在抽樣調(diào)研的基礎(chǔ)上提出的策略*
——有關(guān)物理教學(xué)因材施教的問(wèn)題

戴月茜　邢永忠

(天水師范學(xué)院電子信息與電氣工程學(xué)院　甘肅 天水　741000)

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在抽樣調(diào)研的基礎(chǔ)上提出的策略*
——有關(guān)物理教學(xué)因材施教的問(wèn)題

戴月茜邢永忠

(天水師范學(xué)院電子信息與電氣工程學(xué)院甘肅 天水741000)

文章通過(guò)對(duì)甘肅省定西市隴西縣文峰中學(xué)1 212名學(xué)生的物理與數(shù)學(xué)成績(jī)進(jìn)行抽樣研究，采用spss統(tǒng)計(jì)軟件詳細(xì)分析了物理成績(jī)?cè)诓煌謹(jǐn)?shù)段的學(xué)生其物理成績(jī)與數(shù)學(xué)成績(jī)之間的相關(guān)程度．研究發(fā)現(xiàn)：從統(tǒng)計(jì)意義上來(lái)說(shuō)，不同物理成績(jī)階段的學(xué)生對(duì)于數(shù)學(xué)知識(shí)及其應(yīng)用能力的掌握程度有所不同，因而，為教學(xué)工作者提高教學(xué)效果找到一種有效途徑．

高中物理因“才”施教數(shù)學(xué)應(yīng)用能力教學(xué)措施

物理學(xué)是深受數(shù)學(xué)影響的，這不僅體現(xiàn)在物理學(xué)理論的建立和發(fā)展需要數(shù)學(xué)，還體現(xiàn)在物理概念和物理規(guī)律的闡述及物理問(wèn)題的解決都需要數(shù)學(xué)．因此，在物理教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力以促進(jìn)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)已經(jīng)成為高中物理教學(xué)大綱和高考物理大綱的要求，這一點(diǎn)也被眾多物理教學(xué)專家和高中物理教師所關(guān)注．

有不少的研究通過(guò)分析中學(xué)生數(shù)學(xué)成績(jī)與物理成績(jī)之間的相關(guān)系數(shù)來(lái)具體地說(shuō)明數(shù)學(xué)與物理學(xué)之間的緊密聯(lián)系．研究結(jié)果均顯示數(shù)學(xué)與物理學(xué)之間呈顯著的正相關(guān)關(guān)系[1]，即：物理成績(jī)好的學(xué)生其數(shù)學(xué)成績(jī)一般也不錯(cuò)，而數(shù)學(xué)成績(jī)差的學(xué)生其物理成績(jī)通常也不好[2]．這樣的研究揭示出的是學(xué)生的物理成績(jī)與數(shù)學(xué)成績(jī)之間的整體關(guān)聯(lián)，它告訴我們：為加深學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)內(nèi)容的掌握程度并提高其物理成績(jī)，在教學(xué)過(guò)程中必須重視學(xué)生對(duì)于數(shù)學(xué)知識(shí)的應(yīng)用能力．然而，學(xué)生的知識(shí)水平有所不同，其學(xué)習(xí)成績(jī)也因人而異．那么，作為一名物理教師，如何才能最大程度地做到因“才”施教呢？

1　抽樣調(diào)查與數(shù)據(jù)處理

本人借以在定西市隴西縣文峰中學(xué)教育實(shí)踐的機(jī)會(huì)，特對(duì)以上問(wèn)題進(jìn)行了相關(guān)的數(shù)據(jù)收集并作了相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理，具體情況如下．

據(jù)了解甘肅省2015年高考報(bào)名人數(shù)達(dá)30.38萬(wàn)人，其中定西市高考報(bào)名人數(shù)為45 075人．根據(jù)有關(guān)教育統(tǒng)計(jì)的總體與樣本容量的關(guān)系研究，采取整群抽樣法，選取了定西市隴西縣文峰中學(xué)高三年級(jí)的理科班學(xué)生共1 212人，以他們的某次統(tǒng)考成績(jī)作為分析數(shù)據(jù)，這些學(xué)生的成績(jī)分布在各個(gè)不同的分?jǐn)?shù)段．因此，雖然本次采用整群抽樣法得到樣本數(shù)據(jù)，該樣本的分布面不廣，但就全國(guó)整體高中學(xué)生的數(shù)學(xué)成績(jī)和物理成績(jī)而言，仍然具有隨機(jī)性和代表性．

此處的研究是為了分析不同分?jǐn)?shù)段的物理成績(jī)與數(shù)學(xué)成績(jī)之間的相關(guān)情況．主要選取了學(xué)生在本次考試中的數(shù)學(xué)與物理兩門課的成績(jī)用于分析，其中數(shù)學(xué)科目滿分為150分，物理科目滿分為110分．

處理數(shù)據(jù)的思想是先從整體上分析數(shù)學(xué)成績(jī)與物理成績(jī)之間的相關(guān)情況，再細(xì)致劃分不同分?jǐn)?shù)段的物理成績(jī)與數(shù)學(xué)成績(jī)之間的相關(guān)情況．因此，在對(duì)物理成績(jī)進(jìn)行分段處理數(shù)據(jù)之前，首先采用了spss統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)收集到的所有成績(jī)數(shù)據(jù)進(jìn)行總體上的分析，得到了樣本總體的數(shù)學(xué)成績(jī)與物理成績(jī)間的相關(guān)系數(shù)及其顯著性水平．由于不能保證所有的成績(jī)分布均為正態(tài)分布，因此，以下計(jì)算得到的相關(guān)系數(shù)均為斯皮爾曼相關(guān)系數(shù)．相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)果，見表1.

表1樣本總體的數(shù)學(xué)與物理成績(jī)的相關(guān)系數(shù)表

物理數(shù)學(xué)Spearman的rho物理相關(guān)系數(shù)Sig.(雙側(cè))N 1.000.1212.738**.0001212數(shù)學(xué)相關(guān)系數(shù)Sig.(雙側(cè))N .738**.00012121.000.1212

**.在置信度(雙測(cè))為0.01時(shí)，相關(guān)性是顯著的

從表1中可以得到以下的數(shù)據(jù)信息：學(xué)生整體的物理成績(jī)與數(shù)學(xué)成績(jī)的相關(guān)系數(shù)為0.738，該相關(guān)系數(shù)在置信度(雙側(cè))為0.01的水平上是顯著相關(guān)的，即數(shù)學(xué)成績(jī)與物理成績(jī)之間的相關(guān)程度是極其顯著的，意味著數(shù)學(xué)與物理這兩個(gè)變量之間有密切關(guān)系．而且這個(gè)相關(guān)關(guān)系是正相關(guān)，說(shuō)明從大方向上來(lái)說(shuō)，該校學(xué)生的數(shù)學(xué)與物理學(xué)習(xí)成績(jī)之間存在這樣的關(guān)系：物理成績(jī)?cè)絻?yōu)秀的學(xué)生，他的數(shù)學(xué)成績(jī)一般不錯(cuò)，而數(shù)學(xué)成績(jī)差的學(xué)生往往在物理成績(jī)上也不盡如人意．這與我們平時(shí)的日常經(jīng)驗(yàn)相符，也與現(xiàn)有的研究結(jié)論相同．

在此基礎(chǔ)上，接下來(lái)以學(xué)生的物理成績(jī)?yōu)橐罁?jù)，以10分為一個(gè)梯度，將所有學(xué)生的成績(jī)劃分為8個(gè)分?jǐn)?shù)段：90分以上、80～89分、70～79分、60～69分、50～59分、40～49分、30～39分、30分以下．分別對(duì)這8個(gè)分?jǐn)?shù)段的物理成績(jī)與數(shù)學(xué)成績(jī)進(jìn)行相關(guān)性分析并相互比較．具體分析情況如下.

應(yīng)用spss統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)以上的分?jǐn)?shù)段進(jìn)行相關(guān)分析，得到相應(yīng)的相關(guān)系數(shù)及顯著性水平，見表2．

表2各分?jǐn)?shù)段的相關(guān)系數(shù)比較表

分?jǐn)?shù)段人數(shù)(人)人數(shù)百分比/%相關(guān)系數(shù)顯著性水平(雙側(cè))90分以上473.880.4880.0180～89826.770.2960.0170～7916813.860.1870.0560～6921117.410.121不顯著50～5924920.540.1660.0140～4920616.990.2500.01

續(xù)表

分?jǐn)?shù)段人數(shù)(人)人數(shù)百分比/%相關(guān)系數(shù)顯著性水平(雙側(cè))30～3915612.870.3160.0130分以下957.840.3580.01

為了方便和直觀的比較，將以上各分?jǐn)?shù)段的相關(guān)系數(shù)以及它們所呈現(xiàn)的趨勢(shì)，以物理成績(jī)分?jǐn)?shù)段作為橫坐標(biāo)，各分?jǐn)?shù)段對(duì)應(yīng)的相關(guān)系數(shù)作為縱坐標(biāo)，繪制出折線圖，見圖1．

圖1　各分?jǐn)?shù)段的相關(guān)系數(shù)折線圖

從圖1我們可以得到以下結(jié)果：從該校所獲取得到的所有成績(jī)數(shù)據(jù)，按物理成績(jī)進(jìn)行劃分后，各個(gè)分?jǐn)?shù)段的物理成績(jī)與數(shù)學(xué)成績(jī)之間的相關(guān)系數(shù)及相應(yīng)的顯著性水平是有區(qū)別的，該校學(xué)生各分?jǐn)?shù)段的物理成績(jī)與數(shù)學(xué)成績(jī)之間的相關(guān)性為：兩端相關(guān)性強(qiáng)，中間相關(guān)性弱，即物理成績(jī)與數(shù)學(xué)成績(jī)之間的相關(guān)系數(shù)隨著物理成績(jī)由低到高呈現(xiàn)出U型關(guān)系．也就是說(shuō)，物理成績(jī)?cè)胶煤臀锢沓煽?jī)?cè)讲畹膶W(xué)生，其物理成績(jī)與數(shù)學(xué)成績(jī)的相關(guān)性越強(qiáng)，而處于中間分?jǐn)?shù)段的學(xué)生的物理成績(jī)與數(shù)學(xué)成績(jī)的相關(guān)性較弱．這也就是說(shuō)，在日常的教學(xué)過(guò)程中，通過(guò)培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力以促進(jìn)學(xué)生物理學(xué)習(xí)，這樣的方法對(duì)于各個(gè)階段學(xué)生的收效是不一樣的．處于成績(jī)分布兩端的學(xué)生，通過(guò)提高他們的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力可以較快的提升物理成績(jī)，而處于中間階段的學(xué)生，通過(guò)加強(qiáng)其數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)以促進(jìn)物理學(xué)習(xí)的效果是不明顯的．因此，教師應(yīng)該根據(jù)學(xué)生物理成績(jī)水平的不同，制定相應(yīng)的措施以幫助不同成績(jī)階段的學(xué)生更好地完成物理學(xué)習(xí)．圖1所呈現(xiàn)的趨勢(shì)將對(duì)我們的教學(xué)起到非常重要的指引作用，也將為我們?cè)诮虒W(xué)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)因“才”施教提供十分重要的依據(jù)．

2　結(jié)果分析與因“才”施教

物理學(xué)是一門自然科學(xué)，對(duì)物理現(xiàn)象進(jìn)行定量分析是必不可少的，因此這個(gè)過(guò)程自然離不開數(shù)學(xué)．我們可以把解決一個(gè)物理問(wèn)題的過(guò)程大概分為以下4個(gè)步驟：

第一，理解題意，分析具體的物理過(guò)程和情景；

第二，列出相關(guān)物理過(guò)程對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)表達(dá)式；

第三，正確計(jì)算求解；

第四，對(duì)數(shù)學(xué)結(jié)果進(jìn)行物理解釋．

物理成績(jī)處于不同階段的學(xué)生會(huì)在不同的步驟上出現(xiàn)問(wèn)題，因此要針對(duì)不同階段學(xué)生的具體問(wèn)題制定不同的措施以促進(jìn)物理學(xué)習(xí)．

對(duì)于物理成績(jī)很好的學(xué)生，其數(shù)學(xué)成績(jī)一般也不錯(cuò)，數(shù)學(xué)基礎(chǔ)是比較扎實(shí)的，因此他們?cè)谧鑫锢眍}時(shí)前兩個(gè)步驟通常是沒有問(wèn)題的，第三個(gè)步驟也只有在計(jì)算很復(fù)雜的情況下才會(huì)出錯(cuò)，相對(duì)而言，第四個(gè)步驟更容易犯錯(cuò)．這是由于這部分學(xué)生的物理和數(shù)學(xué)基礎(chǔ)都比較扎實(shí)，但是綜合運(yùn)用能力欠缺，不能很好地將物理與數(shù)學(xué)在具體情景中結(jié)合起來(lái)．所以，對(duì)于這樣的學(xué)生就應(yīng)加強(qiáng)其對(duì)物理與數(shù)學(xué)的區(qū)別認(rèn)知，多做一些提升型和綜合運(yùn)用的練習(xí)，在物理學(xué)習(xí)上則應(yīng)重視其方法的掌握．這是因?yàn)閷?duì)于這些知識(shí)基礎(chǔ)扎實(shí)的學(xué)生，對(duì)其進(jìn)行方法上的教學(xué)是十分有利的．讓學(xué)生首先掌握一定的方法，慢慢再形成自己的學(xué)習(xí)方法，這樣對(duì)于學(xué)生來(lái)講，不僅是物理學(xué)習(xí)上的提升，更是讓他學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)的重要一步．

物理成績(jī)較差的學(xué)生，一般情況下，其數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)也存在一定的問(wèn)題，因此，其數(shù)學(xué)成績(jī)的提升一定會(huì)很有利地促進(jìn)其物理學(xué)習(xí)．但對(duì)于這樣的學(xué)生，在培養(yǎng)其數(shù)學(xué)應(yīng)用能力之前，應(yīng)該重視其基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)，只有基礎(chǔ)打扎實(shí)了，才能熟練的進(jìn)行應(yīng)用．這是因?yàn)檫@部分學(xué)生在運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問(wèn)題時(shí)，常常卡在第一或是第二步驟，因此前面的環(huán)節(jié)都不能很好地完成就更不用說(shuō)是后面的兩個(gè)步驟了．所以，對(duì)于物理成績(jī)較差的學(xué)生，首先應(yīng)重視其基礎(chǔ)知識(shí)的掌握，不論是物理或是數(shù)學(xué)，多做基礎(chǔ)型的練習(xí)，也要重視他們對(duì)數(shù)學(xué)與物理之間關(guān)系的認(rèn)識(shí)．做好這兩方面的準(zhǔn)備，再進(jìn)一步的訓(xùn)練學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力，這樣才能有效地、系統(tǒng)地促進(jìn)這部分學(xué)生的物理學(xué)習(xí)．

而物理成績(jī)水平處于中間階段的學(xué)生，通常他們對(duì)學(xué)習(xí)會(huì)處于半懂不懂的狀態(tài)，他們不太清楚自己什么會(huì)，什么不會(huì)．部分學(xué)生能自己尋找原因，但是都不能抓住根源，于是即使很努力收效都不大．在解決物理問(wèn)題時(shí)，則可能在前面的步驟出問(wèn)題，也可能是后面的步驟不能很好的完成，即這部分學(xué)生不是單純的物理或是數(shù)學(xué)有問(wèn)題，他們通常物理成績(jī)好卻數(shù)學(xué)成績(jī)較差，或是相反，數(shù)學(xué)成績(jī)好而物理學(xué)習(xí)有問(wèn)題，所以他們的物理成績(jī)與數(shù)學(xué)的相關(guān)性偏弱．因此，對(duì)于這部分學(xué)生，教師首先應(yīng)對(duì)其學(xué)習(xí)狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整，輔助其理清學(xué)習(xí)思路，再針對(duì)其物理及數(shù)學(xué)上的薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行加強(qiáng)練習(xí)．這樣做對(duì)于學(xué)生的提升會(huì)比較大．雖然單純通過(guò)加強(qiáng)其數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)以促進(jìn)物理學(xué)習(xí)的效果不明顯，但是這并不意味著不應(yīng)加強(qiáng)其數(shù)學(xué)應(yīng)用能力的培養(yǎng)．?dāng)?shù)學(xué)對(duì)于物理的影響是始終客觀存在的，因此對(duì)于不同階段的學(xué)生都應(yīng)該認(rèn)識(shí)清楚數(shù)學(xué)與物理間的關(guān)系，這樣才能為后續(xù)的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)，進(jìn)一步熟練地應(yīng)用數(shù)學(xué)處理物理問(wèn)題．

3　總結(jié)

總之，教師在高中物理的教學(xué)的過(guò)程中，應(yīng)該注重對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)應(yīng)用能力的培養(yǎng)，這不僅能幫助學(xué)生學(xué)好物理，提高學(xué)生解決物理問(wèn)題的能力，還能讓學(xué)生更深刻地理解物理學(xué)中基本概念、基本理論并將其靈活的應(yīng)用在實(shí)踐生活中和其他自然學(xué)科中．當(dāng)然，具體所采取的措施應(yīng)該根據(jù)學(xué)生物理成績(jī)水平的不同，制定相應(yīng)的措施以幫助不同成績(jī)階段的學(xué)生更好地完成物理學(xué)習(xí)．

1黃長(zhǎng)會(huì).關(guān)于數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)對(duì)初中生物理學(xué)習(xí)影響的研究：[碩士論文].武漢:華中師范大學(xué),2006

2陳雨田.高中生的物理學(xué)習(xí)與數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)相關(guān)性研究:[碩士論文].武漢:華中師范大學(xué),2005

戴月茜(1988-)，女，在讀研究生，學(xué)科教學(xué)專業(yè)物理方向.

指導(dǎo)教師：邢永忠(1963-)，男，教授，主要從事理論物理教學(xué)及研究.

2016-05-07)

*國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目，編號(hào)：11265013