Sử dụng phần mềm sử lý số liệu SPSS và r trong nghiên cứu về khoa học giảng dạy vật lý

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH KHOA VẬT LÝ KIM VĂN THANH KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP SỬ DỤNG PHẦN MỀM XỬ LÝ SỐ LIỆU SPSS VÀ R TRONG NGHIÊN CỨU VỀ KHOA HỌC GIẢNG DẠY VẬT LÝ Chuyên ngành: Sư phạm Vật lý TP Hồ Chí Minh, năm 2020 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH KHOA VẬT LÝ SỬ DỤNG PHẦN MỀM XỬ LÝ SỐ LIỆU SPSS VÀ R TRONG NGHIÊN CỨU VỀ KHOA HỌC GIẢNG DẠY VẬT LÝ Người thực hiện: Kim Văn Thanh Người hướng dẫn khoa học: ThS Tô Thị Hồng Lan TP Hồ Chí Minh, năm 2020 i LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian học tập hồn thành khóa luận tốt nghiệp, với cố gắng nỗ lực thân, nhận giúp đỡ, hướng dẫn tận tình nhiều cá nhân tập thể Cho phép tơi tỏ lịng biết ơn gửi lời cảm ơn chân thành tới: Ban Giám hiệu Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh tồn thể cán quản lý giảng viên Trường nói chung Khoa Vật lý nói riêng Với giúp đỡ, tạo điều kiện nhà Trường, tơi có mơi trường thuận lợi để học tập, nghiên cứu tiếp thu kiến thức cho thân Đặc biệt, xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới giảng viên hướng dẫn ThS Tơ Thị Hồng Lan tận tình hướng dẫn, giúp đỡ, quan tâm động viên trình tìm hiểu xây dựng khóa luận tốt nghiệp Xin chân thành cảm ơn tác giả tài liệu tham khảo mà tơi trích dẫn khóa luận Đặc biệt GS Nguyễn Văn Tuấn giảng tư vấn, giải đáp khó khăn, khúc mắc mà tơi gặp phải trình tìm hiểu phần mềm R Xin chân thành cảm ơn nhận xét góp ý tận tình ThS Lê Hải Mỹ Ngân, TS Phan Thị Ngọc Loan, giúp đỡ bạn Nguyễn Thị Thảo Trang giúp tơi hồn thành sản phẩm cho khóa luận Tơi xin chân thành cảm ơn bạn Phan Thanh Trà đồng hành, giúp đỡ, nhận xét góp ý để giúp tơi hồn thành khóa luận Cuối cùng, hồn thành khóa luận tốt nghiệp, cho phép gửi lời cảm ơn sâu sắc tới gia đình, người thân bạn bè hỗ trợ, động viên, giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho tơi vượt qua khó khăn trình học tập kiến thức, tìm hiểu xây dựng khóa luận tốt nghiệp TP Hồ Chí Minh, tháng 06 năm 2020 Tác giả Kim Văn Thanh ii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Ý nghĩa Ký hiệu XSTK Xác suất thống kê VD Ví dụ iii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ii MỤC LỤC iii DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC HÌNH ẢNH PHẦN MỞ ĐẦU .5 Lý chọn đề tài .5 Tổng quan nghiên cứu .5 Định hướng nghiên cứu đề tài 3.1 Mục tiêu đề tài 3.2 Câu hỏi nghiên cứu Phương pháp, đối tượng nghiên cứu 4.1 Phương pháp nghiên cứu 4.2 Đối tượng nghiên cứu .9 Cấu trúc khóa luận CHƯƠNG SỬ DỤNG PHẦN MỀM SPSS .11 Giới thiệu phần mềm SPSS .11 1.1 Lịch sử hình thành phát triển .11 1.2 Khả SPSS 11 1.3 Giao diện 12 1.4 Khai báo biến 12 1.5 Nhập liệu .13 Các chức SPSS .14 2.1 Tạo biến từ biến sẵn có .14 2.2 Thống kê mô tả 16 2.3 Tạo bảng tương quan nhiều chiều 21 2.4 So sánh trung bình 22 2.5 Phân tích tương quan 33 2.6 Kiểm định độ tin cậy thang đo 36 iv 2.7 Phân tích hồi quy 39 2.8 Biểu đồ .46 CHƯƠNG SỬ DỤNG PHẦN MỀM R .48 Giới thiệu phần mềm R 48 1.1 Lịch sử hình thành phát triển .48 1.2 Khả R 48 1.3 Giao diện 49 1.4 Dẫn nhập 51 1.5 Nhập liệu .54 Các chức R 58 2.1 Tạo biến từ biến sẵn có .58 2.2 Thống kê mô tả 61 2.3 So sánh trung bình 66 2.4 Phân tích tương quan 75 2.5 Kiểm định độ tin cậy thang đo 77 2.6 Phân tích hồi quy 79 2.7 Biểu đồ .84 Các lỗi thường gặp sử dụng R RStudio 85 3.1 Lỗi đọc file .85 3.2 Lỗi khơng tìm thấy dataset, khơng tìm thấy lệnh 85 3.3 Lỗi trùng tên biến .85 Tổng kết lệnh thường dùng R 85 CHƯƠNG ỨNG DỤNG PHẦN MỀM XỬ LÝ SỐ LIỆU PHỤC VỤ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GIẢNG DẠY VẬT LÝ 89 So sánh phần mềm SPSS R 89 1.1 Giống .89 1.2 Khác 89 Ưu nhược điểm phần mềm SPSS R 90 2.1 Ưu nhược điểm phần mềm SPSS 90 2.2 Ưu nhược điểm phần mềm R 91 Ứng dụng phần mềm SPSS R vào nghiên cứu Khoa học giảng dạy Vật lý 92 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 94 v TÀI LIỆU THAM KHẢO 97 PHỤ LỤC 99 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng Thống kê mô tả biến Diemthi 19 Bảng Bảng chéo Xeploai Lop 20 Bảng Bảng tương quan Xeploai với Gioitinh Lop 22 Bảng Kết tính giá trị trung bình theo biến định tính 23 Bảng Kết kiểm định Paired-Samples T-Test 25 Bảng Kết kiểm định One-Sample T Test .27 Bảng Kết so sánh trung bình hai nhóm 29 Bảng Kết kiểm định One-Way ANOVA 32 Bảng Kết phân tích tương quan đơn 35 Bảng 10 Đánh giá hệ số Cronbach’s Alpha 39 Bảng 11 Bảng Model Summary .42 Bảng 12 Bảng ANOVA 43 Bảng 13 Bảng Coecients 44 Bảng 14 Tổng hợp lệnh thường dùng R .88 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình Giao diện làm việc SPSS .12 Hình Cửa sổ khai báo biến 13 Hình Nhập liệu vào SPSS 14 Hình Mã hóa biến 15 Hình Mã hóa biến Xeploai 15 Hình Cơ sở liệu lớp thực nghiệm lớp đối chiếu 16 Hình Tính tần suất biến Diemthi 17 Hình Kết tính tần số biến Diemthi 18 Hình Các tùy chọn lệnh Options Descriptives .18 Hình 10 Tạo bảng chéo hai biến 19 Hình 11 Đồ thị bảng chéo Xeploai Lop 20 Hình 12 Tạo bảng nhiều chiều .21 Hình 13 Tính giá trị trung bình theo biến định tính 23 Hình 14 Bảng số liệu so sánh cặp 24 Hình 15 Kiểm định Paired-Samples T-Test 25 Hình 16 Kiểm định One-Sample T Test 26 Hình 17 So sánh trung bình hai nhóm .28 Hình 18 Phân nhóm giá trị so sánh trung bình hai nhóm 28 Hình 19 Cơ sở liệu mức tiêu thụ xăng .30 Hình 20 Kiểm định One-Way ANOVA 31 Hình 21 Đánh giá kết kiểm định One-Way ANOVA 32 Hình 22 Phân tích tương quan đơn 34 Hình 23 Đánh giá hệ số Cronbach’s Alpha .38 Hình 24 Bảng số liệu phân tích hồi quy tuyến tính 40 Hình 25 Phân tích hồi quy tuyến tính bội 40 Hình 26 Cài đặt thơng số phân tích 41 Hình 27 Cài đặt biểu đồ kiểm tra giả thiết hồi quy 41 Hình 28 Bảng ý nghĩa giá trị Durbin-Watson 43 Hình 29 Đồ thị Histogram .45 Hình 30 Đồ thị Normal P-P Plot .45 Hình 31 Đồ thị Scatter Plot .46 Hình 32 Vẽ đồ thị với SPSS 47 Hình 33 Giao diện sử dụng R 49 Hình 34 Giao diện sử dụng RStudio 50 Hình 35 Cài đặt Packages trực tiếp cho R .53 Hình 36 Cài packages tự động với RStudio 54 Hình 37 Hợp biến thành dataset 55 Hình 38 Nhập liệu trực tiếp 56 Hình 39 Đọc file vào RStudio 57 Hình 40 Xem trước liệu trước đọc .57 Hình 41 Cơ sở liệu lớp thực nghiệm lớp đối chiếu .58 Hình 42 Cơ sở liệu mức tiêu thụ xăng .59 Hình 43 Tạo biến đơn giản .59 Hình 44 Lệnh mã hóa biến Xeploai 60 Hình 45 Mã hóa biến Xeploai 60 Hình 46 Trích liệu từ dataset cũ 61 Hình 47 Dữ liệu lớp thực nghiệm trích từ dataset Dulieu .61 Hình 48 Thơng báo package dataset làm việc 62 Hình 49 Bảng phân tích tần số biến Diem 62 Hình 50 Lệnh vẽ đồ thị phân bố tần số 63 Hình 51 Đồ thị phân bố tần số biến Diem .63 Hình 52 Lệnh vẽ biểu đồ beeswarm 64 Hình 53 Biểu đồ phân bố điểm theo lớp 64 Hình 54 Bảng chéo phân tích hai biến 66 ... trên, định chọn đề tài ? ?Sử dụng phần mềm xử lý số liệu SPSS R nghiên cứu khoa học giảng dạy Vật lý? ?? để làm đề tài nghiên cứu Tổng quan nghiên cứu Các đề tài nghiên cứu khoa học dạy học Vật lý. .. lý số liệu SPSS R để phân tích số liệu thực tế liên quan đến khoa học giảng dạy Vật lý 4.2 Đối tượng nghiên cứu Hai phần mềm SPSS R số liệu đề tài nghiên cứu khoa học giảng dạy Vật lý Cấu trúc...BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH KHOA VẬT LÝ SỬ DỤNG PHẦN MỀM XỬ LÝ SỐ LIỆU SPSS VÀ R TRONG NGHIÊN CỨU VỀ KHOA HỌC GIẢNG DẠY VẬT LÝ Người thực hiện: Kim