بخشی از مقاله
چکیده:
یکی از مراحل مهم در فرآیند آموزش ارزشیابی است. با توجه به اینکه میزان پیشرفت تحصیلی محصلان از جمله شاخصهای مهم در ارزشیابی نظام آموزشی است، لذا کشف و مطالعه متغیرهای تأثیرگذار بر عملکرد تحصیلی به شناخت بهتر و پیشبینی موفقیت در میان محصلان کمک خواهد کرد. از اینرو هدف این پژوهش، یافتن مدل رگرسیونی مناسب به منظور پیشبینی عملکرد تحصیلی محصلان میباشد. این مطالعه بر روی پایگاه داده عملکرد محصلان قابل دسترس در سایت UCI انجام شده و با در نظر گرفتن 30 متغیر مستقل به پیشبینی عملکرد تحصیلی محصلان پرداخته است.
نتایج حاکی از آن است که در این پیشبینی، مدل رگرسیون خطی فازی از کارایی بالایی - شاخص اطمینان - 0/9962108 برخوردار است و همچنین در دادههای مورد استفاده عواملی از قبیل نوع مدرسه، وضعیت والدین، تحصیلات مادر، متوسط زمان مطالعه هفتگی، حمایتهای آموزشی خانواده، جنسیت، سابقه تعداد مردودی، پرداخت برای کلاسهای اضافی، تمایل به کسب درجات علمی بالاتر برعملکرد تحصیلی محصلان تاثیر به سزایی دارند.
.1 مقدمه
عدم وجود علاقه و انگیزه در میان محصلان را میتوان علت افت سطح علمی یا تحصیلی موجود در مدارس و دانشگاهها دانست که درحال حاضر، کیفیت وکمیت تعلیم و تربیت جامعه را تهدید میکند. انگیزه تحصیلی، عامل مهمی است که محصلان را به فعالیتهای مرتبط با یادگیری علاقه-مند میکند و باعث رشد آموزشی دانش آموز و دانشجو میشود و دانشجو را به این اعتقاد میرساند که آموزش، جایگاهی مهمی دارد. پیشرفت در امر تحصیل و کسب علم و دانش یکی از مهمترین موارد است که باعث سازندگی و بالندگی یک جامعه و شکوفایی استعدادهای افراد آن جامعه است
هنگامیکه یادگیرنده شکست میخورد نه تنها خود او بلکه علم، والدین، نهاد آموزشی و بالأخره اجتماع هم شکست میخورد به همین دلیل محققان جامعه شناسی پدیده شکست تحصیلی را یک شکست اجتماعی میدانند از این رو از جمله ارکان ضروری و اجتناب ناپذیر بهبود کیفیت نظام آموزشی مطالعه مداوم و مستمر وضعیت تحصیلی محصلان میباشد. این امر منجر به تدوین برنامه آموزشی بهتر، ارتقاء کیفیت آموزشی و اصلاح و بهبود کارایی مسئولین میگردد
قبل از پیشرفت علوم، خصوصا علوم انسانی، بررسی و تحلیل پدیدههای مربوط بهجوامع انسانی عموماً در فلسفهکه اساساً ذهنی و انتزاعی بودند تفسیر میشدند و اندیشمندان به دنبال بررسی تجربی روابط و پدیدههای انسانی و اجتماعی نبودند. از اوایل قرن بیستم دانشمندان حوزهی علوم انسانی به پژوهشهای تجربی و عینی روی آوردند. بعد از آن نظریه پردازان از علم آمار به عنوان ابزاری دقیق برای ارزیابی و اثبات پدیدههای تجربی استفاده کردند. با نگاهی جزئیتر میتوان جامعهشناسی را به دو حوزهی نظری و تجربی تقسیم کرد. در بحثهای نظری، با نظریهها و مفاهیم انتزاعی و روابط بین آنها سرو کار داریم، اما در حوزهی تجربی با جهان تجربی و دادهها روبرو هستیم و در هر دو حوزه، برای نتیجهگیری و تولید اندیشه و حل مسائل به آمار و ریاضیات به عنوان یک ابزارمناسب برای بیان و استنباط دادهها نیاز است
در رگرسیون کلاسیک فرض میکنیم که رابطه بین متغیرهای وابسته و متغیرهای مستقل مدل، مشخص و دقیق است در حالیکه در دنیای واقعی، این رابطهها غیرمشخص و مبهم است. این مسئله به ویژه در مدلسازی سیستمهای پیچیدهای که تعریف یا اندازهگیری آنها دشوار است و یا در مواردی که عناصر انسانی در مدل گنجانده میشود، صدق میکند
در مدلسازی مسائل اجتماعی، معمولاً با مشاهدات نادقیق یا روابط مبهم روبرو هستیم. بنابراین استفاده ازروشهایی که به روشن سازی ابهام موجود در ساختار دادهها و روابط بین آنها میپردازند، ضروری است
در این پژوهش، باتوجه به ضرورت مطالعه وضعیت تحصیلی محصلان، سعی میگردد مدلی مناسب برای پیشبینی عملکرد تحصیلی ارائه نموده و عوامل موثر بر آن شناسایی گردد.
در بخش بعدی به مرور ادبیات تحقیق پرداخته شده است. در بخش سوم به طور مختصر رویکرد مدل پیش بینی پیشنهادی اشاره شده است. بخش چهارم، به مطالعهی موردی اختصاص داده شده است. جمع بندی و نتیجهگیری نهایی در بخش پنجم آمده است.
-1 ادبیات تحقیق
1؛2 عملکرد تحصیلی آموزش و پرورش سازمانی است که درتمام کشورها وظیفهی آموزش افراد جامعه و شکوفایی استعداد آنها را برعهده داردطبیعتاً این سازمان مسیری دشوار و پر پیچ و خم را پیشرو داردو هر ساله مقدار زیادی از منابع مالی کشور را به خودت اختصاص میدهد. شناسایی و رفع موانع می-تواند به پیشرفت تحصیلی کمک کرده، موجب صرفه جویی در زمان، هزینههای مادی و معنوی گردد. به همین دلیل مسئولان آموزش و پرورش با شناسایی عوامل موثر در پیشرفت تحصیلی محصلان، زمینه دستیابی به پیشرفت تحصیلی و ورود افراد شایسته به رشتههای مختلف تحصیلی و مشاغل متناسب با استعداد و علاقه دانشجویان را فراهم میکنند
مطالعات نشان میدهد که عوامل متفاوتی از قبیل - هوش، جنسیت، وضعیت اقتصادی خانواده، میزان سواد والدین، میزان دسترسی به اینترنت، وضعیف تحصیلی خواهران و برادران و... - بر افت تحصیلی محصلان مؤثر است. یکی از ابزارهای بسیارمهم درتحلیل روابط بین متغیرها رگرسیون است. کاربرد روشهای رگرسیونی به تفصیل در حوزههای علوم اجتماعی به بحث و بررسی گذاشته شده است و درخصوص لزوم این ابزار برای تحقیق علوم اجتماعی اجماع نظر وجود دارد
از طرفی این عوامل و مشاهدات مربوط به آن نادقیق و روابط بین آنها مبهم است برای تحلیل این عوامل نیاز به روشی داریم که این ابهام را به عنوان جزئی از مسئله بداند و نتایجی نزدیک به واقعیت را بیان کند به همین منظور از منطق فازی در تعیین ضرایب رگرسیون استفاده میگردد.
2؛2 مقایسه منطق فازی و کلاسیک برای ورود به بحث رگرسیون فازی لازم است ابتدا به این نکته اشاره کرد که منطق فازی در برابر منطق کلاسیک مطرح گردید. برای درک بهتر موضوع به مقایسه این دو منطق میپردازیم:
بارت کاسکو در کتاب تفکر فازی در مورد منطق فازی میگوید: »جهان خاکستری است اما علم سیاه و سفید است. ما درباره صفرها و یکها صحبت میکنیم اما حقیقت چیزی بین آنهاست. جملات و بیانهای منطق صوری و برنامهریزی رایانهای همگی به شکل درست یا نادرست هستند. اما بیانهای مربوط به جهان واقعی متفاوتند، هر نوع بیان واقعیت، یکسره درست یا نادرست نیست حقیقت آنها چیزی بین درستی کامل و نادرستی کامل است. چیزی بین یک و صفر، یعنی مفهومی چند ارزشی و یا خاکستری. حال فازی چیزی بین سیاه و سفید، یعنی خاکستری است.«
در سال 1965، دکتر لطفی زاده نظریهی سیستمهای فازی را معرفی کرد. منطق فازی، معتقد است که ابهام در ماهیت علم است. لطفی زاده معتقد است که باید به دنبال ساختن مدلهایی بود که ابهام را به منزلهی بخشی از سیستم برخلاف دیگران که معتقدند باید تقریبها را دقیقتر کرد تا بهرهوری افزایش یابد مدل کند.
در منطق ارسطویی، یک دسته بندی درست و نادرست وجود دارد. همهی گزارهها درست یا نادرستاند. اما در منطق فازی، گزارهها مقداری درست و مقداری نادرستاند. مثلا گزارهی" هوا سرد است" یک گزارهی منطقی فازی است که درستی آن بسته به شرایط جغرافیایی و فرد قضاوت کننده گاهی کم و گاهی زیاد است
در منطق کلاسیک ویژگی هر چیزی به طور دقیق تعریف میشود اما ما در زندگی روزانه خود با پدیدههایی روبه رو هستیم که نادقیقاند و نمی-توان یک ویژگی را به طور دقیق و قطعی به آن نسبت داد مثل فشارخون بالا، مساحت طولانی و ... نظریه مجموعههای فازی نظریهای برای مدل بندی و تجزیه و تحلیل دادههای نادقیق است.همان طور که گفته شد منطق کلاسیک هرچیزی براساس صفر و یک نشان میدهد یعنی مجموعه دوعضوی 1}و{0 اما منطق فازی به جای مجموعه 1} و{0 از بازه 1] و[0 استفاده میکند.
به عبارت دیگر، در این حالت به جای تعلق قطعی، یا عدم تعلق قطعی میزان عضویت در بازهی 1]و[0 تعریف میشود و هر قدر میزان عضویت به عدد یک نزدیکتر باشد، یعنی تعلق بیشتر عضو به مجموعه، و هر قدر به صفر نزدیکتر باشد، یعنی عدم تعلق به مجموعه
در دنیای واقعی موارد بسیاری وجود دارد که نمیتوان ویژگیهای یک سیستم و یا شرایط بخصوصی را توسط مقادیر کمی بیان نمود، در چنین شرایطی فقط میتوان با برخی از کلمات یک توضیح تقریبی از آنچه که وجود دارد ارائه داد. مدلهای رگرسیون فازی ضمن انعطاف پذیری بیشتر در انطباق با شرایط طبیعی، ابزاری کارآمد در تبیین اثرات متغیرهایی هستند که دارای چنین ویژگی میباشند
3؛2 رگرسیون خطی فازی 3 اگرچه مدل رگرسیون خطی کلاسیک کاربردهای بسیار دارد، اما در بعضی مواقع ساختن مدل با مشکلاتی مواجه است که عبارتنداز تعداد کم یا نامناسب بودن مشاهدات، مشکلات تعریف تابع توزیع مناسب، ابهام در رابطهی بین متغیرهای وابسته و مستقل، ابهام در وقوع یا درجهی وقوع رویدادها، بیدقتی و خطا.مثلاً به کار بردن تحلیل رگرسیون آماری ممکن است باعث نتیجهگیری اشتباه شود. برای حل مسائل میتوان ازروشهای دیگر ازقبیل رگرسیون استوار و رگرسیون خطی فازی استفاده کرد که در اینجا رگرسیون خطی فازی مورد بحث قرار میگیرد. رگرسیون خطی فازی اولین بار توسط تاناکا و همکاران در سال 1980 مورد مطالعه قرار گرفت
عاملی که به تنوع رگرسیون فازی میافزاید، نوع توابعی است که برای نشان دادن تایع عضویت کمیت های فازی انتخاب میشود
در رگرسیون خطی با ضرایب فازی، فرض میشود که مشاهدات و متغیرها دقیق و ابهام در مدل و ضرایب رگرسیون است
در بیشتر مسائل طبیعت ورودیها قطعی و خروجیها فازی هستند و بیشتر تحقیقات روی این حالت متمرکز شده اند. هدف از تحلیل رگرسیون فازی تعیین ضرایب فازی است بهگونه ای که بر اساس داده های مشاهده شده معادله مزبور بهترین برازش را با مقادیر مشاهداتی داشته باشد
در این پژوهش تابع عضویت ضرایب فازی، مثلثی متقارن در نظر گرفته شده است که به توضیح آن میپردازیم.
4؛2 اعداد فازی مثلثی متقارن
عدد فازی - ̃$ - DF ' 6O' 65 مثلثی متقارن نامیده میشود. اگر پهناهای چپ و راست عدد فازی مثلثی ̃$ با هم برابر باشند. در چنین شرایطی ̃$ را عدد فازی مثلثی متقارن مینامند و با $ - DF' 6 - / نمایش میدهند. تابع عضویت ̃$ به صورت رابطه 2 خواهد بود
