Doc. RNDr. Luděk Jančář, CSc. – Statistické zpracování testů
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
1
5.6. Výzkum ve výuce analytické chemie na PdF MU
v Brně
K výzkumu účinnosti výuky problematiky kvalitativní analýzy bylo použito
6 souborů interaktivních testů z následujících vybraných tematických celků:
1) Skupinové reakce kyseliny chlorovodíkové (HCl)
2) Skupinové reakce sulfanu (H2S)
3) Selektivní reakce kationtů (SeKa)
4) Selektivní reakce kationtů 2 (SeK2)
5) Skupinové reakce aniontů (SkAn)
6) Selektivní reakce aniontů (SeAn).
Z přehledu plyne, že 3 testy jsou z oblasti skupinových reakcí a 3 testy z oblasti
selektivních reakcí, 4 testy se pak týkají problematiky reakcí kationtů a 2 testy reakcí aniontů.
Všechny testy znalostí jsou tvořeny posloupností otázek (10 otázek v testu), každá
se 4 výběrovými odpověďmi, z nichž pouze 1 je správná. Jednotlivé testy byly navíc tvořeny
tak, aby byl celkově stejný počet variant odpovědí a, b, c, d (v našem případě tedy 15,
tj. 25,00 %). Časová dotace na testování byla 60 minut (tj. 1 minuta na 1 otázku) a ukázala
se pro všechny respondenty jako dostačující.
5.6.1. Metodika výzkumu
Metoda didaktických testů byla aplikována vždy na skupině 8 respondentů – studentů
Pedagogické fakulty Masarykovy univerzity v Brně v bakalářském studijním programu
Pedagogické asistentství chemie pro ZŠ (B-SPE CH3) studijních kombinací chemiematematika
(Ch-Ma), chemie-přírodopis (Ch-Př) a chemie-rodinná výchova (Ch-RV).
Testy (1. Test a 2. Test) byly součástí zkoušky z předmětu Analytická chemie
(2. ročník, 4. semestr), nebo respondenti již tento předmět úspěšně absolvovali a testování
(3. Test – 7. Test) bylo součástí předmětu Laboratorní cvičení z analytické chemie (3. ročník,
5. semestr).
Cílem analýzy výsledků didaktických testů bylo porovnání úspěšnosti nejen
jednotlivých respondentů, ale i porovnání obtížnosti jednotlivých tematických celků,
skupinových a selektivních reakcí, kationtů a aniontů a v neposlední řadě i porovnání
úspěšnosti jednotlivých studijních kombinací respondentů. Nedílnou součástí analýzy testů
bylo stanovení obtížnosti otázek hodnocených testů, a to nejen otázek nejobtížnějších,
ale i otázek nejjednodušších a případné preference variant odpovědí a, b, c, d.
Testování bylo prováděno v následujících termínech a podmínkách (viz obrázek č. 8):
1. Test
– Analytická chemie
– před zkouškou z analytické chemie
– květen 2006/2007
– bez předchozího využívání výukového systému Kvalitativní analýza
2. Test
– Analytická chemie
– před zkouškou z analytické chemie
– květen 2007/2008
– s předchozím využíváním výukového systému Kvalitativní analýza
Doc. RNDr. Luděk Jančář, CSc. – Statistické zpracování testů
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
2
3. Test
– Laboratorní cvičení z analytické chemie
– po úspěšně zvládnuté zkoušce z analytické chemie
– říjen 2009/2010
– před laboratorním cvičení z analytické chemie bez předchozího využívání výukového
systému Kvalitativní analýza
4. Test
– Laboratorní cvičení z analytické chemie
– po úspěšně zvládnuté zkoušce z analytické chemie
– říjen 2010/2011
– před laboratorním cvičení z analytické chemie s předchozím využíváním výukového
systému Kvalitativní analýza
5. Test
– Laboratorní cvičení z analytické chemie
– po úspěšně zvládnuté zkoušce z analytické chemie
– říjen 2011/2012
– před laboratorním cvičení z analytické chemie bez předchozího využívání výukového
systému Kvalitativní analýza
6. Test
– Laboratorní cvičení z analytické chemie
– po úspěšně zvládnuté zkoušce z analytické chemie
– prosinec 2011/2012
– po absolvování laboratorního cvičení z analytické chemie s využíváním výukového
systému Kvalitativní analýza
7. Test
– Laboratorní cvičení z analytické chemie
– po úspěšně zvládnuté zkoušce z analytické chemie
– prosinec 2009/2010
– po absolvování laboratorního cvičení z analytické chemie bez využívání výukového
systému Kvalitativní analýza
Vyhodnocení účinnosti výuky s použitím výukového systému Kvalitativní analýza
bylo prováděno pro vzájemné porovnání následujících testování:
1) 1. Test ↔ 2. Test
Testy absolvovali respondenti na konci 4. semestru (oznámeno 14 dní předem), před
zkouškou z předmětu Analytická chemie (CH2BP_4P1P). Po celou dobu výuky (4. semestr)
respondenti:
– neměli (1. Test)
– měli (2. Test)
neustále k dispozici výukový multimediální systém Kvalitativní analýza.
2) 3. Test ↔ 4. Test
Testy absolvovali respondenti na začátku 5. semestru (oznámeno 14 dní předem), před
absolvováním Laboratorního cvičení z analytické chemie (CH2BP_5P7L). Po celou dobu
přípravy na test respondenti:
– neměli (3.Test)
– měli (4. Test)
Doc. RNDr. Luděk Jančář, CSc. – Statistické zpracování testů
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
3
neustále k dispozici výukový multimediální systém Kvalitativní analýza.
3) 3. Test ↔ 7. Test
Testy absolvovali respondenti 2krát, a to na začátku 5. semestru (oznámeno 14 dní
předem), před absolvováním Laboratorního cvičení z analytické chemie (CH2BP_5P7L),
a na konci 5. semestru, po absolvování cvičení (oznámeno opět až 14 dní předem). Po celou
dobu průběhu laboratorních cvičení z analytické chemie neměli respondenti k dispozici
výukový multimediální systém Kvalitativní analýza.
4) 5. Test ↔ 6. Test
Testy absolvovali respondenti 2krát, a to na začátku 5. semestru (oznámeno 14 dní
předem), před absolvováním Laboratorního cvičení z analytické chemie (CH2BP_5P7L),
a na konci 5. semestru, po absolvování cvičení (oznámeno opět až 14 dní předem). Po celou
dobu průběhu laboratorních cvičení z analytické chemie měli respondenti neustále k dispozici
výukový multimediální systém Kvalitativní analýza.
Přehledné schéma testování je uvedeno na obrázku č. 25.
Obrázek 25
Schéma testování
ANCH
květen – červen
LACH
říjen – prosinec
2007
2008
2009
2010
2011
Kvalita
est
2. Test Zk
Test
1. Test Zk
Test
3. Test 7. TestZk +
Zk +
Zk +
Kvalita 4. Test
5. Test Kvalita 6. Test
Doc. RNDr. Luděk Jančář, CSc. – Statistické zpracování testů
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
4
5.6.2. Výsledky výzkumu
Podrobné zpracování, včetně základní přehledné tabulky, dalších příslušných tabulek
a obrázků (grafů), je uvedeno ve vyhodnocení 5. Test ↔ 6. Test v kap. 5.6.2.4. Kapitoly
5.6.2.1. – 5.6.2.3. obsahují pouze slovní závěry (ostatní podklady – tabulky, grafy atd. jsou
na přiloženém CD).
5.6.2.1. Vyhodnocení 1. Test ↔ 2. Test
Předpoklad
Studenti, kteří mají k dispozici a využívají multimediální výukový systém Kvalitativní
analýza (2. testování), budou dosahovat lepších výsledků oproti studentům, kteří tento systém
k dispozici nemají.
Úspěšnost respondentů
Největší průměrné úspěšnosti v 1. testování (58,33 %) dosáhl respondent Poke
se studijní kombinací chemie-matematika, což znamená, že odpověděl na 35 otázek z 60.
Největší průměrné úspěšnosti v 2. testování (70,00 %) dosáhl respondent Cvel se studijní
kombinací chemie-matematika, který odpověděl správně na 42 otázek z 60. Nejmenší
průměrná úspěšnost (26,67 %) v 1. testování byla zaznamenána u respondenta Beme
se studijní kombinací chemie-rodinná výchova, který odpověděl správně pouze
16 otázek. Nejmenší průměrná úspěšnost (41,67 %) ve 2. testování byla zaznamenána
u respondenta Zeji se studijní kombinací chemie-přírodopis, který odpověděl správně
25 otázek.
Úspěšnost respondentů podle tematických celků
Nejobtížnějším tematickým celkem se ukázaly v 1. testování selektivní reakce
kationtů 2 (SeK2) s pouze 32,50% úspěšností, v 2. testování pak selektivní reakce aniontů
(SeAn) s 43,75% úspěšností. Příčinou je zřejmě možnost vzájemné záměny jednotlivých
reakcí mezi selektivními reakcemi kationtů a aniontů. Nejobtížnějším tematickým celkem
z obou testování byly celky H2S a SeAn s průměrnou úspěšností 40,63 %.
Nejjednodušším tematickým celkem pro respondenty v obou testováních byly
skupinové reakce kyseliny chlorovodíkové (HCl) s průměrnou úspěšností 61,88 %,
v 1. testování 57,50 % a 66,25 % ve 2. testování. Příčinou je zřejmě menší počet těchto reakcí
a jejich malá barevná rozmanitost.
Ve 2. testování (úspěšnost 52,50 %) bylo zaznamenáno oproti 1. testování (úspěšnost
40,21 %) celkové zlepšení o 12,29 %.
Úspěšnost respondentů podle reakcí a iontů
Průměrná úspěšnost v 1. i 2. testování je vyšší u skupinových reakcí (45,42 %
a 55,83 %) než u reakcí selektivních (35,00 % a 49,17 %). Většího zlepšení v 2. testování
bylo dosaženo u selektivních reakcí (o 14,17 %) než u skupinových reakcí (o 10,42 %).
Srovnáním výsledků kationtů (40,31 % a 53,75 %) a aniontů (40,00 % a 50,00 %)
v 1. a 2. testování bylo nalezeno větší úspěšnosti u kationtů, a to i přesto, že reakce aniontů
zahrnují nezanedbatelně menší počet reakcí i podstatně menší barevnou různorodost. Většího
zlepšení úspěšnosti v 2. testování bylo také dosaženo u kationtů (o 13,44 %) než u aniontů
(o 10,00 %).
Doc. RNDr. Luděk Jančář, CSc. – Statistické zpracování testů
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
5
U všech sledovaných kategorií (skupinové reakce, selektivní reakce, kationty, anionty)
došlo při 2. testování ke zlepšení.
Úspěšnost respondentů podle studijních kombinací
Největší průměrné úspěšnosti (54,17 %), i úspěšnosti v 1. testování (50,00 %)
i v 2. testování (58,33 %), dosáhla studijní kombinace chemie-matematika. Naopak nejmenší
průměrná úspěšnost (42,08 %), byla zaznamenána u kombinace chemie-rodinná výchova,
přičemž v 1. testování nejnižší úspěšnosti (27,50 %) dosáhla také kombinace chemie-rodinná
výchova, naproti tomu v 2. testování (47,50 %) to byla kombinace chemie-přírodopis.
Všechny studijní kombinace dosáhly celkového zlepšení ve 2. testování. Největší
bylo zaznamenáno u studijní kombinace chemie-rodinná výchova, kde rozdíl mezi
1. testováním a 2. testováním představuje 29,17 %. Jednou z možných příčin vyššího zlepšení
úspěšnosti studijní kombinace chemie-rodinná výchova je typ testovaného učiva, který
nevyžaduje logické myšlení, ale zejména schopnost zapamatování.
Obtížnost otázek
Některé otázky, resp. varianty odpovědí, se ukázaly poněkud obtížné (např. otázka
č. 7, 8, a 10 v celku HCl nebo 9. otázka v celku SeAn s průměrnou úspěšností 12,50 %),
některé naopak příliš jednoduché (např. 6. otázka v celku HCl s průměrnou úspěšností
100,00 %).
Varianty nabídek odpovědí
Četnost jednotlivých variant odpovědí nevykazuje velké odchylky (a – 26,77 %,
b – 26,67 %, c – 24,58 %, d – 21,98 %), a je možné konstatovat, že studenti preferovali
nejvíce variantu a) a b), nejméně pak variantu d). Rozložení správných odpovědí bylo přesně
25,00 %.
Závěr
Vyhodnocením didaktických testů bylo zjištěno, že průměrný dosažený výsledek
z 1. testování byl 40,21 %, průměrný dosažený výsledek z 2. testování byl 52,50 %, tj. že při
2. testování bylo dosaženo zlepšení, a to 12,29 %, čímž byl potvrzen předpoklad. Největší
zlepšení bylo zaznamenáno u studijní kombinace chemie-rodinná výchova, kde rozdíl mezi
1. testováním a 2. testováním představoval 29,17 %.
Jako nejobtížnější byl vyhodnocen tematický celek Selektivní reakce aniontů (SeAn),
resp. tematický celek Skupinové reakce sulfanu (H2S) s průměrnou úspěšností 40,63 %
(SeAn – 1. testování 37,50 %, 2. testování 43,75 %, resp. H2S – 1. testování 36,25 %,
2. testování 45,00 %). Naopak nejjednodušším tematickým celkem se ukázal celek Skupinové
reakce kyseliny chlorovodíkové (HCl) s průměrnou úspěšností 61,88 % (1. testování 57,50 %,
2. testování 66,25 %). Nejvíce se respondenti v 2. testování zlepšili při vyplňování testu
z tematického celku Skupinové reakce kationtů (SkK2) a to o 18,75 %.
U všech tematických celků bylo zaznamenáno v 2. testování zlepšení.
Doc. RNDr. Luděk Jančář, CSc. – Statistické zpracování testů
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
6
5.6.2.2. Vyhodnocení 3. Test ↔ 4. Test
Předpoklad
Studenti, kteří mají k dispozici a využívají multimediální výukový systém Kvalitativní
analýza (4. testování), budou dosahovat lepších výsledků oproti studentům, kteří tento systém
k dispozici nemají.
Úspěšnost respondentů
Největší průměrné úspěšnosti ve 3. testování (53,33 %) dosáhl respondent Brma
se studijní kombinací chemie-přírodopis, což znamená, že odpověděl na 32 otázek z 60.
Největší průměrné úspěšnosti ve 4. testování (70,00 %) dosáhl respondent Buma se studijní
kombinací chemie-matematika, který odpověděl správně na 42 otázek z 60. Nejmenší
průměrná úspěšnost (25,00 %) v 3. testování byla zaznamenána u respondenta Heba
se studijní kombinací chemie-rodinná výchova, který odpověděl správně pouze na 15 otázek.
Nejmenší průměrná úspěšnost (41,67 %) ve 4. testování byla zaznamenána u respondenta
Vima se studijní kombinací chemie-přírodopis, který odpověděl správně 19 otázek.
Úspěšnost respondentů podle tematických celků
Nejobtížnějším tematickým celkem se ukázaly ve 3. i 4. testování selektivní reakce
aniontů (SeAn) s pouze 22,50% úspěšností v 3. testování, v 4. testování pak 40,00%. Příčinou
je zřejmě možnost vzájemné záměny jednotlivých reakcí mezi selektivními reakcemi aniontů.
Nejjednodušším tematickým celkem pro respondenty byly skupinové reakce kyseliny
chlorovodíkové (HCl) s průměrnou úspěšností 56,88 % (v 3. testování 52,50 % a ve
4. testování 61,25 %). Příčinou je zřejmě menší počet těchto reakcí a jejich malá barevná
rozmanitost.
Ve 4. testování bylo zaznamenáno celkové zlepšení o 14,38 %.
Úspěšnost respondentů podle reakcí a iontů
Průměrná úspěšnost ve 3. i 4. testování je vyšší u skupinových reakcí 46,88 %
(43,33 % – 3. testování a 50,42 % – 4. testování) než u reakcí selektivních 40,42 % (29,58 %
a 51,25 %). Většího zlepšení ve 4. testování bylo dosaženo u selektivních reakcí (o 21,67 %)
než u skupinových reakcí (o 7,08 %).
Srovnáním průměrných výsledků kationtů 46,56 % (38,75 % – 3. testování a 54,38 %
– 4. testování) a aniontů 37,81 % (31,88 % a 43,75 %) bylo dosaženo větší úspěšnosti
u kationtů, a to i přesto, že reakce aniontů zahrnují nezanedbatelně menší počet reakcí
i podstatně menší barevnou různorodost. Většího zlepšení úspěšnosti ve 4. testování bylo
dosaženo u kationtů (o 15,63 %) než u aniontů (o 11,88 %).
U všech sledovaných kategorií (skupinové reakce, selektivní reakce, kationty, anionty)
došlo při 4. testování ke zlepšení.
Úspěšnost respondentů podle studijních kombinací
Největší průměrné úspěšnosti (44,58 %), dosáhla studijní kombinace chemiepřírodopis.
V 3. testování dosáhla tato kombinace také největší úspěšnost a to 41,67 %, ve
4. testování však pouze 47,50 %, oproti nejlepšímu výsledku 56,67 % kombinace Ch-Ma.
Naopak nejmenší průměrná úspěšnost (41,67 %) byla zaznamenána u kombinace chemierodinná
výchova, přičemž ve 3. testování nejnižší úspěšnosti (30,83 %) dosáhla kombinace
chemie-matematika a ve 4. testování kombinace Ch-Př s výsledkem 47,50 %.
Doc. RNDr. Luděk Jančář, CSc. – Statistické zpracování testů
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
7
Všechny studijní kombinace dosáhly celkového zlepšení ve 4. testování. Největší bylo
zaznamenáno u studijní kombinace chemie-matematika, kde rozdíl mezi 3. a 4. testováním
představuje 25,83 %. Jednou z možných příčin vyššího zlepšení úspěšnosti studijní
kombinace chemie-matematika je zřejmě účinnější využití systému Kvalitativní analýza,
neboť tématika nevyžaduje logické myšlení, ale zejména schopnost zapamatování.
Obtížnost otázek
Některé otázky, resp. varianty odpovědí, se ukázaly poněkud obtížné (např. 7. otázka
v HCl – úspěšnost 0,00 %), některé naopak příliš jednoduché (např. 3. a 9. otázka v HCl
– úspěšnost 93,75 %).
Varianty nabídek odpovědí
Četnost jednotlivých variant odpovědí vykazuje značné odchylky (a – 29,90 %,
b – 25,42 %, c – 23,02 %, d – 21,67 %), a je možné konstatovat, že studenti preferovali
nejvíce variantu a), nejméně pak variantu d). Rozložení správných odpovědí bylo přesně
25,00 %.
Závěr
Průměrný dosažený výsledek z 3. testování byl 36,46 %, průměrný dosažený
výsledek ze 4. testování 50,83 %. Ve 4. testování bylo dosaženo zlepšení, a to o 14,38 %, a
proto byl předpoklad splněn. Na zlepšení výsledku se tedy kladně podílel vliv
multimediálního výukového systému Kvalitativní analýza.
Největší zlepšení bylo zaznamenáno u studijní kombinace chemie-matematika, kde
rozdíl mezi 3. a 4. testováním představoval 25,83 %.
Jako nejobtížnější byl vyhodnocen tematický celek Selektivní reakce aniontů (SeAn)
s průměrnou úspěšností 31,25 % (3. testování 22,50 %, 4. testování 40,00 %). Naopak
nejjednodušším tematickým celkem se ukázal celek Skupinové reakce kyseliny
chlorovodíkové (HCl) s průměrnou úspěšností 56,88 % (3. testování 52,50 %, 4. testování
61,25 %). Nejvíce se respondenti ve 4. testování zlepšili při vyplňování testu z tematického
celku Skupinové reakce kationtů (SkKa) a to o 18,75 %. U všech tematických celků bylo
zaznamenáno zlepšení.
5.6.2.3. Vyhodnocení 3. Test ↔ 7. Test
Předpoklad
Studenti budou dosahovat lepších výsledků v testu po absolvování předmětu
Laboratorní cvičení z analytické chemie (7. Test) oproti testu, který titíž studenti řešili před
absolvováním laboratorního cvičení (3. Test).
Úspěšnost respondentů
Největší průměrné úspěšnosti z obou testování (56,67 %) dosáhl respondent Brma
se studijní kombinací chemie-přírodopis, u něhož byla při 3. testování zaznamenána úspěšnost
53,33 % a při 7. testování 60,00 %, což znamená, že při 3. testování odpověděl na 32 otázek
z 60 a při 7. testování na 36 otázek z 60. Respondent se tedy zlepšil o 6,67 % (4 otázky) a byl
nejúspěšnější při 3. i 7. testování. Nejmenší průměrná úspěšnost (29,17 %) byla zaznamenána
u respondenta Heba se studijní kombinací chemie-rodinná výchova. Tento respondent měl
Doc. RNDr. Luděk Jančář, CSc. – Statistické zpracování testů
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
8
současně i nejmenší úspěšnost při 3. testování i 7. testování, kdy odpověděl správně pouze
15 (25,00 %), resp. 20 otázek (33,33 %).
Největšího zlepšení dosáhli respondenti Bema, Driv, Heba a Pana se studijní
kombinací Ch-Ma, Ch-Př, Ch-Rv a Ch-Př. Shodně byl zaznamenán 8,33% rozdíl mezi
úspěšností 3. a 7. testování. Naopak nejmenšího zlepšení dosáhl respondent Jaal se studijní
kombinací chemie-matematika, s pouze 3,33% rozdílem. Žádný z respondentů se při
7. testování nezhoršil.
Celková úspěšnost respondentů při 3. testování byla 36,46 % a při 7. testování
43,33 %. Došlo tedy k 6,88% průměrnému zlepšení respondentů.
Úspěšnost respondentů podle tematických celků
Nejobtížnějším tematickým celkem se ukázaly selektivní reakce aniontů (SeAn)
s pouze 26,88% průměrnou úspěšností (v 3. testování 22,50%, ve 7. testování 31,25%).
Příčinou je zřejmě možnost záměn se selektivními reakcemi kationů, případně mezi sebou.
Největší zlepšení bylo zaznamenáno u skupinových reakcí anionů (SkAn), a to o 10,00 %.
Nejjednodušším tematickým celkem pro respondenty byly skupinové reakce kyseliny
chlorovodíkové (HCl) s průměrnou úspěšností 55,00 % (v 3. testování 52,50 %, v 7. testování
57,50 %). Příčinou je zřejmě menší počet těchto reakcí a jejich malá barevná rozmanitost.
U tohoto celku bylo zaznamenáno druhé nejmenší zlepšení, a to 5,00 %. K nejmenšímu
zlepšení došlo u selektivních reakcí kationtů (SeK2 – zlepšení 3,75 %, SeKa 5,00 %).
U všech tematických celků došlo při 7. testování ke zlepšení.
Úspěšnost respondentů podle reakcí a iontů
Průměrná úspěšnost (stejně jako v 3. i 7. testování) je vyšší u skupinových reakcí
(47,29 %) než u reakcí selektivních (32,50 %). Většího zlepšení v 7. testování bylo dosaženo
rovněž u skupinových reakcí (o 7,92 %) než u selektivních reakcí (o 5,83 %).
Srovnáním průměrných výsledků kationtů (41,56 %) a aniontů (36,56 %) bylo
dosaženo větší úspěšnosti u kationtů, a to i přesto, že reakce aniontů zahrnují nezanedbatelně
menší počet reakcí i podstatně menší barevnou různorodost. Většího zlepšení úspěšnosti
v 7. testování však bylo dosaženo u aniontů (o 9,38 %) než u kationtů (o 5,63 %).
U všech sledovaných kategorií (skupinové reakce, selektivní reakce, kationty, anionty)
došlo při 7. testování ke zlepšení.
Úspěšnost respondentů podle studijních kombinací
Největší průměrné úspěšnosti (45,42 %), i úspěšnosti v 3. testování (41,67 %)
i v 7. testování (49,17 %), dosáhla studijní kombinace chemie-přírodopis. Naopak nejmenší
průměrná úspěšnost (33,75 %), i úspěšnost v 3. testování (30,83 %) i v 7. testování (36,67 %),
byla zaznamenána u kombinace chemie-matematika. Jednou z možných příčin vyšší
úspěšnosti studijní kombinace chemie-přírodpis je typ testovaného učiva, který nevyžaduje
logické myšlení, ale zejména schopnost zapamatování.
Všechny studijní kombinace dosáhly v 7. testování celkového zlepšení. Největší
bylo zaznamenáno rovněž u studijní kombinace chemie-přírodopis, kde rozdíl mezi
1. testováním a 2. testováním představuje 7,50 %.
Doc. RNDr. Luděk Jančář, CSc. – Statistické zpracování testů
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
9
Obtížnost otázek
Některé otázky, resp. varianty odpovědí, se ukázaly poněkud obtížné (např. 10. otázka
v HCl, 7. a 9. otázka v SeAn – úspěšnost 0,00 %), některé naopak příliš jednoduché
(např. 3. a 9. otázka v HCl – úspěšnost 100,00 %).
Varianty nabídek odpovědí
Četnost jednotlivých variant odpovědí doznala značné nerovnoměrnosti (a – 33,75 %,
b – 23,33 %, c – 23,13 %, d – 19,79 %), a je možné konstatovat, že studenti preferovali
nejvíce variantu a), nejméně pak variantu d). Rozložení správných odpovědí bylo přesně
25,00 %.
Závěr
Průměrný dosažený výsledek z 3. testování byl 36,46 %, průměrný dosažený
výsledek ze 7. testování byl 43,33 %. V 7. testování bylo dosaženo zlepšení, a to o 6,88 %, a
tak byl předpoklad po vyhodnocení testů potvrzen. Na zlepšení výsledku se kladně podílel
vliv praktické výuky předmětu Laboratorní cvičení z analytické chemie.
Všichni testovaní respondenti dosáhli zlepšení, a to od 3,33 % do 8,33 %.
Jako nejobtížnější byl vyhodnocen tematický celek Selektivní reakce aniontů (SeAn)
s průměrnou úspěšností 26,88 % (3. testování 22,50 %, 7. testování 31,25 %). Naopak
nejjednodušším tematickým celkem se ukázal celek Skupinové reakce kyseliny
chlorovodíkové (HCl) s průměrnou úspěšností 55,00 % (3. testování 52,50 %, 7. testování
57,50 %). Nejvíce se respondenti v 7. testování zlepšili při vyplňování testu z tematického
celku Skupinové reakce aniontů (SkAn) a to o 10,00 %. U všech tematických celků bylo
zaznamenáno zlepšení.
Doc. RNDr. Luděk Jančář, CSc. – Statistické zpracování testů
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
10
5.6.2.4. Vyhodnocení 5. Test ↔ 6. Test
V tabulce č. 23 je přehledně uvedeno srovnání výsledků pro jednotlivé parametry při
5. Testu a 6. Testu.
4.11.2011
1 2 3 4 5 6
Stud. Komb. HCl H2S SeKa SeK2 SkAn SeAn Σ % Klas.Ach
1 Brte Ch-Ma 4 2 3 2 4 3 18 30,00 E
2 Hape Ch-RV 7 4 6 6 5 7 35 58,33 B
3 Koba Ch-Př 5 4 5 5 9 5 33 55,00 C
4 Krev Ch-Ma 7 6 7 6 8 6 40 66,67 B
5 Křpe Ch-RV 5 5 5 4 5 4 28 46,67 C
6 Mili Ch-Př 4 1 4 2 6 2 19 31,67 E
7 Peka Ch-Ma 4 3 3 3 5 5 23 38,33 D
8 Žele Ch-Př 6 2 6 5 9 6 34 56,67 B
Σ 42 27 39 33 51 38 230 47,92
% 52,50 33,75 48,75 41,25 63,75 47,50 47,92 2,125
Sk Se Ka An %
50,00 45,83 44,06 55,63 47,92
Ch-Ma 47,78 42,22 41,67 51,67 45,00
Ch-Př 51,11 44,44 40,83 61,67 47,78
Ch-RV 51,67 53,33 52,50 52,50 52,50
9.12.2011
1 2 3 4 5 6 Zlepšení
Stud. Komb. HCl H2S SeKa SeK2 SkAn SeAn Σ % %
1 Brte Ch-Ma 6 2 4 4 5 5 26 43,33 13,33
2 Hape Ch-RV 8 8 7 7 10 8 48 80,00 21,67
3 Koba Ch-Př 7 7 7 6 9 7 43 71,67 16,67
4 Krev Ch-Ma 9 7 9 8 10 8 51 85,00 18,33
5 Křpe Ch-RV 7 5 7 7 6 6 38 63,33 16,67
6 Mili Ch-Př 6 4 4 3 6 5 28 46,67 15,00
7 Peka Ch-Ma 6 5 6 5 6 6 34 56,67 18,33
8 Žele Ch-Př 8 5 8 7 9 8 45 75,00 18,33
Σ 57 43 52 47 61 53 313 65,21 17,29
% 71,25 53,75 65,00 58,75 76,25 66,25 65,21
Zlepšení 18,75 20,00 16,25 17,50 12,50 18,75 17,29
Sk Se Ka An % %
67,08 63,33 62,19 71,25 65,21 17,29
Zlepšení 17,08 17,50 18,13 15,63
Ch-Ma 62,22 61,11 59,17 66,67 61,67 16,67
Ch-Př 67,78 61,11 60,00 73,33 64,44 16,67
Ch-RV 73,33 70,00 70,00 75,00 71,67 19,17
Zlepšení
Ch-Ma 14,44 18,89 17,50 15,00
Ch-Př 16,67 16,67 19,17 11,67
Ch-RV 21,67 16,67 17,50 22,50
Tabulka 23
Srovnání účinnosti výuky při a bez použití výukového systému (5. Test ↔ 6. Test)
Doc. RNDr. Luděk Jančář, CSc. – Statistické zpracování testů
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
11
Předpoklad
Studenti, kteří mají k dispozici a využívají multimediální výukový systém Kvalitativní
analýza (6. testování), budou dosahovat lepších výsledků oproti tomu, když tento systém
k dispozici neměli (5. testování). V případném zlepšení se však projeví i úspěšně absolvovaný
předmět Laboratorní cvičení z analytické chemie, tudíž zlepšení lze očekávat podstatně větší.
Úspěšnost respondentů
V tabulce č. 24 a na obrázku č. 26 je přehledně uvedena procentuální úspěšnost
respondentů při 5. testování (4. 11. 2011) a 6. testování (9. 12. 2011).
Respondent Stud. komb. 5. testování 6. testování Průměr Zlepšení
Brte Ch-Ma 30,00 43,33 36,67 13,33
Hape Ch-RV 58,33 80,00 69,17 21,67
Koba Ch-Př 55,00 71,67 63,33 16,67
Krev Ch-Ma 66,67 85,00 75,83 18,33
Křpe Ch-RV 46,67 63,33 55,00 16,67
Mili Ch-Př 31,67 46,67 39,17 15,00
Peka Ch-Ma 38,33 56,67 47,50 18,33
Žele Ch-Př 56,67 75,00 65,83 18,33
Kval. analýza [ % ] 47,92 65,21 56,56 17,29
Tabulka 24
Srovnání úspěšnosti (v %) jednotlivých respondentů
0,0
20,0
40,0
60,0
80,0
100,0
Brte Hape Koba Krev Křpe
M i l i P e k a Ž e l e K v a l .
a n a l ý z a
Studenti
%
4.11.2011 9.12.2011 Zlepšení
Obrázek 26
Srovnání procentuální úspěšnosti respondentů
Největší průměrné úspěšnosti z obou testování (75,83 %) dosáhl respondent Krev
se studijní kombinací chemie-matematika, u něhož byla při 5. testování zaznamenána
úspěšnost 66,67 % a při 6. testování 85,00 %, což znamená, že při 5. testování odpověděl
na 40 otázek z 60 a při 6. testování na 51 otázek z 60. Respondent se tedy zlepšil o 18,33 %
Doc. RNDr. Luděk Jančář, CSc. – Statistické zpracování testů
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
12
(11 otázek) a byl nejúspěšnější při 5. i 6. testování. Nejmenší průměrná úspěšnost (36,67 %)
byla zaznamenána u respondenta Brte se studijní kombinací chemie-matematika. Tento
respondent měl současně i nejmenší úspěšnost při 5. i 6. testování, kdy odpověděl správně
pouze 18 (30,00 %), resp. 26 otázek (43,33 %).
Největšího zlepšení dosáhl respondent Hape se studijní kombinací chemie-rodinná
výchova, u něhož byl zaznamenán 21,67% rozdíl mezi úspěšností 5. testování a 6. testování.
Naopak nejmenšího zlepšení dosáhl opět respondent Brte se studijní kombinací chemiematematika,
s pouze 13,33% rozdílem. Žádný z respondentů se při 6. testování nezhoršil.
Celková úspěšnost respondentů při 5. testování byla 47,92 % a při 6. testování
65,21 %. Došlo tedy k 17,29% průměrnému zlepšení respondentů.
Úspěšnost respondentů podle tematických celků
V tabulce č. 25 a na obrázku č. 27 je přehledně uvedena procentuální úspěšnost
respondentů v jednotlivých tematických celcích při 5. a 6. testování.
Tematický celek 5. testování 6. testování Průměr Zlepšení
HCl 52,50 71,25 61,88 18,75
H2S 33,75 53,75 43,75 20,00
SeKa 48,75 65,00 56,88 16,25
SeK2 41,25 58,75 50,00 17,50
SkAn 63,75 76,25 70,00 12,50
SeAn 47,50 66,25 56,88 18,75
Kvalitativní analýza 47,92 65,21 56,56 17,29
Tabulka 25
Srovnání úspěšnosti (v %) respondentů v jednotlivých tematických celcích
0,0
20,0
40,0
60,0
80,0
100,0
HCl H2S SeKa SeK2 SkAn SeAn Kval.
analýza
Tematický celek
%
4.11.2011 9.12.2011 Zlepšení
Obrázek 27
Srovnání úspěšnosti respondentů v jednotlivých tematických celcích
Doc. RNDr. Luděk Jančář, CSc. – Statistické zpracování testů
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
13
Nejobtížnějším tematickým celkem se mírně překvapivě ukázaly skupinové reakce
sulfanu (H2S) s pouze 43,75% průměrnou úspěšností (v 5. testování 33,75%, v 6. testování
53,75%). Příčinou je zřejmě značná detailnost otázek a možnost záměn se skupinovými
reakcemi sulfidu amonného. U této metody bylo však zaznamenáno také největší zlepšení
v 6. testování, a to o 20,00 %.
Nejjednodušším tematickým celkem pro respondenty byly opět mírně překvapivě
skupinové reakce aniontů s průměrnou úspěšností 70,00 % (v 5. testování 63,75 %,
v 6. testování 76,25 %). Příčinou je zřejmě ne tak velký počet těchto reakcí a jejich
malá barevná rozmanitost. U této metody bylo však zaznamenáno nejmenší zlepšení,
a to o 12,50 %.
U všech tematických celků došlo při 6. testování ke zlepšení.
Úspěšnost respondentů podle reakcí a iontů
V tabulce č. 26 a na obrázku č. 28 je přehledně uvedena procentuální úspěšnost
respondentů v 5. a 6. testování z hlediska typu reakcí a iontů.
Reakce, ionty 5. testování 6. testování Průměr Zlepšení
Skupinové 50,00 67,08 58,54 17,08
Selektivní 45,83 63,33 54,58 17,50
Kationty 44,06 62,19 53,13 18,13
Anionty 55,63 71,25 63,44 15,63
Kvalitativní analýza 47,92 65,21 56,56 17,29
Tabulka 26
Srovnání úspěšnosti (v %) respondentů z hlediska typu reakcí a iontů
0,0
20,0
40,0
60,0
80,0
100,0
Skupinové Selektivní Kationty Anionty Kval. analýza
Reakce, ionty
%
4.11.2011 9.12.2011 Zlepšení
Obrázek 28
Srovnání úspěšnosti respondentů z hlediska typu reakcí a iontů
Doc. RNDr. Luděk Jančář, CSc. – Statistické zpracování testů
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
14
Průměrná úspěšnost (stejně jako v 5. i 6. testování) je mírně vyšší u skupinových
reakcí (58,54 %) než u reakcí selektivních (54,58 %). Nepatrně většího zlepšení v 6. testování
však bylo dosaženo u selektivních reakcí (o 17,50 %) než u skupinových reakcí (o 17,08 %).
Větších rozdílů v průměrné úspěšnosti ve prospěch aniontů bylo dosaženo při
porovnání úspěšnosti u kationtů (53,13 %) a aniontů (63,44 %), stejně jako v 5. testování
(kationty 44,06 % a anionty 55,63 %) i 6. testování (kationty 44,06 % a anionty 55,63 %).
To může být způsobeno nezanedbatelně menším počtem reakcí aniontů i jejich podstatně
menší barevné různorodosti. Většího zlepšení úspěšnosti v 6. testování však bylo dosaženo
u kationtů (o 18,13 %) než u aniontů (o 15,63 %).
U všech sledovaných kategorií (skupinové reakce, selektivní reakce, kationty, anionty)
došlo při 6. testování ke zlepšení.
Úspěšnost respondentů podle studijních kombinací
V tabulce č. 27 a na obrázku č. 29 je přehledně uvedena procentuální úspěšnost
respondentů v 5. a 6. testování podle jednotlivých studijních kombinací.
Studijní kombinace 5. testování 6. testování Průměr Zlepšení
Ch-Ma 45,00 61,67 53,33 16,67
Ch-Př 47,78 64,44 56,11 16,67
Ch-RV 52,50 71,67 62,08 19,17
Kvalitativní analýza 47,92 65,21 56,56 17,29
Tabulka 27
Srovnání úspěšnosti (v %) respondentů podle jednotlivých studijních kombinací
0,0
20,0
40,0
60,0
80,0
100,0
Ch-Ma Ch-Př
C h - R V K v a l . a n a l ý z a
Studijní kombinace
%
4.11.2011 9.12.2011 Zlepšení
Obrázek 29
Srovnání úspěšnosti respondentů podle jednotlivých studijních kombinací
Největší průměrné úspěšnosti (62,08 %), i úspěšnosti v 5. (52,50 %) i v 6. testování
(71,67 %), dosáhla studijní kombinace chemie-rodinná výchova. Naopak nejmenší průměrná
úspěšnost (53,33 %), i úspěšnost v 5. testování (45,00 %) i v 6. testování (61,67 %), byla
zaznamenána u kombinace chemie-matematika. Jednou z možných příčin vyšší úspěšnosti
Doc. RNDr. Luděk Jančář, CSc. – Statistické zpracování testů
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
15
studijní kombinace chemie-rodinná výchova je typ testovaného učiva, který nevyžaduje
logické myšlení, ale zejména schopnost zapamatování.
Všechny studijní kombinace dosáhly celkového zlepšení v 6. testování. Největší
však bylo zaznamenáno u studijní kombinace chemie-rodinná výchova, kde rozdíl mezi
5. testováním a 6. testováním představuje 19,17 %.
Z tabulky č. 28 – č. 31 je možné také zjistit úspěšnost jednotlivých studijních
kombinací v skupinových či selektivních reakcích (obrázek č. 30), v kationech či anionech
(obrázek č. 31).
Studijní kombinace 5. testování 6. testování Průměr Zlepšení
Ch-Ma 47,78 62,22 55,00 14,44
Ch-Př 51,11 67,78 59,44 16,67
Ch-RV 51,67 73,33 62,50 21,67
Kvalitativní analýza 47,29 65,21 56,56 17,29
Tabulka 28
Srovnání úspěšnosti (v %) respondentů podle jednotlivých studijních kombinací
v skupinových reakcích
Studijní kombinace 5. testování 6. testování Průměr Zlepšení
Ch-Ma 42,22 61,11 51,67 18,89
Ch-Př 44,44 61,11 52,78 16,67
Ch-RV 53,33 70,00 61,67 16,67
Kvalitativní analýza 47,29 65,21 56,56 17,29
Tabulka 29
Srovnání úspěšnosti (v %) respondentů podle jednotlivých studijních kombinací
v selektivních reakcích
0,0
20,0
40,0
60,0
80,0
100,0
Skupinové Selektivní Skupinové Selektivní Skupinové Selektivní
Ch-Ma Ch-Př
C h - R V K v a l . a n a l ý z a
Studijní kombinace (reakce)
%
4.11.2011 9.12.2011 Zlepšení
Obrázek 30
Srovnání úspěšnosti respondentů podle jednotlivých studijních kombinací v skupinových
a selektivních reakcích
Doc. RNDr. Luděk Jančář, CSc. – Statistické zpracování testů
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
16
Studijní kombinace 5. testování 6. testování Průměr Zlepšení
Ch-Ma 41,67 59,17 50,42 17,50
Ch-Př 40,83 60,00 50,42 19,17
Ch-RV 52,50 70,00 61,25 17,50
Kvalitativní analýza 47,92 65,21 56,56 17,29
Tabulka 30
Srovnání úspěšnosti (v %) respondentů podle jednotlivých studijních kombinací v kationtech
Studijní kombinace 5. testování 6. testování Průměr Zlepšení
Ch-Ma 51,67 66,67 59,17 15,00
Ch-Př 61,67 73,33 67,50 11,67
Ch-RV 52,50 75,00 63,75 22,50
Kvalitativní analýza 47,92 65,21 56,56 17,29
Tabulka 31
Srovnání úspěšnosti (v %) respondentů podle jednotlivých studijních kombinací v aniontech
0,0
20,0
40,0
60,0
80,0
100,0
Kationty Anionty Kationty Anionty Kationty Anionty
Ch-Ma Ch-Př
C h - R V K v a l . a n a l ý z a
Studijní kombinace (ionty)
%
4.11.2011 9.12.2011 Zlepšení
Obrázek 31
Srovnání úspěšnosti respondentů podle jednotlivých studijních kombinací v kationech
a anionech
Z tabulek č. 28 – č. 31 a obrázků č. 30 a č. 31 je vidět pestrou různorodost rozdílů
mezi úspěšností jednotlivých studijních kombinací a to jednak ve skupinových a selektivních
reakcích a jednak v reakcích kationů a aniontů.
Doc. RNDr. Luděk Jančář, CSc. – Statistické zpracování testů
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
17
Obtížnost otázek
Analýza obtížnosti otázek je důležitá především pro učitele pro zpětnou vazbu. Učitel
potom může na základě výsledků analýzy např. hlouběji probírat složitější problematiku.
V tabulkách č. 32 – č. 37 a na obrázcích č. 32 – č. 37 je uveden přehled
nejjednodušších otázek, nejobtížnějších otázek a otázek s největším zlepšením v jednotlivých
tematických celcích z obou testování.
Otázka č. 5. testování 6. testování Průměr Zlepšení
1 62,50 100,00 81,25 37,50
2 37,50 62,50 50,00 25,00
3 62,50 100,00 81,25 37,50
4 87,50 75,00 81,25 -12,50
5 87,50 87,50 87,50 0,00
6 50,00 75,00 62,50 25,00
7 25,00 37,50 31,25 12,50
8 25,00 37,50 31,25 12,50
9 75,00 87,50 81,25 12,50
10 12,50 50,00 31,25 37,50
Ø HCl 52,50 71,25 61,88 18,75
Tabulka 32
Přehled obtížnosti otázek v tematickém celku HCl (úspěšnost v %)
Obrázek 32
Přehled obtížnosti otázek v tematickém celku HCl
Jako nejtěžší se u tematického celku HCl ukázala v 5. testování otázka č. 10
(12,50 %), v 6. testování otázka č. 7 a 8 (37,50 %).
Jako nejlehčí se u tematického celku HCl ukázala v 5. testování otázka č. 4 a 5
(87,50 %), v 6. testování otázka č. 1 a 3 (100,00 %).
-20,0
0,0
20,0
40,0
60,0
80,0
100,0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
HCl – číslo otázky
%
4.11.2011 9.12.2011 Rozdíl
Doc. RNDr. Luděk Jančář, CSc. – Statistické zpracování testů
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
18
Jak plyne z tabulky č. 32 a obrázku č. 32, u tematického celku HCl došlo při
6. testování ke zlepšení u 8 otázek a to až o 37,50 % (otázka č. 1, 3 a 10).
Otázka č. 5. testování 6. testování Průměr Zlepšení
1 62,50 75,00 68,75 12,50
2 25,00 12,50 18,75 -12,50
3 37,50 50,00 43,75 12,50
4 75,00 75,00 75,00 0,00
5 25,00 62,50 43,75 37,50
6 12,50 75,00 43,75 62,50
7 25,00 37,50 31,25 12,50
8 37,50 62,50 50,00 25,00
9 0,00 25,00 12,50 25,00
10 37,50 62,50 50,00 25,00
Ø H2S 33,75 53,75 43,75 20,00
Tabulka 33
Přehled obtížnosti otázek v tematickém celku H2S (úspěšnost v %)
-20,0
0,0
20,0
40,0
60,0
80,0
100,0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
H2S – číslo otázky
%
4.11.2011 9.12.2011 Rozdíl
Obrázek 33
Přehled obtížnosti otázek v tematickém celku H2S
Jako nejtěžší se u tematického celku H2S ukázala v 5. testování otázka č. 9 (0,00 %),
v 6. testování otázka č. 2 (12,50 %).
Jako nejlehčí se u tematického celku H2S ukázala v 5. testování otázka č. 4 (75,00 %),
v 6. testování otázka č. 1, 4 a 6 (75,00 %).
Jak plyne z tabulky č. 33 a obrázku č. 33, u tematického celku H2S došlo při
6. testování ke zlepšení u 8 otázek a to až o 62,50 % (otázka č. 6).
Doc. RNDr. Luděk Jančář, CSc. – Statistické zpracování testů
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
19
Otázka č. 5. testování 6. testování Průměr Zlepšení
1 37,50 12,50 25,00 -25,00
2 12,50 50,00 31,25 37,50
3 50,00 87,50 68,75 37,50
4 37,50 50,00 43,75 12,50
5 87,50 75,00 81,25 -12,50
6 12,50 75,00 43,75 62,50
7 100,00 75,00 87,50 -25,00
8 37,50 50,00 43,75 12,50
9 50,00 87,50 68,75 37,50
10 62,50 87,50 75,00 25,00
Ø SeKa 48,75 65,00 56,88 16,25
Tabulka 34
Přehled obtížnosti otázek v tematickém celku SeKa (úspěšnost v %)
-40,0
-20,0
0,0
20,0
40,0
60,0
80,0
100,0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
SeKa – číslo otázky
%
4.11.2011 9.12.2011 Rozdíl
Obrázek 34
Přehled obtížnosti otázek v tematickém celku SeKa
Jako nejtěžší se u tematického celku SeKa ukázala v 5. testování otázka č. 2 a 6
(12,50 %), v 6. testování otázka č. 1 (12,50 %).
Jako nejlehčí se u tematického celku SeKa ukázala v 5. testování otázka č. 7
(100,00 %), v 6. testování otázka č. 3, 9 a 10 (87,50 %).
Jak plyne z tabulky č. 34 a obrázku č. 34, u tematického celku SeKa došlo při
6. testování ke zlepšení u 7 otázek a to až o 62,50 % (otázka č. 6).
Doc. RNDr. Luděk Jančář, CSc. – Statistické zpracování testů
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
20
Otázka č. 5. testování 6. testování Průměr Zlepšení
1 37,50 75,00 56,25 37,50
2 75,00 75,00 75,00 0,00
3 25,00 50,00 37,50 25,00
4 62,50 87,50 75,00 25,00
5 25,00 37,50 31,25 12,50
6 62,50 37,50 50,00 -25,00
7 12,50 25,00 18,75 12,50
8 75,00 87,50 81,25 12,50
9 12,50 50,00 31,25 37,50
10 25,00 62,50 43,75 37,50
Ø SeK2 41,25 58,75 50,00 17,50
Tabulka 35
Přehled obtížnosti otázek v tematickém celku SeK2 (úspěšnost v %)
-40,0
-20,0
0,0
20,0
40,0
60,0
80,0
100,0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
SeK2 – číslo otázky
%
4.11.2011 9.12.2011 Rozdíl
Obrázek 35
Přehled obtížnosti otázek v tematickém celku SeK2
Jako nejtěžší se u tematického celku SeK2 ukázala v 5. testování otázka č. 7 a 9
(12,50 %), v 6. testování otázka č. 7 (25,00 %).
Jako nejlehčí se u tematického celku SeK2 ukázala v 5. testování otázka č. 2 a 8
(75,00 %), v 6. testování otázka č. 4 a 8 (87,50 %).
Jak plyne z tabulky č. 35 a obrázku č. 35, u tematického celku SeK2 došlo při
6. testování ke zlepšení u 8 otázek a to až o 37,50 % (otázka č. 1, 9 a 10).
Doc. RNDr. Luděk Jančář, CSc. – Statistické zpracování testů
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
21
Otázka č. 5. testování 6. testování Průměr Zlepšení
1 62,50 100,00 81,25 37,50
2 62,50 75,00 68,75 12,50
3 62,50 62,50 62,50 0,00
4 75,00 75,00 75,00 0,00
5 62,50 75,00 68,75 12,50
6 87,50 100,00 93,75 12,50
7 37,50 62,50 50,00 25,00
8 50,00 62,50 56,25 12,50
9 87,50 62,50 75,00 -25,00
10 50,00 87,50 68,75 37,50
Ø SkAn 63,75 76,25 70,00 12,50
Tabulka 36
Přehled obtížnosti otázek v tematickém celku SkAn (úspěšnost v %)
-40,0
-20,0
0,0
20,0
40,0
60,0
80,0
100,0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
SkAn – číslo otázky
%
4.11.2011 9.12.2011 Rozdíl
Obrázek 36
Přehled obtížnosti otázek v tematickém celku SkAn
Jako nejtěžší se u tematického celku SkAn ukázala v 5. testování otázka č. 7
(37,50 %), v 6. testování otázka č. 3, 7, 8 a 9 (62,50 %).
Jako nejlehčí se u tematického celku SkAn ukázala v 5. testování otázka č. 6 a 9
(87,50 %), v 6. testování otázka č. 1 a 6 (100,00 %).
Jak plyne z tabulky č. 36 a obrázku č. 36, u tematického celku SkAn došlo při
6. testování ke zlepšení u 7 otázek a to až o 37,50 % (otázka č. 1 a 10).
Doc. RNDr. Luděk Jančář, CSc. – Statistické zpracování testů
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
22
Otázka č. 5. testování 6. testování Průměr Zlepšení
1 50,00 75,00 62,50 25,00
2 50,00 62,50 56,25 12,50
3 25,00 50,00 37,50 25,00
4 75,00 62,50 68,75 -12,50
5 37,50 62,50 50,00 25,00
6 37,50 62,50 50,00 25,00
7 62,50 100,00 81,25 37,50
8 50,00 50,00 50,00 0,00
9 12,50 50,00 31,25 37,50
10 75,00 87,50 81,25 12,50
Ø SeAn 47,50 66,25 56,88 18,75
Tabulka 37
Přehled obtížnosti otázek v tematickém celku SeAn
-20,0
0,0
20,0
40,0
60,0
80,0
100,0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
SeAn – číslo otázky
%
4.11.2011 9.12.2011 Rozdíl
Obrázek 37
Přehled obtížnosti otázek v tematickém celku SeAn (úspěšnost v %)
Jako nejtěžší se u tematického celku SeAn ukázala v 5. testování otázka č. 9
(12,50 %), v 6. testování otázka č. 3, 8 a 9 (50,00 %).
Jako nejlehčí se u tematického celku SeAn ukázala v 5. testování otázka č. 4 a 10
(75,00 %), v 6. testování otázka č. 7 (100,00 %).
Jak plyne z tabulky č. 37 a obrázku č. 37, u tematického celku SeAn došlo při
6. testování ke zlepšení u 8 otázek a to až o 37,50 % (otázka č. 7 a 9).
Z tabulek č. 32 – č. 37 a obrázků č. 32 – č. 37 vyplývá, že při 6. testování dochází ve
velké většině všech otázek u všech tematických celků ke zlepšení a to až o 62,50 %.
Doc. RNDr. Luděk Jančář, CSc. – Statistické zpracování testů
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
23
V tabulce č. 38 je podrobně ukázán přehled nejtěžších a nejjednodušších otázek
v jednotlivých tematických celcích a otázek, u kterých došlo v následném testování
k největšímu zlepšení.
Tem. celek
Nejjednodušší otázka
č. [ % ]
Nejobtížnější otázka
č. [ % ]
Největší zlepšení
č. o [ % ]
HCl 5. 87,50 7., 8., 10. 31,25 1., 3., 10. 37,50
H2S 4. 75,00 9. 12,50 6. 62,50
SeKa 7. 87,50 1. 25,00 6. 62,50
SeK2 8. 81,25 7. 18,75 1., 9., 10. 37,50
SkAn 6. 93,75 7. 50,00 1., 10. 37,50
SeAn 7., 10. 81,25 9. 31,25 7., 9. 37,50
Tabulka 38
Přehled obtížnosti otázek (úspěšnost v %)
Jak plyne z tabulky č. 38, některé otázky, resp. varianty odpovědí, se ukázaly poněkud
obtížné (např. 9. otázka v H2S), některé naopak příliš jednoduché (např. 6. otázka v SkAn).
Varianty nabídek odpovědí
Současně byla provedena také analýza preference jednotlivých variant odpovědí – a, b,
c, d. Výsledky analýzy v jednotlivých tematických celcích z obou testování jsou v tabulce
č. 39.
Tematický celek a) b) c) d)
HCl 45 52 50 13
H2S 35 33 41 51
SeKa 59 31 28 42
SeK2 24 43 33 60
SkAn 42 55 29 34
SeAn 31 46 58 25
Kvalitativní analýza 236 260 239 225
% 24,58 27,08 24,90 23,44
Tabulka 39
Srovnání preference jednotlivých variant odpovědí
Vzhledem k tomu, že četnost jednotlivých variant odpovědí se příliš nelišila
(a – 24,58 %, b – 27,08 %, c – 24,90 %, d – 23,44 %), je možné konstatovat, že studenti
žádnou z variant odpovědí výrazněji nepreferovali. Rozložení správných odpovědí bylo
přesně 25,00 %.
Závěr
Průměrný dosažený výsledek z 5. testování byl 47,92 %, průměrný dosažený výsledek
ze 6. testování 65,21 %. V 6. testování bylo dosaženo zlepšení, a to o 17,29 %. Předpoklad
byl tedy po vyhodnocení testů potvrzen.
Doc. RNDr. Luděk Jančář, CSc. – Statistické zpracování testů
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
24
Při srovnání 3. a 7. testování (viz kap. 5.6.2.3., obě bez využití výukového systému)
došlo ke zlepšení úspěšnosti o 6,88 %. Toto zlepšení lze přičítat praktické výuce v laboratoři
(předmět Laboratorní cvičení z analytické chemie). Ve vzájemné synergii tak na výrazně lepší
výsledek v 6. testování (o 17,29 % než v 5. testování) působí dva jevy, a to využívání
multimediálního výukového systému Kvalitativní analýza a praktická výuka předmětu
Laboratorní cvičení z analytické chemie. Pokud bychom odečetli vliv Laboratorního cvičení,
zlepšení by bylo o 10,41 %, což přibližně koresponduje s výsledkem srovnání
1. a 2. testování, tedy srovnání výsledků testů absolvovaných bez použití výukového systému
a s využitím výukového systému, kdy bylo dosaženo zlepšení 12,29 % (viz kap. 5.6.2.1.).
Vyhodnocením didaktických testů bylo zjištěno, že všichni testovaní respondenti
dosáhli zlepšení a to od 13,33 % do 21,67 %.
Jako nejobtížnější byl vyhodnocen tematický celek Skupinové reakce sulfanu (H2S)
s průměrnou úspěšností 43,75 % (5. testování 33,75 %, 6. testování 53,75 %). Naopak
nejjednodušším tematickým celkem se ukázal celek Skupinové reakce aniontů (SkAn)
s průměrnou úspěšností 70,00 % (5. testování 63,75 %, 6. testování 76,25 %). Nejvíce se
respondenti v 2. testování zlepšili při vyplňování testu z tematického celku Skupinové reakce
sulfanu (H2S) a to o 20,00 %. Také u všech tematických celků bylo zaznamenáno zlepšení.
5.6.2.5. Souhrn testování
Celková úspěšnost respondentů
Celková průměrná úspěšnost respondentů z celého testování (1. – 7. testování),
tj. z 3 360 otázek (13 440 variant odpovědí) byla 48,07 % (viz tabulka č. 40), což odpovídá
správnému zodpovězení 1 615 otázek.
Celková průměrná úspěšnost respondentů bez využití výukového systému (1., 3., 5.
a 7. testování) byla 41,98 % , zatímco s využíváním výukového systému (2., 4. a 6. testování)
byla 56,18 %. Celkové průměrné zlepšení úspěšnosti s využitím výukového multimediálního
systému Kvalitativní analýza tedy činilo 14,20 %.
Obtížnost jednotlivých tematických celků
V tabulce č. 40 a na obrázku č. 38 je uveden přehled úspěšnosti respondentů
v jednotlivých tematických celcích v 1. – 7. testování
Celek 1. Test 2. Test 3. Test 4. Test 5. Test 6. Test 7. Test Ø
HCl 57,50 66,25 52,50 61,25 52,50 71,25 57,50 59,82
H2S 36,25 45,00 36,25 42,50 33,75 53,75 45,00 41,79
SeKa 35,00 52,50 31,25 60,00 48,75 65,00 36,25 46,96
SeK2 32,50 51,25 35,00 53,75 41,25 58,75 38,75 44,46
SkAn 42,50 56,25 41,25 47,50 63,75 76,25 51,25 54,11
SeAn 37,50 43,75 22,50 40,00 47,50 66,25 31,25 41,25
Ø 40,21 52,50 36,46 50,83 47,92 65,21 43,33 48,07
Tabulka 40
Přehled úspěšnosti (v %) respondentů v jednotlivých tematických celcích v 1. – 7. testování
Doc. RNDr. Luděk Jančář, CSc. – Statistické zpracování testů
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
25
0
20
40
60
80
HCl H2S SeKa SeK2 SkAn SeAn Ø
Tematický celek
%
1. test 2. test 3. test 4. test 5. test 6. test 7. test Ø
Obrázek 38
Přehled úspěšnosti respondentů v jednotlivých tematických celcích v 1. – 7. testování
Jak vyplývá z tabulky č. 40 a obrázku č. 38, nejobtížnějším tematickým celkem byl
celek Selektivní reakce aniontů (SeAn) s průměnou úspěšností 41,25 %, nejlehčím Selektivní
reakce kyseliny chlorovodíkové (HCl) s průměrnou obtížností 59,82 % (rozdíl 18,57 %).
Vzhledem k tomu, že průměrná úspěšnost ze všech tematických celků činila 48,07 %,
jednotlivé tematické celky se svou obtížností nijak extrémně nelišily.
Analýza rozptylu otázek v tematických celcích
V rámci každého tematického celku byla provedena analýza rozptylu jednotlivých
otázek vyjádřená relativní směrodatnou odchylkou sr:
[ % ] , kde
Čím větší je hodnota sr, tím rozdílnější navzájem jsou otázky v daném tematickém
celku, tj. v celku jsou otázky jak poměrně velmi těžké, tak i velmi lehké.
Výsledky pro jednotlivé tematické celky jsou sumarizovány v tabulce č. 41
a na obrázku č. 39.
2
1
)(
1
1
xx
n
s
n
i
i



100
x
s
sr
Doc. RNDr. Luděk Jančář, CSc. – Statistické zpracování testů
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
26
Otázka
HCl H2S SeKa SeK2 SkAn SeAn
[ % ] [ % ] [ % ] [ % ] [ % ] [ % ]
1 71,43 64,29 17,86 55,36 76,79 35,71
2 44,64 25,00 25,00 57,14 53,57 37,50
3 91,07 73,21 50,00 41,07 42,86 25,00
4 87,50 67,86 26,79 53,57 62,50 60,71
5 80,36 35,71 73,21 26,79 53,57 51,79
6 82,14 26,79 33,93 32,14 76,79 46,43
7 14,29 23,21 71,43 25,00 28,57 42,86
8 19,64 60,71 41,07 60,71 44,64 39,29
9 91,07 17,86 55,36 50,00 48,21 17,86
10 16,07 23,21 75,00 42,86 53,57 55,36
Ø ( x ) 59,82 41,79 46,96 44,46 54,11 41,25
sr [%] 54,61 52,54 45,41 29,17 27,57 32,10
Tabulka 41
Analýza rozptylu otázek v jednotlivých tematických celcích
Obrázek 39
Analýza rozptylu otázek v jednotlivých tematických celcích
Nejméně vyváženým tematickým celkem je celek Skupinové reakce HCl (HCl)
s největší hodnotou relativní směrodatné odchylky sr = 54,6 % (interval úspěšnosti otázek
14,29 – 91,07 %) a nejvyváženějším tematickým celkem je celek Skupinové reakce aniontů
(SkAn) s nejnižší hodnotou relativní směrodatné odchylky s sr = 27,57 % (interval úspěšnosti
otázek 28,57 – 76,79 %), u něhož jsou jednotlivé otázky z hlediska obtížnosti nejméně
od sebe odlišné.
0
20
40
60
80
100
HCl H2S SeKa SeK2 SkAn SeAn Ø
Tematický celek
%
relativní směrodatná odchylka sr [%]
Doc. RNDr. Luděk Jančář, CSc. – Statistické zpracování testů
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
27
Obtížnost otázek
Přehled obtížnosti jednotlivých otázek v tematických celcích je uveden v tabulce č. 42
a na obrázku č. 40.
Celek
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Ø
[ % ] [ % ] [ % ] [ % ] [ % ] [ % ] [ % ] [ % ] [ % ] [ % ] [ % ]
HCl 71,43 44,64 91,07 87,50 80,36 82,14 14,29 19,64 91,07 16,07 59,82
H2S 64,29 25,00 73,21 67,86 35,71 26,79 23,21 60,71 17,86 23,21 41,79
SeKa 17,86 25,00 50,00 26,79 73,21 33,93 71,43 41,07 55,36 75,00 46,96
SeK2 55,36 57,14 41,07 53,57 26,79 32,14 25,00 60,71 50,00 42,86 44,46
SkAn 76,79 53,57 42,86 62,50 53,57 76,79 28,57 44,64 48,21 53,57 54,11
SeAn 35,71 37,50 25,00 60,71 51,79 46,43 42,86 39,29 17,86 55,36 41,25
Ø 53,57 40,48 53,87 59,82 53,57 49,70 34,23 44,35 46,73 44,35 48,07
Ø 1 – 5 52,26 Ø 6 – 10 43,87
Tabulka 42
Přehled obtížnosti jednotlivých otázek v tematických celcích
0,0
20,0
40,0
60,0
80,0
100,0
HCl H2S SeKa SeK2 SkAn SeAn Ø
Tematický celek
%
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Obrázek 40
Přehled obtížnosti jednotlivých otázek v tematických celcích
Nejtěžší otázkou ze všech testování byla otázka č. 7 z tematického celku HCl
(úspěšnost pouze 14,29 %). Nejlehčí pak otázky č. 3 a č. 9 (91,07 %) také z tematického
celku HCl.
Průměr úspěšnosti prvních 5 otázek ze všech tematických celků (otázky č. 1 – č. 5)
je znatelně vyšší (52,26 %) než u druhých (otázky č. 6 – 10) 5 otázek (43,87 %)
a to o 8,39 %, což v podstatě odpovídá skutečnosti, že první otázky v každém tematickém
celku jsou spíše obecnějšího rázu, naopak ty pozdější jsou dosti konkrétní a vyžadují hlubší
znalosti a nejdou tak snadno odhadnout.
Doc. RNDr. Luděk Jančář, CSc. – Statistické zpracování testů
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
28
Analýza variant odpovědí
Současně byla u každého tematického celku provedena analýza preference variant
odpovědí na jednotlivé otázky, z hlediska četnosti odpovědí – a, b, c, d.
Výsledky analýzy četnosti jednotlivých variant odpovědí v jednotlivých tematických
celcích ze všech testování (1. – 7. testování) jsou v tabulce č. 43.
Celek
a b c d a b c d Počet
variant[ % ] [ % ] [ % ] [ % ] počet počet počet počet
HCl 37,68 28,93 29,11 4,29 211 162 163 24 560
H2S 23,57 20,18 24,46 31,79 132 113 137 178 560
SeKa 35,00 18,21 20,71 26,07 196 102 116 146 560
SeK2 18,21 30,54 21,43 29,82 102 171 120 167 560
SkAn 26,07 32,14 17,68 24,11 146 180 99 135 560
SeAn 27,68 25,71 30,71 15,89 155 144 172 89 560
Ø 28,04 25,95 24,02 21,99 942 872 807 739 3360
Tabulka 43
Analýza četnosti odpovědí a, b, c, d
0,0
10,0
20,0
30,0
40,0
50,0
HCl H2S SeKa SeK2 SkAn SeAn ∑
Tematický celek
%
a b c d
Obrázek 41
Analýza četnosti odpovědí a, b, c, d
Z tabulky č. a obrázku č. 41 je vidět, že celkově respondenti zvolili variantu odpovědi
a) 942x (28,04 %), b) 872x (25,95 %), c) 807x (24,02 %), d) 739x (21,99 %), což zcela
zřetelně ukazuje na přednostní volbu varianty odpovědi a), potom b), následně c) a nakonec
varianty d), neboť otázky byly tvořeny tak, aby počet všech variant odpovědí byl stejný,
tj. 25,00 %.