Έννοιες στατιστικής και θεωρίας πιθανοτήτων στην εκπαίδευση με χρήση των Τεχνολογιών Πληροφορίας και Επικοινωνιών (ΤΠΕ)

Abstract

The purpose of this dissertation is to determine if and to what extent there is an improvement in the understanding of the concepts of Statistics and Probability Theory if ICT is applied in the teaching of Statistics at the University. More specifically, this dissertation examines the improvement of the understanding of the Concepts of Statistics and Probability Theory in Higher Education and especially in Departments of Schools of Economics and Management with the use of specialized software applications. "Before and after" with control groups was chosen as the most appropriate research method. This method is the most appropriate, because the aim is to 'measure' the improvement of the understanding of statistical and probability theory concepts by the students, most of whom have been taught in secondary education, ie to capture the difference in the understanding of these concepts before and after the didactic intervention with the use of specialized software. In the research approach of the present research, it was determined as a sample, the majority of students of a Department of a Greek University, who attended in a specific academic semester a mandatory introductory course in Statistics. The experimental group and the control group were well defined. Pre-tests were recorded to determine the level of understanding of each student at the beginning of the semester in which the teaching took place. Separate and specialized software applications were developed for the teaching of Statistics and Probability concepts and existing software applications were used. The set of all these applications covers most of the outline of an introductory course in Statistics in Schools of Management and Economics. The experimental group was taught the basic concepts of Statistics and Probability Theory using specialized software applications while the control group was taught the traditional teaching method in the laboratory. Post-tests were recorded at the end of the semester, in order to determine the improvement, ie the difference between the meta-measurement and the pre-measurement of each student. Then a statistical analysis was performed and the research hypotheses for the extraction of results were checked, the results for the extraction of findings were evaluated and finally identified those points on which future extensions of the research can be based.

Σκοπός της παρούσας διατριβής είναι να διαπιστωθεί, αν και σε ποια επίπεδα υπάρχει βελτίωση της κατανόησης εννοιών Στατιστικής και Θεωρίας Πιθανοτήτων, εφόσον εφαρμοστούν ΤΠΕ στη διδασκαλία της Στατιστικής, στο Πανεπιστήμιο. Πιο συγκεκριμένα η παρούσα διατριβή εξετάζει τη βελτίωση τoυ επιπέδου κατανόησης Εννοιών Στατιστικής και Θεωρίας Πιθανοτήτων στην Τριτοβάθμια Εκπαίδευση και ιδιαίτερα σε Τμήματα Σχολών Οικονομίας και Διοίκησης, με χρήση εξειδικευμένων εφαρμογών λογισμικού. Ως προσφορότερη μέθοδος έρευνας επιλέχθηκε η «πριν και μετά» με ομάδες ελέγχου. Η μέθοδος αυτή είναι η πλέον κατάλληλη, επειδή στόχος είναι να ‘μετρηθεί’ η βελτίωση της κατανόησης εννοιών στατιστικής και θεωρίας πιθανοτήτων από τους φοιτητές, τις περισσότερες εκ των οποίων έχουν διδαχθεί στη δευτεροβάθμια εκπαίδευση, δηλαδή, να αποτυπωθεί η διαφορά στην κατανόηση αυτών των εννοιών πριν και μετά την διδακτική παρέμβαση με χρήση εξειδικευμένου λογισμικού. Στην ερευνητική προσέγγιση της παρούσας έρευνας καθορίστηκε ως δείγμα, το μεγαλύτερο μέρος των φοιτητών Τμήματος ελληνικού ΑΕΙ, που παρακολούθησε σε ένα συγκεκριμένο ακαδημαϊκό εξάμηνο ένα υποχρεωτικό εισαγωγικό μάθημα Στατιστικής. Ορίστηκαν η πειραματική ομάδα και η ομάδα ελέγχου. Καταγράφηκαν προ-μετρήσεις (pre-tests) για τον προσδιορισμό του επιπέδου κατανόησης κάθε φοιτητή στην αρχή του εξαμήνου στο οποίο έγινε η διδασκαλία. Κατασκευάστηκαν ξεχωριστές και εξειδικευμένες εφαρμογές λογισμικού για τη διδασκαλία εννοιών Στατιστικής και Πιθανοτήτων και χρησιμοποιήθηκαν και υπάρχουσες εφαρμογές λογισμικού. Το σύνολο αυτών των εφαρμογών καλύπτει το μεγαλύτερο μέρος του περιγράμματος ενός εισαγωγικού μαθήματος Στατιστικής σε Τμήματα Σχολών Διοίκησης και Οικονομίας. Η πειραματική ομάδα διδάχθηκε τις βασικές έννοιες Στατιστικής και Θεωρίας Πιθανοτήτων με χρήση των εξειδικευμένων εφαρμογών λογισμικού, ενώ η ομάδα ελέγχου με την παραδοσιακή μέθοδο διδασκαλίας στο εργαστήριο. Καταγράφηκαν μετα-μετρήσεις (post-tests) στο τέλος του εξαμήνου και καθορίστηκε η βελτίωση, όπως αυτή προκύπτει από τη διαφορά της μετα-μέτρησης από την προ-μέτρηση για κάθε φοιτητή. Πραγματοποιήθηκε στατιστική ανάλυση και έγινε έλεγχος των ερευνητικών υποθέσεων για την εξαγωγή αποτελεσμάτων, αξιολογήθηκαν τα αποτελέσματα για την εξαγωγή πορισμάτων και τέλος εντοπίστηκαν εκείνα τα σημεία στα οποία μπορούν να βασιστούν μελλοντικές επεκτάσεις της έρευνας.