Planowanie i przeprowadzanie prostych badań
W tej lekcji1/18
Cześć! Do tej pory dostawałeś gotowe dane: tabelę, diagram, listę wyników. A skąd one się właściwie biorą? Ktoś musiał wymyślić pytanie, wybrać, kogo zapytać, zebrać odpowiedzi i policzyć. Dziś staniesz po drugiej stronie — sam zaplanujesz badanie. Przy okazji zrozumiesz, dlaczego niektóre sondaże w internecie nie są warte funta kłaków.
Każde badanie przebiega tak samo
Badanie statystyczne — czy to ankieta w klasie, czy sondaż przed wyborami — przebiega zawsze tak samo. Pięć kroków, zawsze w tej samej kolejności.
Pięć kroków każdego badania
- 1
Krok pierwszy: stawiasz pytanie badawcze. Na przykład: ile czasu dziennie uczniowie 8b spędzają w telefonie.
- 2
Krok drugi: ustalasz, kogo badasz. Tutaj — wszystkich 25 uczniów klasy 8b.
- 3
Krok trzeci: zbierasz dane. Ankietą, pomiarem albo obserwacją.
- 4
Krok czwarty: porządkujesz dane, czyli układasz je w tabelę liczebności.
- 5
Krok piąty: opracowujesz i wnioskujesz. Rysujesz diagram, liczysz średnią, medianę i dominantę.
Wszystkie 5 kroków odsłonięte.
Krok pierwszy jest najważniejszy
Pytanie badawcze musi dać się zmierzyć. „Czy uczniowie lubią telefony?” zmierzyć się nie da, ale „ile godzin dziennie uczniowie spędzają w telefonie?” — owszem.
Populacja i próba
Populacja to wszyscy, o których chcesz coś powiedzieć (na przykład wszyscy uczniowie szkoły). Próba to ci, których faktycznie badasz. Jeśli badasz całą populację, mówimy o badaniu pełnym — tak działa spis powszechny i tak wygląda ankieta w jednej klasie.
Jak zadać dobre pytanie ankietowe
Odpowiedzi są tylko tak dobre, jak pytania. Trzy zasady wystarczą, żeby ankieta nie okazała się bezużyteczna.
Zasada 3: kategorie muszą być wyczerpujące
Każdy musi znaleźć swoją odpowiedź. Jeśli pytasz o ulubiony sport i dajesz cztery opcje, dopisz jeszcze „inny” — inaczej część osób nie odpowie i stracisz dane.
Dane jakościowe: liczebności i dominanta
Uwaga na dane, których nie da się uśrednić. Kolor oczu, ulubiony przedmiot czy nazwa sportu to dane jakościowe — można dla nich policzyć liczebności i dominantę, ale nie średnią ani medianę. Średnią liczysz tylko dla danych liczbowych.
Przeprowadzamy badanie w klasie 8b
- 1
Krok pierwszy: pytanie badawcze. Chcemy wiedzieć, ile godzin dziennie uczniowie klasy 8b spędzają w telefonie. Pytanie jest konkretne i mierzalne.
- 2
Krok drugi: kogo badamy. Populacją jest cała klasa 8b, czyli 25 osób — pytamy wszystkich, więc to badanie pełne i nie musimy się martwić o reprezentatywność próby.
- 3
Krok trzeci: zbieramy dane. Każdy podaje liczbę pełnych godzin. Wychodzą odpowiedzi od 1 do 5 godzin.
- 4
Krok czwarty: porządkujemy dane w tabelę liczebności. Jedną godzinę podały 2 osoby, dwie godziny — 5 osób, trzy — 8 osób, cztery — 6 osób, pięć — 4 osoby.
- 5
Natychmiastowa kontrola: liczebności muszą sumować się do liczby zbadanych osób. Jeśli suma się nie zgadza, gdzieś zgubiliśmy albo policzyliśmy podwójnie ankietę.
- 6
Krok piąty: opracowanie. Liczymy łączną liczbę godzin — każdą wartość mnożymy przez jej liczebność.
- 7
Sumujemy kolejne iloczyny.
- 8
Średnia: dzielimy przez liczbę uczniów.
- 9
Mediana: uczniów jest 25, czyli nieparzyście wielu — środkowa jest trzynasta odpowiedź. Zliczamy narastająco: 2, potem 7, potem 15. Trzynasta odpowiedź mieści się już w grupie trzech godzin.
- 10
Dominanta: najliczniejsza odpowiedź to trzy godziny — podało ją osiem osób.
- 11
Wniosek: typowy uczeń klasy 8b spędza w telefonie około trzech godzin dziennie. Zdanie „uczniowie naszej szkoły spędzają w telefonie 3 godziny dziennie” byłoby już nadużyciem — zbadaliśmy jedną klasę, nie szkołę.
Wszystkie 11 kroków odsłonięte.
Z tabeli liczebności badania w 8b (1 h — 2 osoby, 2 h — 5, 3 h — 8, 4 h — 6, 5 h — 4): ile procent uczniów spędza w telefonie co najmniej 4 godziny dziennie?
Naprawiamy zepsutą ankietę
- 1
Zadanie: Zosia chce zbadać, jak uczniowie szkoły dojeżdżają na lekcje. Przygotowała ankietę i wybrała, kogo zapyta. Znajdźmy błędy i naprawmy je.
- 2
Pytanie pierwsze Zosi: „Czy zgadzasz się, że dojazd autobusem jest wygodniejszy niż rower?”. To pytanie sugerujące — samo podpowiada odpowiedź.
- 3
Poprawa: pytamy neutralnie, bez wartościowania. „Czym najczęściej docierasz do szkoły: pieszo, rowerem, autobusem, samochodem?”.
- 4
Pytanie drugie: „Ile czasu zajmuje Ci dojazd? 0–10 min, 10–20 min, 20–30 min”. Kategorie zachodzą na siebie: dojazd dokładnie dziesięciominutowy pasuje do dwóch przedziałów.
- 5
Poprawa: „mniej niż 10 min, od 10 do 20 min, powyżej 20 min”. Teraz każdy trafia dokładnie do jednej kategorii.
- 6
Trzeci błąd: w pytaniu o środek transportu Zosia dała tylko cztery opcje. Uczeń dowożony hulajnogą nie ma czego zaznaczyć.
- 7
Poprawa: dopisujemy kategorię „inny sposób”. Kategorie stały się wyczerpujące — każdy znajdzie swoją odpowiedź.
- 8
Czwarty błąd, najpoważniejszy: Zosia zamierza zapytać 12 osób stojących rano przy stojaku na rowery, a wniosek wyciągnąć o całej szkole liczącej 400 uczniów.
- 9
Próba jest jednocześnie za mała i dobrana tak, że wynik jest z góry przesądzony — przy stojaku stoją głównie rowerzyści. Poprawa: losujemy po kilka osób z każdej klasy, na przykład 40 uczniów z różnych roczników.
Wszystkie 9 kroków odsłonięte.
Pułapka! Dane prawdziwe, wniosek fałszywy
Błąd pierwszy: wniosek szerszy niż badanie. To najczęstszy błąd w całej statystyce. Zbadałeś jedną klasę — mówisz o klasie. Zbadałeś klasę, a piszesz „uczniowie naszej szkoły” albo „nastolatki w Polsce”? Wniosek nieuprawniony, nawet jeśli wszystkie obliczenia są bezbłędne.
Pułapka! Próba dobrana wygodnie
Błąd drugi: próba dobrana wygodnie. Ankieta o sporcie przeprowadzona wśród kolegów z drużyny, sondaż o ulubionym przedmiocie zrobiony na kółku matematycznym, pytanie o dojazd zadane przy stojaku rowerowym — wynik znasz, zanim zapytasz. Próba reprezentatywna oznacza losowy wybór z całej populacji.
Błąd trzeci: za mała próba
- 1
Wśród 4 zapytanych osób jedna lubi matematykę. Czy to znaczy, że w szkole lubi ją 25 procent uczniów?
- 2
Wystarczy, żeby jedna osoba odpowiedziała inaczej, a wynik skacze o 25 punktów procentowych.
- 3
W próbie 40-osobowej jedna odpowiedź waży już tylko dwa i pół punktu. Im mniejsza próba, tym większy wpływ przypadku.
Wszystkie 3 kroków odsłonięte.
Pułapka! Średnia to nie mediana
Błąd czwarty: mylenie średniej z medianą przy opisie wyników. Średnia 3,2 godziny w naszym badaniu nie znaczy, że połowa klasy spędza w telefonie więcej niż 3,2 godziny — o połowie mówi mediana, która wyniosła 3. Nie znaczy też, że ktokolwiek spędza dokładnie 3,2 godziny; średnia w ogóle nie musi być jedną z zebranych odpowiedzi.
Pułapka! Średnia z danych jakościowych
Błąd piąty: liczenie średniej z danych jakościowych. Nie istnieje średni ulubiony przedmiot ani średni kolor oczu. Dla takich danych podajesz liczebności i dominantę — i tyle.
W ankiecie o ulubionym sporcie odpowiedzi rozłożyły się tak: piłka nożna 9 osób, siatkówka 7, koszykówka 5, pływanie 3, inny 6. Ilu uczniów wzięło udział w badaniu?
Ściąga do zapamiętania
Badanie statystyczne — pięć kroków i co potrafi zepsuć wynik?
• Kroki: 1) mierzalne pytanie badawcze, 2) kogo badasz (populacja czy próba), 3) zbieranie danych, 4) tabela liczebności, 5) opracowanie i wniosek
• Próba reprezentatywna jest losowa i podobna do całej populacji; próba dobrana dla wygody zafałszuje wynik
• Dobre pytanie jest neutralne, a kategorie rozłączne i wyczerpujące (dopisz „inne”)
• Kontrola: liczebności muszą sumować się do liczby zbadanych osób
• Dla danych jakościowych (sport, kolor) liczysz tylko liczebności i dominantę — średniej nie ma
• Najważniejsze: wniosek nie może być szerszy niż zbadana grupa
Sprawdź się!
Odpowiedziano na 0 z 6 pytańSkróty klawiszowe quizu: klawisze od 1 do 4 wybierają odpowiedź, Enter sprawdza, a po sprawdzeniu przechodzi do następnego pytania. Każdy przycisk możesz też wybrać Tabem i Spacją.
Które pytanie ankietowe jest sformułowane poprawnie?
Co jest nie tak z kategoriami odpowiedzi: „0–2 godziny, 2–4 godziny, 4–6 godzin”?
Ile wynosi średnia liczba godzin spędzanych dziennie w telefonie?
Dla tych samych danych (25 uczniów, liczebności 2, 5, 8, 6, 4): ile wynosi mediana?
Uczeń zapytał 12 osób stojących przy szkolnym stojaku na rowery, jak docierają do szkoły. Dlaczego wynik nie opisze całej szkoły?
Zebrano dane o ulubionym sporcie uczniów. Której miary NIE da się dla nich policzyć?