高中物理學習成績的相關性分析

王較過 吳敏芳

(陜西師范大學物理學與信息技術學院 陜西 西安 710062)(寶雞文理學院附屬中學 陜西 寶雞 721007)

一般而言，學生的不同學科學習成績之間有一定關系，一個好學生往往各科的成績都比較好，差學生則各科成績都比較差.雖然有部分學生某些單科成績比較突出而另一些單科成績比較差，但從大量數據的統計結果來看，學生的各科成績之間仍然存在一定的相關性[1].但是由于各科學習方法和內容的不同，有些科目內容相互交錯，而有些科目表面看沒有任何聯系，這就引出一個問題：各科學習成績相關程度如何？是否相同？對學習成績相關性的研究，已有較多報道，主要偏重醫學方面，而對高中生這一特定群體物理學習成績與其他課程學習成績的相關性研究尚未見報道，本文擬對此問題進行初步探討.

1 學生物理學習成績與其他課程學習成績相關性

筆者以寶雞文理學院附屬中學2006級學生為研究對象，對其在高中三年中每一學期物理學習成績與其他課程學習成績的相關性進行分析.

現以學生在高一第一學期的物理學習成績與其他課程學習成績的相關性為例進行分析.高一第一學期114名學生物理學習成績與其他課程學習成績的相關系數①如表1所示.

表1 高一第一學期物理與其他課程學習成績的相關系數 (學生114名)

對以上樣本相關系數的總體相關系數是否為零進行雙側檢驗，樣本數為114的總體其積差相關系數的臨界值為r0.05=0.184，r0.01=0.240.由此得出結論：在高一第一學期的考試中，物理學習成績與語文學習成績之間基本不相關，與政治學習成績呈正相關，相關顯著，與數學、英語、地理、歷史和化學學習成績呈正相關，且相關極其顯著，其中與化學成績相關最密切，其次為地理和數學.

其余五學期學生物理學習成績與其他課程學習成績的相關系數如表2～表6所示.

表2 高一第二學期學習物理與其他課程成績的相關系數 (學生115名)

*表示該數據介于r0.05和r0.01之間，**表示該數據大于r0.01

表3 高二第一學期學習成績的相關系數 (學生121名)

表4 高二第二學期學習成績的相關系數 (學生69名)

表5高三第一學期學習成績的相關系數(學生77名)

科目語文數學英語化學生物相關系數0.478??0.636??0.524??0.641??0.614??

表6 高三第二學期學習成績的相關系數 (學生72名)

通過對數據的縱向分析比較，三年6次各科與物理相關性均有變化，比如，化學5次位列第一，1次位列第三；數學3次位列第二，3次位列第三，生物1次位列第一，2次位列第二，1次位列第三……為了能對各科相關性做總體比較，在此嘗試計算相關系數的平均數.結論如表7所示.

表7 物理學習成績與其他課程學習成績的相關系數的平均數

由表7可知，物理與其他課程學習成績的相關性均較高.其相關系數的平均數由高到低依次為化學、生物、數學、地理、歷史、英語、語文和政治.

通過對高中三年的物理學習成績與其他課程學習成績的相關性統計分析，不難看出，化學、生物、數學、地理與物理的相關性顯著，而歷史、英語、語文、政治與物理呈正相關，但相關性不很顯著.

2 科目間存在的相關性

下面從學科特點探討化學、生物與物理均屬于以實驗為基礎的自然科學，科目內容相互滲透.物理知識與化學知識在許多方面相互結合，如，分子熱運動，氣體狀態方程與阿伏伽德羅常量，原電池的電解問題，原子核與放射性元素等等.生物中涉及的物理知識也很廣泛，如：顯微鏡原理，光的電磁說，X射線的高能量，同位素示蹤，放射性衰變等等.正由于它們在內容上存在諸多交叉點，因而在教學中有許多共性.例如，在化學實驗教學過程中，通過分析實驗中產生的物理現象，不但可以推斷化學變化的實質，而且可做深層次的現象分析.因此，化學實驗教學中不僅要重視化學過程，還要重視化學過程中的物理知識.

在求解物理題目時，常常離不開一些必要的數學工具和數學方法，比例、數列、幾何、三角函數、不等式、韋達定理、解析幾何和參數方程等內容在物理解題時使用較為頻繁.如討論帶電粒子在復合場中的運動問題時，確定圓心，求解半徑要用到相關的幾何知識.又如在求物理極值時，可從物理過程的分析著手，也可從數學角度來思考，運用二次三項式的性質、二次函數判別式、三角函數、不等式及圖像法均可求得極值.關于應用數學知識處理物理問題，在高考考試說明中有明確要求，考查學生應用數學知識處理物理問題的能力，已成為高考的難點與熱點[2].

在高中的各門課程中，地理與其他學科相比，一個突出的特點就是文理交融.高一的自然地理，包括宇宙、大氣、海洋、陸地等，主要屬于理科內容，需要較多的邏輯思維.特別是其中的地球運動及時間計算，和物理聯系緊密[3].

傳統觀念認為，物理與閱讀及寫作聯系不大.實際上，閱讀及寫作能力直接影響物理學習成績，諸如理科學習中出現較多的“全不是”與“不全是”，“至少一個”與“不多于一個”，“有且只有一個”等術語，學生往往理解不準確，對于數、理、化等學科中文字表述較長的習題，審題時顧此失彼，抓不住關鍵，也說明了這一點.要學好物理，學生應具備較強的閱讀、語言表達能力及寫作能力.如在實驗課教學中，教師并沒有事先設計好實驗步驟和所用材料，而是要求學生自己提出問題，猜想可能，制定計劃與設計實驗，進行實驗與收集證據，再分析論證，最后評估與交流.要完成上述實驗流程，沒有較強的科學閱讀、語言表達能力以及寫作能力是不行的.不僅如此，指導學生對貼近生活的物理現象進行分析，查閱相關資料，形成科學認識，并用自己的語言對現象進行解釋和說明，也可以提高學生學習物理的興趣.

3 啟示

在傳統高考科目設置下，教學“分課分家”，各學科自成體系.中學教師已習慣于以單學科為中心在自己學科范圍內自由發揮展開教學，只講本學科知識，很少或根本就不顧及其他學科，碰到學科邊緣知識時則互相推諉，學科割據的狀況十分嚴重，使知識人為地孤立起來，知識間缺乏溝通，造成知識面的局限和支離破碎.這就決定了學生知識掌握得零碎、膚淺、一知半解、不能交融，形成不了知識的有機整體，不利于學生綜合能力的培養和科學素質的提高.

近代科學的發展，特別是20世紀以來的科學進步，逐步揭示物質的不同存在形式和運動形式之間的內在本質聯系，發現了原來被分割開的各門學科之間的聯系和共性，以及各門學科所共有的最基本、最本質的概念.在這種綜合中，自然界的本質進一步得以顯示.因此，為了培養符合時代發展需要的理想人才，使學生全面發展，需要讓學生整體地了解科學發展以及與社會科學的相互滲透等[4].

教師要立足課本尋找跨學科知識的結合點，根據知識的結合點，設計遷移訓練以培養學生的遷移能力，培養學生的融合意識，引導學生運用其他學科知識和方法來解決物理問題.在中學物理教學中強調學科之間的滲透與綜合，必將進一步激發學生學習的積極性、主動性與創造性，使師生擺脫應試教育的藩籬，走滲透兼容、互相協作的新路，適應高考改革和素質教育的要求.

要進一步提高物理學習成績，語文能力的提高，特別是閱讀理解能力的提高也應引起足夠的重視.物理教育應提供足夠的知識和認識，使學生能夠閱讀簡單的報刊文章，能夠跟上物理學的最新發展，面臨物理學重大問題時能夠表達出自己的觀點，為今后從事科學研究構筑一個可持續發展的基礎.學生的科技閱讀與寫作不能僅局限于中文的閱讀和寫作，還要涉及多種語言、多個國家科技文獻的閱讀與寫作，進一步了解國際前沿物理學問題[4].

本文研究局限在一所學校的一個年級，統計取樣較單一，樣本數目也較少，雖然我們已證實學生的物理學習成績與其他科目成績之間存在相關關系，但除此之外，還有很多其他因素影響學生的學習成績，比如學生在考試中的臨場發揮是否正常，考試本身的信度和效度等等.因此，這篇文章的目的只是想對一般情況提供一個試驗性的研究，所得結論是否具有普遍性，還有待做進一步的深入研究.

注：①相關系數r表示兩變量間相關密切程度統計分析指標，-1≤r≤1，0

參考文獻

1 馬占欣，李巍.考試成績相關性分析的實用性研究.周口師范學院學報，2007(02)：96～99

2 任亞，陳鴻.“數理結合”解物理題例析.物理教學探討，2008(05)：48～49

3 孫為民.高中地理學習方略.地理教育，2004(05)：65-66

4 賀德斌.物理新課程理念與科學閱讀及寫作能力.成才之路，2007(05)：彩F-彩G