基于SPSS的地理科學專業(yè)文理科生成績對比分析

摘要：中學階段文理分科背景下，運用Mann-Whitney U檢驗法、Kolmogorov-Smirnov檢驗法和標準差等統(tǒng)計分析方法對河南大學2006～2010級地理科學專業(yè)文理科學生成績對比分析發(fā)現(xiàn)：總體上文理科生成績存在顯著差異，文科生的平均成績較理科生的成績高，有些科目文科成績顯著高于理科成績，無理科成績顯著優(yōu)于文科成績的現(xiàn)象；文科成績較為穩(wěn)定，理科成績有兩極分化的趨勢或現(xiàn)象。

關鍵詞：Mann-Whitney U檢驗；Kolmogorov-Smirnov檢驗；地理科學；文理成績

中圖分類號：K901；C922；C812 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）37-0139-03

中學階段文理分科問題在中國已有百余年歷史，關于文理之分的爭議一直沒有停止過。綜觀各種觀點，人們爭論的焦點大致有兩個：一是站在提高學生素質的角度贊同取消文理分科；二是站在學生學習負擔角度反對取消文理分科。隨著學科的交叉性及綜合性越來越強，發(fā)達國家更注重學生的全面發(fā)展，錢學森也提出理、工、文兼容并蓄是培養(yǎng)杰出人才的必由之路，文理分科對大學教育具有重要影響。

微觀尺度上，中學階段文理分科對地理這一學科的影響無疑是尤為突出的，因為高中階段地理科目屬于文科，而在大學階段地理科目屬于理科，甚至有些年份或有些大學地理科學專業(yè)只招收理科生。隨著社會發(fā)展，地理科學專業(yè)已文理兼收，但檢索到的關于地理科學專業(yè)文理科學生學習成績是否存在明顯差異的研究尚少，針對文理科生在學習地理科學專業(yè)方面誰更具有優(yōu)勢等問題，本文展開一系列地探究分析，以期為是否取消文理分科及制定地理科學專業(yè)招生政策等方面提供參考。

一、數(shù)據(jù)及研究方法

（一）數(shù)據(jù)來源及預處理

本文以河南大學環(huán)境與規(guī)劃學院地理科學專業(yè)（師范類）2006～2010級學生學習情況為例開展研究，所需要的2006～2010級學生成績數(shù)據(jù)來自河南大學環(huán)境與規(guī)劃學院教務處，2006～2010級學生的文理背景數(shù)據(jù)來自河南大學檔案館，通過Excel進行兩類數(shù)據(jù)的連接合并，進行數(shù)據(jù)有效性檢查，并生成SPSS軟件所需要的數(shù)據(jù)格式。

（二）統(tǒng)計方法

本研究采用兩個獨立樣本的Mann-Whitney U檢驗（簡稱M-W檢驗）和Kolmogorov-Smirnov檢驗（簡稱K-S檢驗）進行文理成績的均值檢驗比較。Mann-Whitney U檢驗和Kolmogorov-Smirnov檢驗屬于非參數(shù)檢驗，它們相對于T檢驗等參數(shù)檢驗的優(yōu)越性是不要求樣本總體服從某種分布。運用標準差分析文理成績的離散度。以上統(tǒng)計分析均在SPSS軟件中進行分析。

（三）課程性質劃分

本文根據(jù)河南大學教務系統(tǒng)的學科分類辦法將地理科學專業(yè)大學階段的主要學科分為公共基礎平臺課、公共教師資格課、學科基礎平臺課、專業(yè)基礎平臺課和專業(yè)任選課5大類。（見表1）

二、結果分析

（一）差異性檢驗概率統(tǒng)計

在SPSS軟件平臺中對2006～2010級地理科學專業(yè)文理科學生成績的差異性進行Mann-Whitney U檢驗和Kolmogorov-Smirnov檢驗，差異性檢驗概率統(tǒng)計結果見表2。如果檢驗概率大于或等于0.05，則認為差異性不顯著，反之則認為差異性顯著；如果Mann-Whitney U檢驗和Kolmogorov-Smirnov檢驗結果中一個認為差異性顯著，另一個認為差異性不顯著，則認為差異性一般。

橫向分析發(fā)現(xiàn)公共基礎平臺課和專業(yè)基礎平臺課兩類課程的文理科學生成績差異性顯著，公共教師資格課和專業(yè)任選課的文理課學生成績差異性不顯著，學科基礎平臺課的差異性一般，將所有科目匯總檢驗結果顯示文理科學生成績差異性總體顯著。

從縱向分析看，差異性不顯著的課程呈減少趨勢，文理科學生成績差異性朝著總體顯著的趨勢發(fā)展，2010級文理科學生的所有課程成績均呈現(xiàn)顯著差異。

（二）文理平均成績對比分析

前文分析得到文理科學生成績間存在顯著差異，下文進一步分析兩者差異的具體表現(xiàn)，分析是否文科生在學習地理科學專業(yè)方面比理科生更具有優(yōu)勢。

2006級文科生的所有課程的平均成績均高于理科生的平均成績。其中就文理成績存在顯著差異的公共基礎平臺課和專業(yè)基礎平臺課而言，文科平均成績分別高于理科成績3.4分、3.3分，說明在這兩類課程中文科成績明顯優(yōu)于理科。其他課程成績差異性檢驗表明其文理之間不存在顯著性差別，但文科平均成績較理科平均成績高。據(jù)所有科目綜合分析，文科成績高于理科成績2.3分，具有顯著優(yōu)勢。

就2007級文理成績存在顯著差異的專業(yè)基礎平臺課而言，文科成績高于理科成績2.7分，明顯優(yōu)于理科成績。其他課程文理成績之間不存在顯著性差異。就平均成績而言，理科學科基礎平臺課成績高于文科成績，其他課程均為文科成績高于理科成績。據(jù)所有科目綜合分析，文理成績總體不存在顯著差異，文科稍占優(yōu)勢。

2008級文科生的所有課程的平均成績均高于理科生的平均成績。其中就文理成績存在顯著差異的公共基礎平臺課和專業(yè)基礎平臺課而言，文科平均成績分別高于理科成績1.8分、2.7分，明顯優(yōu)于理科成績。據(jù)所有科目綜合分析，文科成績高于理科成績1.3分，具有顯著優(yōu)勢。

就2009級文理成績存在顯著差異的專業(yè)基礎平臺課而言，文科成績高于理科成績2.1分，明顯優(yōu)于理科成績。其他課程文理成績之間不存在顯著性差異。就平均成績而言，2009級理科成績高于文科成績的課程有公共教師資格課和學科基礎平臺課，理科分別高出文科2.4分、2.8分，但差異性檢驗分析表明這種差異并不顯著。其他課程成績?yōu)槲目瞥煽兏哂诶砜瞥煽儭?jù)所有科目綜合分析，文理成績差異性一般，文科稍占優(yōu)勢。

2010級所有課程中文理成績存在顯著差異，均表現(xiàn)為文科成績高于理科成績，其中兩者在公共教師資格課、專業(yè)基礎平臺課及學科基礎平臺課中的成績差異均在10分左右，所有科目的平均成績相差6.7分。

橫向分析，2006～2010級地理科學專業(yè)中，文科生的公共基礎平臺課和專業(yè)基礎平臺課的平均成績均總體上顯著高于理科成績。這是因為文科生在高中階段對公共基礎平臺課和專業(yè)基礎平臺課中的多數(shù)科目已經有了較為深入的學習，而理科生在高中階段對這些科目則很少或沒有深入學習。2007級和2009級理科生的學科基礎平臺課平均成績高于文科生的主要原因是受到概率論與數(shù)理統(tǒng)計和高等數(shù)學兩科的影響，因為文科生受高中數(shù)學功底的影響，在這類科目中的成績明顯低于理科生。因此，高中文理分科對地理科學專業(yè)學生的學習具有較大影響。

（三）標準差分析

標準差反應了數(shù)據(jù)序列的離散程度，標準差越大說明數(shù)據(jù)的離散程度就越大；反之，離散程度就越小。分析表4，文科成績標準差大于理科成績標準差的課程僅有2007級的公共教師資格課、學科基礎平臺課，2008級的學科基礎平臺課、專業(yè)任選課和2009級的公共教師資格課，其他課程的成績標準差均表現(xiàn)為理科成績標準差大于文科成績標準差，說明總體上文科成績較理科成績穩(wěn)定。縱向分析，理科成績標準差增大趨勢及幅度顯著，說明理科生成績有兩極分化趨勢或現(xiàn)象。

三、結論

通過對2006～2010級河南大學地理科學專業(yè)文理科學生成績的對比分析，得到如下結論。

1.總體上文科平均成績較理科成績高，其中在公共基礎平臺課和專業(yè)基礎平臺課兩類課程上，連續(xù)5屆文科成績顯著優(yōu)于或一般優(yōu)于理科成績，所有科目中無理科成績顯著優(yōu)于文科成績的現(xiàn)象。

2.總體上文科成績的標準差較理科成績小，文科成績較為穩(wěn)定，理科成績有兩極分化的趨勢或現(xiàn)象。2010級中，出現(xiàn)了文理成績顯著分化的現(xiàn)象，文科成績明顯優(yōu)于理科成績。

3.綜合以上分析，高中文理分科對地理科學專業(yè)學生的學習具有較大影響，適當擴大地理科學專業(yè)文科生的招生比例，將可能有利于提高專業(yè)總體成績。

參考文獻：

[1]錢鐘.關于文理分科相關問題的認識[J].教育與考試，2009，（2）：27-31.

[2]顧彬彬，楊小微.從分科施教到分類育人——高中文理分科問題的糾結與轉換[J].基礎教育，2011，8（1）：41-47.

[3]鄧暉，宋文.從教育評價制度中看文理分科問題[J].科學教育，2009，15（3）：1-3.

[4]陳明龍，傅敏.從高中學科地位的異化看文理分科的取消[J].教學與管理，2010：71-74.

[5]羅立祝.取消高中文理分科與高考改革[J].教育與考試，2009，（2）：32-35.

[6]李葉峰.利益相關者理論視閾下的高中文理分科[J].天津市教科院學報，2009，（4）：14-16.

[7]霍益萍.也議“文理分科”[J].基礎教育，2009，6（8）：3-5.

[8]別敦榮.取消高中文理分科值得期待嗎[J].教育研究，2009，（4）：36-39.

[9]龐躍輝，許尚立.從人的自由全面發(fā)展視域求解“錢學森之問”[J].高校教育管理，2011，5（1）：45-52.

[10]陳永剛，丁麗霞，葛宏立，等.基于Mann-Whitney非參數(shù)檢驗和SVM的竹類高光譜識別[J].光譜學與光譜分析，2011，31（11）：3010-3013.

[11]楊梅學，姚檀棟，何元慶.Mann-Whitney U非參數(shù)檢驗方法及其在冰心氣候學研究中的應用[J].海洋地質與第四紀地質，1999，19（4）：83-87.

[12]王璐，王沁.SPSS統(tǒng)計分析基礎、應用與實戰(zhàn)精粹[M].北京：化學工業(yè)出版社，2012：122-128.

[13]張丹鋼.試卷成績分布的正態(tài)性檢驗方法[J].考試周刊，2008，（48）：5-6.

[14]許樹聲，葉斐斐，李文婧.學生成績正態(tài)分布的研究[J].化工高等教育，2009，（4）：6-9.

[15]丁夢揚，蔣波.關于測驗成績正態(tài)分布與偏態(tài)分布的思考[J].常熟理工學院學報（教育科學），2008，（6）：85-87.

[16]張國才.學生學習成績負偏態(tài)分布的合理性[J].江蘇高教，2002，（2）：75-74.

[17]饒樂三.學生的成績是正態(tài)分布的嗎[J].江蘇高教，1992，（1）：41.