英语口语教学效果评价

英语口语教学实验效果评价

摘要

本文主要是对英语口语教学实验效果进行评价，我们将本题归为对大量数据分析整理的统计问题，采用曲线拟合模型、显著性分析、聚类、灰色关联等数学方法进行分析得到预期结果。

问题一 本文根据题目所给出的数据首先作图观察成绩的趋势，然后采用曲线拟合的方法来建立合适的模型：

29.14136.3593.1)6(teY

利用模型进行预测，根据预测图探讨需要经过未来几年英语成绩的发展趋势，通过分析得出结论：在未来几年内，英语口语的平均分将在70分以下，所以本组认为如果要达到80分的目标，改革很有必要。

问题二 本文将评价OTM的效果显著性问题转换为实验前后的成绩对教学实验有无显著性差异的问题，若影响不显著则说明OTM的效果不显著，据此建立方差检验模型，构造一个Z检验统计量，通过假设检验来确定实验前与实验后的成绩存在显著性差异。然后统计出成绩提高的人数并通过它们所占总人数的百分比得出结论：OTM成效显著。

问题三 首先根据11个院系实验前后四项成绩差值的平均值的偏差程度说明各系学习英语的氛围是否存在差异。然后根据氛围的相对优劣程度分成两类，利用K均值聚类分析的方法得到处在同一水平下的院系的分类结果：

英语学习氛围相对高 国贸、动科、机制、动医、水产、GIS

英语学习氛围相对低 计算机、植科、水族、林学、营销

问题四 我们将本题转换为分析不同班级、院系对OTM效果是否有影响。本文采用有相互作用的双因素方差分析，将引起效果总的变异分解为两种因素引起的差异作出数量统计。通过方差分析了解班级、院系及交互作用对测定结果的影响及影响的相对大小。最后本文认为是否是实验班、不同的系别以及交互作用对成绩的影响都是不显著的，所以不论班级与院系的影响，OTM的效果还是显著的。

问题五 本题要求阐述成绩与口语介绍、口语描述、口语讨论的水平关系。我们采用灰色关联分析，求出参考数列与比较数列的灰色关联系数ξ。然后计算出介绍、描述、讨论与成绩之间的贴近程度的关联度,通过比较各关联度的大小来判断其三者对英语成绩的影响程度，即认为是水平关系。最后得到口语讨论、口语描述、口语介绍对口语总分成绩的水平关系的顺序如下：口语描述>口语讨论>口语介绍

关键词：曲线拟合 显著性分析 K均值聚类 双因素方差分析 灰色关联分析

一、问题重述

英语，一直是当代大学生学习生活的主题。英语好，一切好！似乎已成定律。我校是农业院校，英语基础不是很好，但是通过全体英语教师的共同努力，我校学生的英语水平取得较大进步，英语四级通过率不断攀升。但是真正英语水平的提高，并不完全是英语四级通过率的提高，而是英语交流水平的提高，即口语的提高。为此，我校外语教学研究者进行了近两年的口语教学实验，摸索出了一套完整的口语培训方法，简称OTM。一天，就这种培训方法的效果，诸多英语老师和管理工作者召开了一场教学研讨会。

第一问：会上，就寻找适合我校学生口语教学方法必要性的论述中，主要研究者拿出了我校近十年来我校进行口语教学以来我校学生口语平均成绩，见数据包中的数据3。她得出了一个数学模型，阐述了我校要达到口语平均成绩接近80分的长远规划就必须进行口语教学改革。请你帮她完整地叙述这个模型以及她得出的结论。

第二问：会上，由管理者就OTM教学效果向研究者提出疑问。研究者于是拿出文件夹数据1中的数据来进行论述。请你帮她就口语介绍、口语描述、口语讨论、口语总分对OTM的效果进行论证。

第三问：会上有人认为各个院系学习英语口的氛围存在差异，你是如何看待的？如果各院系学习口语氛围存在差异，那哪些院系口语氛围处在同一水平？

第四问：有专家提出，阐述OTM是否存在效果，不能简单地依靠数据1来说明。为此，研究者又拿出文件夹数据2的数据，用实验班与对照班的平均成绩进行对比。但由于院系、班级不一样，简单的平均对比引起众多人的质疑。请你帮她解决这一问题。

第五问：口语总分是单独测试的，其成绩应该与口语介绍、口语描述、口语讨论的水平有关系，请你详细阐述这种关系。

二、问题分析

2.1问题一

在问题一中，根据数据3中给出的近十年来的英语口语教学的学生平均成绩。本组考虑首先作图观察成绩的趋势，然后利用曲线拟合的方法来建立合适的模型，利用模型进行预测，根据预测图探讨需要经过未来几年英语成绩的发展趋势，如果达到80分的年数较长就说明改革很必要。

2.2问题二

在问题二中，需要通过数据1中口语介绍、口语描述、口语讨论、口语总分的数据对OTM的效果进行论证。首先不考虑院系和班级的影响，仅将每位学生的四项成绩整理为实验前与试验后。本题考虑根据Z检验判定实验前与实验后的两组数据的差异是否显著。然后统计出口语介绍、口语描述、口语讨论、口语总分这四项中实验后成绩提高的人数，求出它们所占总人数的百分比，并且对结果作图，最后根据结果说明OTM的效果。

2.3问题三

在问题三中，要求分析各院系学习口语氛围是否存在差异，并且探讨哪些院系口语氛围处在同一水平。由于学习英语口语的氛围与口语介绍、口语描述、口语讨论、口语总分有关。首先对11个院系的数据进行处理，求出这11个院系实验前和实验后四项成绩差值的平均值，并且根据差值的偏差程度说明各系学习英语的氛围是否存在差异。然后根据氛围的相对优劣程度分成两类，利用聚类分析来分析哪些院系处在同一水平。

2.4问题四

本题要求分析不同班级、院系对OTM效果是否有影响，分析效果之间是否存在差异。首先我们对实验班和对照班的每个班级的成绩进行统计，并得出实验班和对照班的成绩差值。考虑到不同院系以及班级之间也会有相互影响的可能，所以我们采用有相互作用的双因素方差分析，将引起试验总的变异分解为两种因素引起的差异作出数量统计。通过方差分析可以了解两种因素及交互作用对测定结果的影响及影响的相对大小。即可分析不同班级、院系对OTM效果是否有影响。

2.5问题五

本题要求阐述成绩与口语介绍、口语描述、口语讨论的水平关系。我们运用灰色关联分析，首先确定反映系统行为特征的参考数列和影响系统行为的比较数列，求出参考数列与比较数列的灰色关联系数ξ。然后计算出介绍、描述、讨论与成绩之间的贴近程度的关联度,通过比较各关联度的大小来判断其三者对英语成绩的影响程度，即认为是水平关系。

三、问题假设

1、假设英语口语介绍、口语描述、口语讨论、口语总分这四项成绩的满分都是100分；

2、假设题目所给的数据真实可靠；

3、假设在问题二中院系和班级不影响结果；

4、假设只有口语介绍、口语描述、口语讨论、口语总分的成绩影响学习氛围。

5、假定问题四中，不同院系以及班级的成绩是独立的并且服从等方差的正态分布。

四、符号说明

Y 英语口语平均分

t 年份

1X 实验前学生英语成绩的平均值

2X 实验后学生英语成绩的平均值

1S 实验前学生英语成绩的标准差

2S 实验后学生英语成绩的标准差

1n 实验前学生样本容量 2n 实验后学生样本容量



平均效应

i 因素A的第i个水平水平的附加效应

j 因素B的第j个水平的附加效应

)(ij 因素A的第i个水平和因素B的第j个水平相互作用的附加效应

ijk 随机误差项

 分辨系数

)(ki 关联系数

ir 关联序

 权重

五、模型建立与求解

5.1问题一

5.1.1模型建立

本组将数据一的数据做一个散点图，然后确定模型的拟合函数。散点图如下：

图5-1-1

分析上图，我组认为此样本应该用逻辑斯蒂增长函数，我们将逻辑斯蒂增长函数函数初步看作：

ceKYt)(11

5.1.2模型求解

通过对数据以及散点图的观察，得出当t=6时，平均增长速率最大。所以我们初步对以上的数据进行拟合，得到结果如下：

542.30188.33)6(teY

回归的结果决定系数R方为0.993，DW值为1.338，将上模型求出的结果和原数据进行对比，如下图：

图5-1-2

从上图看来，初步建立的模型是非常合理的，决定系数已经到了0.99。但是我组秉承着精益求精的精神，我们将进一步优化拟合，使模型达到更好的结果，进行多次试验后，得到最后模型如下：

29.14136.3593.1)6(teY

上述模型回归结果的决定系数R方为0.996，DW值为2.170，此时我们认为拟合结果最佳，并且预测图如下：

图5-1-3

从预测图上可以看到，在未来几年内，英语口语的平均分将在70分以下，距离80分的目标不可预估，所以本组认为如果要达到80分的目标，改革很有必要。

5.2问题二

5.2.1模型建立

统计检验是先对总体的分布规律作出某种假说，然后根据样本提供的数据，通过统计运算，根据运算结果，对假说作出肯定或否定的决策。Z检验法适用于大样本的两平均数之间差异显著性检验的方法。它是通过计算两个平均数之间差的Z分数来与规定的理论Z值相比较，看是否大于规定的理论Z值，从而判定两平均数的差异是否显著的一种差异显著性检验方法。

由于问题二中样本数据大于30，所以对问题（2）用Z检验来判定实验前与实验后每个学生的成绩差异是否显著。总体标准差σ未知的正态分布资料，是用于两个平均值差异程度的检验方法。它是用Z分布理论来推断差异发生的概率，从而判定实验前与实验后的两组数据的差异是否显著。其一般步骤：

（1）建立假设：

两组数据差异不:0H

两组数据差异显著:1H

（2）检验来自两个的两组样本平均数的差异性，从而判断它们各自代表的总体的差异是否显著。其Z值计算公式为：

221121nSnSXXZ

其中，1X,2X是样本1、样本2的平均数；

1S，2S是样本1、样本2的标准差； 1n，2n是样本1、样本2的容量。

（3）比较计算所得Z值与理论Z值，推断发生的概率，依据Z值与差异显著性关系表作出判断。如下表示：

表5-2-1

Z P值 差异显著程度

58.2Z 01.0P 差异非常显著

96.1Z 05.0P 差异显著

96.1Z 05.0P 差异不显著

（4）第四步，根据是以上分析，结合具体情况，作出结论。

5.2.2模型求解

运用SPSS软件进行求解，得到结果如下表所示：

表5-2-2

双侧检验水准 口语介绍 口语描述 口语讨论 口语总分

方差方程的levene检验 0.028 0.889 0 0.588

均值方程的t检验 0 0 0 0

0 0 0 0

是否具有显著性差异 是 是 是 是

由上表分析可得，因为口语介绍、口语描述、口语讨论、口语总分的P值均小于0.05，所以可以说明实验前与实验后的成绩存在显著差异。

将上面差异性数据进行进一步的分析，我们将实验前成绩减去实验后的成绩，根据增长值的正负来判断成绩的增加与减少。最后求出成绩增加占总人数的百分率，来说明OTM的效果，结果如下表所示：

表5-2-3

提高的人数 总人数 百分率

口语介绍 603 721 84%

口语描述 621 725 86%

口语讨论 639 720 89%

口语总分 633 715 89%

通过对上表数据的分析，本校采用了OTM后，四项成绩均提高了百分八十以上，说明OTM是有一定的效果的。我们用四项成绩均值的雷达图来更直观地展现OTM的显著成效。