Indywidualne dopasowanie szkoły średniej dla każdego ucznia. Model matematyczny

Jeżeli interesuje Cię jak my to wszystko obliczamy jesteś w dobrym miejscu. Udostępniamy opis modelu obliczeń oraz analizy ankiet pozwalający zainteresowanym poznać od strony technicznej skąd biorą się określone wartości dotyczące np takich cech jak atmosfera w szkole, przyjemność z nauki czy też wskaźnik dopasowania.

Końcowy model obliczeń oparty jest o nasze analizy, testy, weryfikacje hipotez statystycznych, konsultacje z ekspertami od statystyki z tytułami naukowymi z tej gałęzi matematyki oraz analizę danych z setek ankiet plus indywidualnych wywiadów z uczniami. 20 stycznia 2023, po 3 miesiącach prac udostępniliśmy ten model w portalu.

Jak obliczamy wskaźniki cech 'miękkich’


 

Jak obliczamy wskaźnik: Atmosfera

Czy można matematycznie pokazać wskaźnik atmosfery jaka panuje w szkole? Naszym zdaniem tak. Uwzględniamy tutaj odpowiedzi z ankiet wypełniane przez uczniów danej szkoły. Nikt nie zna szkoły lepiej niż młodzież z niej korzystająca – czyli uczniowie!

Do badań atmosfery używamy następujących pytań w ankiecie:

  • Jak oceniasz relacje między uczniami?
  • Jak oceniasz relację KLASY z nauczycielami?
  • Jak oceniasz SWOJĄ relację z nauczycielami?

Obliczenia: Odpowiedzi w tych pytaniach są w skali od 1 do 10. Konwertujemy te dane do skali od 10 do 100 a następnie liczymy średnią ważoną z odpowiedzi na te pytania. Wagą dla poszczególnych pytań są odpowiedzi dodatkowe pytanie:

  • W której klasie jesteś? Większą wagę dajemy uczniom z dłuższym stażem w szkole niż uczniom z klasy pierwszej

Jak obliczamy wskaźnik: Przyjemność z nauki

Czy można matematycznie pokazać wskaźnik definiujący na ile przyjemnie uczy się w danej szkole? Naszym zdaniem tak. Uwzględniamy tutaj odpowiedzi z ankiet wypełniane przez uczniów danej szkoły. Nikt nie zna szkoły lepiej niż młodzież z niej korzystająca – czyli uczniowie!

Do badań przyjemności z nauki używamy następujących pytań w ankiecie:

  • Ile udaje ci się odpocząć podczas przerw?
  • Jak dużo wymagają nauczyciele z przedmiotów maturalnych oraz rozszerzeń?
  • Jak dobrze przygotowani są nauczyciele do zajęć? (kserówki, materiały, plan na lekcje, itp.) 
  • W jaki sposób prowadzone są lekcje? 
  • Ile dziennie czasu poświęcasz na naukę po lekcjach?

Obliczenia: Odpowiedzi w tych pytaniach są w skali od 1 do 10. Konwertujemy te dane do skali od 10 do 100 a następnie liczymy średnią ważoną z odpowiedzi na te pytania. Wagą dla poszczególnych pytań są odpowiedzi dodatkowe pytanie:

  • W której klasie jesteś? Większą wagę dajemy uczniom z dłuższym stażem w szkole niż uczniom z klasy pierwszej

Jak obliczamy Dopasowanie w rankingu

Do obliczeń używamy następujących danych:

  • ATM – Atmosfera w danej szkole (wskaźnik wyliczony dla danej szkoły na podstawie ankiet)
  • PNA – przyjemność z nauki w danej szkole(wskaźnik wyliczony dla danej szkoły na podstawie ankiet)
  • MAT – wyniki matur (wskaźnik wyliczony dla danej szkoły na podstawie ankiet)
  • W_atm – Ważność atmosfery ustawiona przez ucznia (czyli waga cechy: Atmosfera)
  • W_pna – Ważność przyjemności z nauki ustawiona przez ucznia (czyli waga cechy: Przyjemność z nauki)
  • W_mat – Ważność wyników z matur ustawiona przez ucznia (czyli waga cechy: Matura)
  • PKT – liczba punktów wymaganych dla danej szkoły
  • U_pkt  liczba punktów którą uczeń zakłada otrzymać

Przygotowanie rankingu:

  • krok 1: do rankingu brane są szkoły, w których liczba punktów wymaganych jest niższa niż punkty podane przez użytkownika powiększone o 5. Czyli szkoły gdzie U_pkt+5 > PKT
  • krok 2: dla każdej szkoły obliczamy punktację poprzez wzór na średnią ważoną
  • krok 3: przeliczamy wyniki na skalę od 0 – 100%, gdzie 100% dopasowania otrzymuje szkoła z najlepszym wynikiem

Matematycznie zapisujemy to tak:

 

Gdzie:

  • oraz potęga x ma określoną wartość (nie udostępniamy jej publicznie jako know-how wyników naszych badań i testów, jest to wartość > 1)

Dlaczego w dopasowaniu używamy średniej ważonej, w której wagi są dodatkowo modyfikowane funkcją wykładniczą?

Ponieważ w ten sposób jeszcze lepiej odzwierciedlamy wpływ wag i różnice w wagach do realnych danych. Wyjaśniamy to w kilku punktach:

  • Waga ustawiona na poziomie 70-100 oznaczają że dla ucznia taka cecha jest bardzo ważna, podczas gdy waga na poziomie 10-40 jest w mało istotna
  • Przy wagach przykładowo M100-A90-P80 bez funkcji wykładniczej często ważniejsza cecha (tutaj Matura) miałaby mniejszą szansę aby przebić zbliżone przecież wartościami cechy Atmosfera i przyjemność z nauki. Jeżeli np. matura jest na 80% a przyjemność z nauki na 90% to przy niewielkich różnicach w poszczególnych szkołach końcowy wynik byłby niereprezentatywny – siła ważniejszej cechy nie zawsze byłąby istotna na tyle aby przebić mniej ważne ale też o wysokim poziomie dwie pozostałe cechy. Funkcja wykładnicza daje zdecydowanie bardziej intuicyjne wyniki
  • Ciekawostką dla wielu może być to że w przypadku wag prostych (nie wykładniczych) to że lista (kolejność dopasowań) szkół dla wag np:  M80-A90-P60 oraz o 20 mniejszych czyli M60-A70-P40 byłaby identyczna. Natomiast przy wagach 'wykładniczych’ już tak nie będzie. Co odzwierciedla intuicyjnie rzeczywistość – jeżeli dla kogoś kilka cech jest bardzo ważnych (poziomy 80+) ale te poziomy są różne to zdecydowanie silniej oczekuje aby cecha najwyżej oceniana była brana pod uwagę bardziej. W przypadku gdy te same cechy są na znacznie niższych poziomach to różnice liczbowe między tymi poziomami są już mniej istotne, skoro żadna z cech nie jest ustawiona jako bardzo istotna. Wtedy kolejność wyników będzie nieznaczni inna.

Rozumiemy że powyższy komentarz może być skomplikowany – kierujemy go bardziej do pasjonatów matematyki, natomiast to co każdy może zapamiętać w skrócie:

nasz model obliczeń dopasowania uwzględnia nie tylko zagadnienia matematyczne, ale też analizę wyników i dopasowania rankingów do rzeczywistych oczekiwań odbiorców starając się jak najlepiej dopasować rzeczywistość

Warto też tutaj zwrócić uwagę że system nie działa w taki sposób że zaznaczając wagę 100% dla matury to szkoła z najlepszymi wynikami z matur będzie na pierwszym miejscu. Liczą się dodatkowe cechy, i jeżeli te dodatkowe cechy (przemnożone przez wagę wykładniczo) będą nieco słabszej jakości niż w innych szkołach to szkołą nie będzie przy takim ustawieniu 'suwaków’ na pierwszym miejscu.


Dodatkowe wskaźniki na stronie z informacjami o szkole


Jak obliczamy wskaźnik: Nowoczesność prowadzenia zajęć

Wykorzystujemy tu średnią z odpowiedzi na pytanie w ankietach:

  • Jak dobrze przygotowani są nauczyciele do zajęć? (kserówki, materiały, plan na lekcje, itp.) 

Jak obliczamy wskaźnik: Na ile uczniowie polecają szkołę

Wykorzystujemy tu średnią z odpowiedzi na pytanie w ankietach:

  • Jak bardzo polecił(a)byś swoją szkołę innej osobie?

Jak obliczamy wskaźnik: Jak bardzo uczniowie odpoczywają na przerwach

Wykorzystujemy tu średnią z odpowiedzi na pytanie w ankietach:

  • Ile udaje ci się odpocząć podczas przerw?

Co oznacza : Ranking szkół przyjaznych LGBT

Wykorzystujemy tu dane z portalu Ranking Szkół przyjaznych LGBT. Portal ten ocenia szkoły także w oparciu o szczegółowe ankiety uczniów (ankieta ma ponad 20 pytań), tworząc rankingi dla poszczególnych miast oraz przyznając szkołom statusy takie jak: szkoła nieprzyjazna, szkoła umiarkowanie przyjazna, szkoła przyjazna, szkoła przyjazna i zaangażowana.

Dopasowywarka

Pamiętaj – szukając szkoły dopasowanej do Twoich preferencji użyj dopasowywarki  na głównej stronie.

Wyszkukiwarka

Listę szkół (bez funkcji dopasowywania) znajdziesz tutaj.