马红亮的帖子

   研究采用三角互证的混合研究设计,定量(前后测)和定性(教学设计、视频录像以及学生访谈)相结合,探索了学生使用机器人技术后STEM的参与、学习以及教学情况。参与者只有16名小学教育专业的师范生。数据分析前,一个在STEM学习变量(如STEM内容知识)表现非正常(偏离平均值8个编程差)的学生被剔除。

    研究者对STEM参与、兴趣以及学习的前后测进行定量分析时,文章都使用了配对样本t检验以及Wilconxon Signed-Rank test。

非参数检验Wilcoxon Signed-Rank test

4.2.1. Surveys(参与,含动机和兴趣)
     首先使用Shapiroe-Wilk test进行所有变量配对差异的正态分布假设检验。对于违反正态假设(normality assumption)的科学兴趣和工程兴趣两个变量,采用非参数检验Wilcoxon Signed-Rank test。其它符合正态分布的变量则采用配对样本t检验,同时计算了效应量(effect size),使用相关系数r来表示。见table 6


4.3.1. STEM knowledge assessment

    对于工程和数学知识,由于违反了正态分布的假设,因此使用Wilcoxon Signed-Rank test进行非参数检验。对于科学和技术知识,则使用配对样本t检验。见table 7


    为什么要使用Wilconxon这一非参数检验的方法。该检验方法和非参数检验的Mann-Whitney test有什么区别?

    研究采用三角互证的混合研究设计,定量(前后测)和定性(教学设计、视频录像以及学生访谈)相结合,探索了学生使用机器人技术后STEM的参与、学习以及教学情况。参与者只有16名小学教育专业的师范生。数据分析前,一个在STEM学习变量(如STEM内容知识)表现非正常(偏离平均值8个编程差)的学生被剔除。

    4.2.1. Surveys

    在对学生的STEM参与(认知参与与情感参与)的前后测比较方面,研究者使用了paired samples t-test。首先,分析了是否符合正态分布的假设,使用Shapiro–Wilk test对所有变量的配对差异进行了分析。

 

非参数检验Wilcoxon Signed-Rank test

4.2.1. Surveys
    对于违反正态假设(normality assumption)的科学兴趣和工程兴趣两个变量,采用非参数检验Wilcoxon Signed-Rank test。其它符合正态分布的变量则采用配对样本t检验,同时计算了效应量(effect size),使用相关系数r来表示。见table 6

4.3.1. STEM knowledge assessment

    对于工程和数学知识,由于违反了正态分布的假设,因此使用Wilcoxon Signed-Rank test进行非参数检验。对于科学和技术知识,则使用配对样本t检验。见table 7


     本研究采用探索性个案研究,分三个实验组(6年级141人、7年146人、8年级121人),围绕着初中生STEM学习中的科学学习、技术使用、工程实践和数学知识,进行了知识前后测以及软件操作日志分析相结合的研究。
   
    1. 自编知识测验量表的信效度检验(3.5. Reliability and validity of the assessment instrument)

      在使用科学和数学知识测验的前后测量表方面,作者借鉴了大量的热能转换概念的量表,同时应用多种机制保证量表的效度。在内容效度方面(content validity),基于文献综述、现有量表、5名多个领域的专家意见。表面效度(face validity),又征求了2名专家的意见,考虑量表的准确性、完整性以及课程的适应性等。最后又在2名中学生进行了面对面的试测(pilot testin)。最后对量表题项进行了删减。

     那么评估内容效度和表面效度邀请的专家有什么不同?为什么不同呢

    2. 配对样本t检验
      对设计过程中产生的科学学习(热量转换和能量效率中的因果关系)的前后测,进行了6、7、8年级的配对样本t检验,并计算了效应量(D),见Table 5。

     对设计过程中产生的数学知识,也分别对三个年级进行了前后测的配对样本t检验,见table 7。