемая простая средняя арифметическая величина. Применяется она в тех случаях, когда имеется небольшое число вариант.
При большом числе вариант прибегают к вычислению так называемой взвешенной средней арифметической величины. С этой целью строят ряд распределения, или вариационный ряд, который представляет собой ряд вариант и их частот, характеризующих какой-нибудь признак в убывающем или возрастающем порядке. Например, в нашем случае измерение точности попадания мячом в цель дало 125 вариант, т. е. в группе I, где применялась методика обучения «А», одноразово исследовалось 125 детей с числовым выражением от 0 (точное попадание в цель) до 21,5 см (максимальное отклонение от цели). Каждое числовое выражение встречалось в исследовании один и более раз, например «0» встретился 28 раз. Другими словами, 28 участников эксперимента точно попали в цель. Этот показатель называется числом наблюдений или частотой вариант и условно обозначается буквой «Р» (число наблюдений составляет часть числа вариант).
Для упрощения числовых операций все 125 вариант разбиваются на классы с величиной интервала 1,9 см. Число классов зависит от величины колебаний вариант (разности между максимальной и минимальной вариантами), наличия вариант для каждого класса (если, например, для первого класса - «0 - 1,9» - нет соответствующих вариант, т.е. ни один исследуемый не имел точных попаданий или отклонений от цели в пределах от 0 до 1,9 см, то подобный класс не вносится в вариационный ряд) и, наконец, требуемой точности вычисления, (чем больше классов, тем точность вычисления выше). Вполне понятно, что чем больше величина интервала, тем меньше число классов при одной и той же величине колебаний вариант.
После разбивки вариант по классам в каждом классе определяется срединная варианта «Vc », и для каждой срединной варианты проставляется число наблюдений. Пример этих операций, и дальнейший ход вычислений приведены в следующей таблице:
Классы | Серединные варианты VC | Число набл, р | VCP | VC-M=d | d2 | d2P |
0 – 1.9 | 1 | 28 | 28 | -4.6 | 21.16 | 592.48 |
2 – 3.9 | 3 | 29 | 87 | -2.6 | 6.76 | 196.04 |
4 – 5.9 | 5 | 22 | 110 | -0.6 | 0.36 | 7.92 |
6 – 7.9 | 7 | 13 | 91 | 1.4 | 1.96 | 25.48 |
8 – 9.9 | 9 | 11 | 99 | 3.4 | 11.56 | 127.16 |
10 – 11.9 | 11 | 13 | 143 | 5.4 | 29.16 | 379.08 |
12 – 13.9 | 13 | 4 | 52 | 7.4 | 54.76 | 219.04 |
14 – 15.9 | 15 | 2 | 30 | 9.4 | 88.36 | 176.72 |
16 – 17.9 | 17 | 1 | 17 | 11.4 | 130.00 | 130.00 |
18 – 19.9 | 19 | 1 | 19 | 13.4 | 179.60 | 179.60 |
20 – 21.9 | 21 | 1 | 21 | 15.4 | 237.20 | 237.20 |
125 | 697 | 2270.72 |
Очередность числовых операций:
-
вычислить сумму числа наблюдений (в нашем примере она равна 125);
-
вычислить произведение каждой срединной варианты на ее частоту (например, 1*28 = 28);
-
вычислить сумму произведений срединных вариант на их частоты (в нашем примере она равна 697);
-
вычислить взвешенную среднюю арифметическую величину по формуле:
Средняя арифметическая величина позволяет сравнивать и оценивать группы изучаемых явлений в целом. Однако для характеристики группы явлений только этой величины явно недостаточно, так как размер колебаний вариант, из которых она складывается, может быть различным. Поэтому в характеристику группы явлений необходимо ввести такой показатель, который давал бы представление о величине колебаний вариант около их средней величины.
2. ВЫЧИСЛЕНИЕ СРЕДНЕГО КВАДРАТИЧНОГО ОТКЛОНЕНИЯ
Этот статистический параметр называется еще стандартным отклонением или просто стандартом. Условное обозначение его - . Величина среднего квадратичного отклонения является показателем рассеивания (т. е. отклонений вариант, которые получены в исследовании, от их средней величины) и призвана дополнять характеристику группы явлений.
Вычисление этого показателя производится в следующем порядке (см. табл.):
-
вычисляется разность между каждой срединной вариантой и средней арифметической величиной (например, 1 - 5,6 = - 4,6); вычисленный таким образом показатель условно обозначается буквой «d»;
-
чтобы избежать числовых операций с положительными и отрицательными величинами, все полученные разности возводятся в квадрат (например, - 4,62 =21,16);
-
вычисляется произведение каждого квадрата разности на его частоту (например, 21,16*28 = 592,48);
-
вычисляется сумма всех полученных произведений квадратов разностей и их частот (в нашем примере она равняется 2270,72);
-
вычисляется среднее квадратичное отклонение по формуле:
При малом числе наблюдений среднее квадратическое отклонение рекомендуется вычислять по следующей формуле:
Как видно из приведенного примера, вычисление среднего квадратичного отклонения общепринятым методом не требует от исследователя большой математической подготовки, но оно связано с большой затратой времени на выполнение многочисленных вспомогательных вычислений. В настоящее время все большее распространение получает вычисление среднего квадратичного отклонения по размаху (под размахом понимается разность между наибольшим и наименьшим значениями измеряемой величины, т. е. величина колебания вариант).
На основе теории распределения размаха для статистических совокупностей (Н.А. Толоконцев, 1961; и др.) разработан способ определения среднего квадратичного отклонения по формуле:
где - наибольшее значение варианты;
- наименьшее значение варианты;
К - табличный коэффициент, соответствующий определенной величине размаха.
Характеристики
Тип файла документ
Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.
Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.
Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.