校本课程构建：问卷数据统计分析入门

一、教学资源分析

这是一节数据分析案例课。课题研究是高中研究性学习的一种重要实施类型。学生进行课题研究时，会收集到很多资料，这些资料包括叙述材料和数据材料两种类型。叙述材料适合采用定性分析，数据材料适合采用定量分析。本课讲授的是针对从问卷调查中获得的数据材料的定量分析，采用国际通用的spss22.0 系统进行。本课涉及的教学资源有spss22.0 软件、带有15 台电脑以上的教室，上课前教师在教室电脑上安装好spss22.0 软件。

二、学生情况分析

本课的授课对象是高一学生。以前他们从未接触过spss22.0 统计分析系统，运用spss22.0 处理数据是完全陌生的问题。高一学生在《数学必修3》中学习过抽样、样本、平均值、方差、标准差、概率等概念，这为他们学习本节课的内容打下良好的基础。但据采访其数学老师了解到，他们学习这部分内容时学得很快，一册书用了一个月就学完了，也没有用来解决实际问题，考虑到教学实际，这种情况有一定的代表性。本节课让学生从手中的调查问卷开始，学习运用spss22.0 处理问卷调查数据，还是有一定的挑战性的。

三、教学设计整体思路

本课的整体设计思路是，学生从一次真实的问卷调查开始，获得问卷调查数据后，把问卷调查数据录入spss22.0 系统，然后运用spss22.0 系统对录入数据进行初步的统计分析。这是一次基于真实情境的案例教学。

四、教学目标分析

1.学生作为被调查对象参加“高中生睡前习惯对体质指数的影响”问卷调查，进入真实问题情境，自然产生“问卷数据如何处理”的探究愿望，同时体会案例问卷的设计规范。

2.学生在spss22.0 中对“高中生睡前习惯对体质指数的影响”问卷中的各变量进行定义。

3.学生运用spss22.0 进行问卷信度测定、计算变量、转换变量、独立样本T 检验、单因素方差分析、相关分析、线性回归分析等基本数据统计分析的操作，感受spss22.0 软件的强大魅力，迸发进行课题研究的深度热情。

4.通过小组合作，学会倾听和发表意见，学会共同解决问题，建立良好的友谊。

五、教学重点与难点

重点：运用spss 进行基本的数据统计分析。

难点：统计分析的基本原理。

六、课时安排

2 课时

七、教学流程

八、教学过程

（一）导入新课

为每位学生发放一份《高中生睡前习惯对体质指数影响研究》调查问卷，学生以被调查者的身份填写问卷。

引导学生提出问题，假如该课题是自己做的，问卷回收后可以从问卷中获得哪些数据，如何处理这些数据等问题。

同时，学生体会设计规范的问卷给人的整体感受。

图1

（二）讲授新课

1.数据的整理图1 问卷。

（1）原始问卷的处理。

让小组长收集本组成员填写的问卷，放在组长处备用。

学生思考：在进行问卷数据统计之前，是否需要对原始问卷进行处理？

经学生讨论后，教师归纳：在进行问卷数据统计之前，需要剔除无效问卷并对问卷进行编号；确定无效问卷的标准（有15%以上的题目没有回答，全都回答相同选项，不按照单选和多选要求乱答案，防伪题目没有通过）。

（2）数据的整理。

原始数据往往是无序的、零散的、不系统的，在进行统计分析前，需要对这些数据进行整理，通过归组、制表、绘图等初步的整理工作，使原始数据以直观和形象、简单和系统的形式初步反映出数据分布的面貌和特征。

教师给出一个统计表案例，让学生观察它的构成和特点。

学校饮用水合格的情况

图2　统计表

资料来源：王海粟.青岛地区小学饮水抽样调查[J].卫生与健康，2004，21（1）：56-58.

教师在学生观察发表意见后指出，统计表在结构上包括“表号与标题”“横行标题”“纵栏标题”“数据”“小注”等，并向学生介绍三线图的概念。

教师给出四个统计图案例，让学生观察其特点，然后思考每一种统计图适合表达何种数据，思考手中的问卷数据适合用哪一种统计图来表达。

图3　统计图(www.xing528.com)

2.在spss22.0 中定义变量。

让学生双击打开spss22.0 快捷方式，建立一个新文件，切换到变量视图，如下图所示。

图4　spss 变量视图

在进行数据输入前，需要对变量进行定义。定义变量即要定义变量名、变量类型、变量宽度、小数位数、变量标签和变量的格式等。

教师示范：《高中生睡前习惯对体质指数影响研究》调查问卷的第一题调查的是被调查者的性别，“性别”是一个变量，对“性别”变量进行定义的操作如下：

在“名称”栏输入“性别”；“类型”栏选择“数值”型；“宽度”“小数”“列”“缺失”“对齐”栏采用系统默认值；标签是对变量名的进一步描述（此处省略）；“值”栏赋值：男赋值为1，女赋值为2；“测量”栏选择“名义”（一种分类变量，变量的取值之间没有内在的大小可比性）；“角色”栏选择“输入”。

图5　定义变量“性别”

学生练习：将问卷《高中生睡前习惯对体质指数影响研究》中的每个调查题目调查点当作一个变量，进行变量定义。学生每三人一台电脑，边讨论边完成任务。教师巡视指导。然后由一名学生上台展示本组任务完成结果，同学们进行提问、交流和评价。

图6　定义问卷中各个变量

3.录入问卷调查数据。

教师示范：切换到“数据视图（D）”，录入第一份问卷的数据，如下图所示。

图7　录入数据

学生练习：每个小组把本组的问卷数据录入，教师巡视指导。

4.运用spss 进行基本统计分析。

教师提供一份《高中生睡前习惯对体质指数影响研究》问卷调查数据文件，作为案例进行分析。

（1）信度分析。

为了检测问卷的质量，需要计算问卷的科隆巴赫系数（Cronbach），当系数大于0.6 时表明这份问卷的质量较高。

教师演示信度分析的spss 实现：选择“分析”—“度量”—“可靠性分析”，将左侧的变量（第2—9 个）选入“项目”列表，“模型”选择科隆巴赫系数α，单击“确定”按钮，即可得到科隆巴赫系数α=0.722。学生重复上述操作。

（2）频数分析。

教师演示：选择“分析”—“描述统计”—“频率”，选择“睡前做作业”变量，进行相应设置，执行命令。教师引导学生观看结果，并理解命令执行结果。

学生探究练习：对问卷的其他变量进行频数分析。教师巡回指导，学生代表演示，师生提问交流评价。

（3）两独立样本T 检验与单因素方差分析。

第一，计算体质指数。教师演示：选择“转换”—“计算变量”命令，由“体重”和“身高”计算“体质指数”；学生练习：由表征睡前习惯的各变量相加得出“睡前习惯总分”变量。

第二，采用独立样本T 检验的方法分析男生群体和女生群体体质指数上的差异。独立样本T 检验的目的是利用来自两个总体的独立样本，推断两个总体的均值是否存在显著差异。从P 值可以知道是不是达到显著水平。当P＜0.05 时，我们可以认为两个群体之间是存在显著性差异的。教师演示操作过程，学生重复。在理解命令执行结果时，教师引导学生注意两组的总体方差齐性是进行平均值相等性T 检验的前提。

第三，把“睡前习惯总分”分为低分组、中分组、高分组。教师演示：“转换”—“重新编码为不同变量”，学生重复上述操作。

第四，采用单因素方差分析比较体质指数在“睡前习惯总分”不同组别上的差异。教师操作，学生重复。学生探究执行结果表达的意思。师生讨论其含义。

第五，学生思考讨论：两独立样本T检验与单因素方差分析的异同。

（4）相关分析与回归分析。

教师演示偏相关分析和回归分析的操作，学生重复。学生探究解释分析结果。

5.课下结合本组研究课题，使用spss 处理本组研究课题中收集到的数据材料。

（三）课堂小结

请学生谈一下，你是否会运用spss 进行基本统计分析，还有哪些疑惑。

九、教学反思

本课的教学内容是本人今年新开发的。往年教学生处理问卷调查数据采用的是excel，进行最基础的频数分析。运用spss 软件可以对数据进行更深入的统计分析，获得更丰富、深入的调查结果。本教学设计今年本人在六个班级实施，效果还是很棒的，学生尽管不能十分理解深奥的统计理论，但是能够做到会用、会解释执行结果。对于高中生而言，我认为这已经足够了。与本人一起教授本课的，我校还有三位教师，每周我们都进行集体备课，相互听课，进行深入的切磋，上述教学设计是不断修改而成的。教学实践证明，学生很喜欢这次课。

十、教学评价

这次课是一次创新，体现在以下几个方面：一是把spss22.0 引入高中课堂，这本身就是一次了不起的创新。我们都知道，这是一门研究生课程。如何做到深入浅出，把研究生一学期的课程用两三节课完成，是需要下功夫的。教学实践证明，老师做到了。二是老师采用的是基于案例的教学，把学生用一份真实的问卷带入教学情境之中，整次课围绕该问卷的数据统计分析展开，体现了任务的真实性。在这样的课程中学习到的东西具有很好的迁移性。三是引导学生学以致用。在案例教学的基础上，老师要求学生，凡是课题研究中采用问卷调查的，其数据统计均采用spss 进行分析，真正做到学以致用，提升学生解决真实问题的能力。

从上课状态看，学生非常喜欢这样的课程，参与度很高，激发了学生学习的热情和兴趣，听课老师都深受感染。这是一节好课。