高中生物理學業成績兩極分化現象問題及對策研究

萬令文

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高中生物理學業成績兩極分化現象問題及對策研究

萬令文*

張 磊

(山東師范大學山東 濟南250014)

宋海曙

(煙臺青華中學山東 煙臺264000)

摘 要：高中物理學業成績兩極分化是一種常見的現象.針對高中生物理學業成績兩極分化現象描述性統計分析研究發現,一是高中生物理學業成績兩極分化存在過度分化現象；二是兩極分化現象發展變化過程中存在增長期、穩定期等關鍵期；三是物理知識水平整體較弱的班級兩極分化現象更為顯著.抓住不同時期存在的問題，提出了開展班內互助小組、查缺補漏班、教師關注課本后面的“科學漫步”“STS”等環節的有效教學策略.

關鍵詞：高中生物理學業成績兩極分化教學策略

有經驗的高中物理教師在教學中常常有這樣的體會：有的學生學習物理越來越輕松，物理學習成績也自然越來越好；有的學生學習物理越來越費力，物理學習成績與別人的差距也越來越大；最終班內高分學生多，低分學生也不少，即出現了兩極分化現象.為了進一步方便物理教師了解和認識兩極分化現象，引起物理教師對該現象的關注.本文側重兩極分化現象、問題的真實直觀描述及分析，明確該現象所存在問題，以期為物理教育工作者提供參考.

1研究實施

雖然我國高中物理課程評價重視學習過程的評價，然而基于課程標準的考試結果仍是評價的重要依據.通過分析學業成績，有利于幫助教育管理者、教師、學生、家長等了解物理教學情況.本文將基于物理學業成績，真實直觀描述、分析兩極分化現象.

兩極分化的界定：鑒于本文收集的是同一團體不同時間得到的不同測驗成績，需要轉換成標準分數進行比較[1].為此本文選用了差異系數作為比較量，差異系數為標準差與平均數的比值，差異系數數值越大，表明離散程度越大，差異系數數值越小，表明離散程度越小[2].根據實際經驗和理論上的分析，選定了兩個指標作為衡量班級分化的標準.無分化指物理學習成績的差異系數CV<9%，有分化現象是指物理學習成績的差異系數CV>20%[3].

研究對象：山東省煙臺市某中學2014級全體學生(745人)，該中學2014級共分為12個班級(A類4個班+B類5個班+ C類3個班)，收集了2014級全體學生6次的物理成績(高一上學期期中、冬季競賽、期末以及高一下學期第一次月考、期中、期末).

本文還收集、分析了淄博市某中學2015級全體學生期中考試成績(CV=17.21%)、濟南市某中學2014級和2015級全體學生期中考試成績(2014級差異系數CV=25.00%,2015級差異系數CV=23.08%).鑒于篇幅有限，本文以煙臺市某中學為例.

數據統計處理：本文利用描述性統計分析法，將所有的數據利用Excel軟件進行處理.通過Excel軟件對收集到的數據進行處理，得到了該中學A,B,C類班級的6次物理考試成績的平均數、標準差、差異系數(見表1)和該中學2014級全體學生的6次物理考試成績的平均數、標準差、差異系數(見表2).

表1　2014級A,B,C類班級的6次物理成績

表2　2014級全校的6次物理成績

在此基礎上，又利用Excel軟件對數據處理作圖得到了該中學全校的頻數分布圖(圖1)和全校的差異系數圖(圖2).

圖1　全校頻數分布

圖2　全校差異系數

該中學A，B，C類班級平均數圖和A，B，C類班級差異系數圖,如圖3和圖4所示.

圖3　A，B，C班的平均數

圖4　A，B，C類班的差異系數

2兩極分化現象與問題

(1)整體分化情況

現象：圖1和圖2分別是該中學2014級全體學生高一上學期期中、競賽、期末以及高一下學期第一次月考、期中、期末6次物理學業成績的頻數分布圖和差異系數分布圖.

圖1中可以看出高一上學期學生成績初始階段近似為正態分布，高一上學期期中階段為一種負偏態分布，之后的4個階段的學業成績頻數分布圖開始有多峰的趨勢，到高一下學期期末學業成績頻數分布圖明顯有兩個峰值.

圖2中可以看出，在研究的6次物理學業考試中，全校的差異系數CV均大于20%且后一階段高達35%左右.其中競賽考試是具有一定的區分度，故圖中其差異系數較高是可以解釋的.并且在高一上學期期中至期末增長幅度約6個百分點為增長期，高一下學期增長幅度較小為穩定期.

問題: 在一個群體中理想物理學習成績應呈現正態分布，圖1中后一階段呈現的負偏態分布是可以理解與接受的，該現象表明初入學階段該校整體學生物理知識水平較高，但隨著物理知識進一步的學習該校頻數分布圖出現了多峰.若各次考試成績的分布沒有呈現正態分布的特點，而是呈現較為平穩的曲線或多峰曲線，美國教育家卡羅爾認為該學生群體的成績較為離散，存在兩極分化現象[4].由此可以表明，隨著物理學習的進行該學生群體的成績逐漸離散趨于分化.

當物理學習成績的差異系數CV>20%時，我們便認為該群體存在兩極分化，由圖2可知高中入學初期兩極分化已存在，但經過高一上學期的快速增長期全校的差異系數在穩定期達到35%左右，這進一步解釋了圖1中多峰的出現.同時，表明了經過了一段的高中物理學習，兩極分化現象較入學初期更明顯.

應用于水產品加工、保鮮等過程中最重要，也最普遍的生物技術是酶工程技術。通過酶工程技術可以將原本低價值的水產品轉變成高附加值的產品，顯著提高了產品的經濟效益。然而，水產品工業中酶的選擇取決于其成本、來源、反應條件、穩定性和對酶抑制劑或激活劑的敏感性等因素。大多數酶穩定性差、對環境敏感，且來源受限，限制了其在水產品開發上的應用前景。未來通過基因工程等技術改善酶的性質和提高酶的產量將是酶開發的主要方向。相信隨著科技和社會的進步，生物技術在水產品開發中的應用將越來越廣泛。

由此可以判斷該校物理學習成績兩極分化現象較為嚴重應引起重視.教學者需抓住關鍵期，采取相應的有效策略防止物理學習成績兩極分化進一步擴大.

(2)A類，B類，C類班級分化情況

現象：圖3和圖4分別是A類，B類，C類班級高一上學期期中、競賽、期末以及高一下學期第一次月考、期中、期末6次物理學業成績的平均數分布圖和差異系數分布圖.

圖3中可以看出A類，B類，C類班級在入學時物理知識水平存在差距，A類班級屬于高等水平，B類班級處于中等水平，C類班級相對較弱.從整個學年來看A類與B類班級開始階段平均分數差距在5分左右，后一階段兩者差距達到了15分左右；A類與C類班級開始階段平均分數差距在27分左右，后一階段兩者差距達到了45分左右.

圖4中可以看出高一學年初期A類班級差異系數CV<9%,B,C類班級的差異系數CV>10%；中期三類班級差異系數均大幅度增加，C類班級的差異系數由35%左右增加最高達到了57%左右，A，B類班級的差異系數最高分別為35%和20%.

問題：班級內整體物理知識水平不同的班級其班內兩極分化程度不同，整體水平越高其分化程度越低，整體水平較低其分化程度較高.三類班級的兩極分化程度均伴隨著物理知識的學習趨于嚴重，雖然在高一下半學期略有下降.但是結合圖3和4可知該類班級整體的物理知識水平下降，A和C兩類班級整體水平差距越來越大，這也是大多數物理教師在教學中深有體會的現象.

總之，3類班級的兩極分化程度不同、變化不同、關鍵期不同，可見影響不同班級兩極分化的因素也會略有不同.因此，要探尋不同班級分化的主要影響，利用有效的教學策略、教學手段對癥下藥，預防教學過程中高中物理兩極分化現象的擴大.

3抑制高中生物理學習成績兩極分化現象的策略

(1)開展班內互助小組

當前我國基礎教育課堂中主要還是以大班教學為主,這種大班教學的課堂教學結構雖有許多優點，但也存在一些弊端.大班制教學教師會采取統一的教學目標、教學進度、教學方法、考核要求.如此“劃一教學”方式不顧學生之間的相互關系，只能淪為灌輸知識的教學[5]. 在這樣的教學管理模式以及課堂結構的大背景下，所存在的兩極分化現象是難以杜絕的.

據調查所知，我國高中學校的每個班級人數約在40人至75人之間，而且每個物理教師所帶班級約在2個至5個班之間.一個物理教師分給每位學生的精力甚微，教師很難關注到每一位學生，也很難兼顧到學生之間的差異.因此，我們可以結合物理以實驗探究為基礎的學科特點，開展班內物理學習互助小組，學生共同學習、討論物理問題，啟發物理學習思維.使學生從小組學習中找到學習的樂趣，激發了學習物理的積極性，提高了物理學習的質量.

心理學家皮亞杰認為，同伴間的相互作用對學習是最有幫助的，因為同伴在相同基礎上，相互間能形成思維挑戰[6].因此，班內互助小組活動有助于學生在克服物理學習困難過程中形成新的物理思維，以及科學探究能力的養成.班內互助小組不僅有利于培養同學之間的友誼之情，而且會減弱學生之間的差距，是抑制兩極分化現象的有效途徑.

(2)學校開設查缺補漏班

美國心理學家貝利研究發現人的智力是隨著年齡的增長而變化且智力的整體發展趨勢成負加速狀態[7].一個班級的學生大都是同一年齡的，但是接受同一物理知識水平的能力不同.正如，從圖3 可以看到的A，B，C三類班級的物理知識水平是不同的，即使同一類班級內也有高分學生與低分學生的存在.面對這種情況，在學校教學進度不變的前提下，我們可以給物理學習存在障礙的學生“開小灶”.

查缺補漏班目的是給全校各個班級內物理學習有困難的學生提供查缺補漏的場所，針對物理學習過程中存在困難、疑問的學生有專門的物理教師進行物理學習指導以及物理疑難問題答疑.查缺補漏班可以利用學生自主學習的時間，幫助物理學習過程中遇到困難的學生解決困難，提高學生物理學習水平從而縮小學生之間物理成績的差異.

查缺補漏班開始的時間最佳為高一上學期初期，因為結合圖2，4可知高一上學期期中之后是分化的快速增長期，這一時期的快速增長有可能是前一段時間的問題積累導致.盡早地幫助學生解決物理學習障礙，避免學生物理問題的積累，是抑制兩極分化現象的另一有效途徑.

(3)教學中注重課本后面的“科學漫步”“STS”等環節

同一年齡的不同學生之間學習興趣、態度、毅力等均存在差異，不同性格的學生的物理學習成績也會有著很大的差異.實證研究表明, 興趣是影響學習的重要變量, 興趣一方面改善了學習過程, 另一方面也改善了學習結果[8].物理教學中教師應注重培養學生興趣，學生擁有了物理學習興趣，才會取得更優越的學習成果.

現在的高中教學多數為驗證性實驗，并通過驗證教學實驗將物理知識羅列、累加，不利于培養學生的物理思維，亦不利于激發學生的興趣，如此將會出現如圖2所示，兩極分化現象越來越嚴重.若要減緩高中物理兩極分化現象，教師在授課中不僅要注重課本后面的“科學漫步”“STS”等環節，而且還應為學生提供更多走進實驗室的機會.讓學生在科學探究中體會物理學習的樂趣，提升自身的科學素養，亦是抑制兩極分化現象的有效途徑.

參 考 文 獻

1楊小微.教育研究方法.北京:人民教育出版社,2013.95

2張磊,姜孟瑞.教育統計分析方法.北京:科學出版社，2007.50

3白玉振.21世紀校長全書(中卷).通遼:內蒙古少年兒童出版社,2001.1 303

4陸澤璇.學習方法對高一物理(必修1)學習兩極分化的影響.物理通報,2014(9):121～125

5鐘啟泉.班級授課制.基礎教育課程,2015(13):73

6AntiaWoolfolk著.教育心理學(第10版).何先友,等譯.北京:中國輕工業出版社,2008.46

7曹成剛.學與教的心理學.成都:西南交通大學出版社,2010.254

8章凱.興趣與學習:一個正在復興的研究領域.寧波大學學報(教育科學版),2000,22(1):27～33

(收稿日期：2015-12-07)

*作者簡介：萬令文(1991-)，女，在讀碩士研究生，研究方向為基礎教育物理課程與教學改革.指導教師:張磊(1964-)，女，博士，副教授，主要從事課程與教學基本理論研究.