高中物理学习成绩的相关性分析

王较过 吴敏芳

(陕西师范大学物理学与信息技术学院 陕西 西安 710062)(宝鸡文理学院附属中学 陕西 宝鸡 721007)

一般而言，学生的不同学科学习成绩之间有一定关系，一个好学生往往各科的成绩都比较好，差学生则各科成绩都比较差.虽然有部分学生某些单科成绩比较突出而另一些单科成绩比较差，但从大量数据的统计结果来看，学生的各科成绩之间仍然存在一定的相关性[1].但是由于各科学习方法和内容的不同，有些科目内容相互交错，而有些科目表面看没有任何联系，这就引出一个问题：各科学习成绩相关程度如何？是否相同？对学习成绩相关性的研究，已有较多报道，主要偏重医学方面，而对高中生这一特定群体物理学习成绩与其他课程学习成绩的相关性研究尚未见报道，本文拟对此问题进行初步探讨.

1 学生物理学习成绩与其他课程学习成绩相关性

笔者以宝鸡文理学院附属中学2006级学生为研究对象，对其在高中三年中每一学期物理学习成绩与其他课程学习成绩的相关性进行分析.

现以学生在高一第一学期的物理学习成绩与其他课程学习成绩的相关性为例进行分析.高一第一学期114名学生物理学习成绩与其他课程学习成绩的相关系数①如表1所示.

表1 高一第一学期物理与其他课程学习成绩的相关系数 (学生114名)

对以上样本相关系数的总体相关系数是否为零进行双侧检验，样本数为114的总体其积差相关系数的临界值为r0.05=0.184，r0.01=0.240.由此得出结论：在高一第一学期的考试中，物理学习成绩与语文学习成绩之间基本不相关，与政治学习成绩呈正相关，相关显著，与数学、英语、地理、历史和化学学习成绩呈正相关，且相关极其显著，其中与化学成绩相关最密切，其次为地理和数学.

其余五学期学生物理学习成绩与其他课程学习成绩的相关系数如表2～表6所示.

表2 高一第二学期学习物理与其他课程成绩的相关系数 (学生115名)

*表示该数据介于r0.05和r0.01之间，**表示该数据大于r0.01

表3 高二第一学期学习成绩的相关系数 (学生121名)

表4 高二第二学期学习成绩的相关系数 (学生69名)

表5高三第一学期学习成绩的相关系数(学生77名)

科目语文数学英语化学生物相关系数0.478∗∗0.636∗∗0.524∗∗0.641∗∗0.614∗∗

表6 高三第二学期学习成绩的相关系数 (学生72名)

通过对数据的纵向分析比较，三年6次各科与物理相关性均有变化，比如，化学5次位列第一，1次位列第三；数学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……为了能对各科相关性做总体比较，在此尝试计算相关系数的平均数.结论如表7所示.

表7 物理学习成绩与其他课程学习成绩的相关系数的平均数

由表7可知，物理与其他课程学习成绩的相关性均较高.其相关系数的平均数由高到低依次为化学、生物、数学、地理、历史、英语、语文和政治.

通过对高中三年的物理学习成绩与其他课程学习成绩的相关性统计分析，不难看出，化学、生物、数学、地理与物理的相关性显著，而历史、英语、语文、政治与物理呈正相关，但相关性不很显著.

2 科目间存在的相关性

下面从学科特点探讨化学、生物与物理均属于以实验为基础的自然科学，科目内容相互渗透.物理知识与化学知识在许多方面相互结合，如，分子热运动，气体状态方程与阿伏伽德罗常量，原电池的电解问题，原子核与放射性元素等等.生物中涉及的物理知识也很广泛，如：显微镜原理，光的电磁说，X射线的高能量，同位素示踪，放射性衰变等等.正由于它们在内容上存在诸多交叉点，因而在教学中有许多共性.例如，在化学实验教学过程中，通过分析实验中产生的物理现象，不但可以推断化学变化的实质，而且可做深层次的现象分析.因此，化学实验教学中不仅要重视化学过程，还要重视化学过程中的物理知识.

在求解物理题目时，常常离不开一些必要的数学工具和数学方法，比例、数列、几何、三角函数、不等式、韦达定理、解析几何和参数方程等内容在物理解题时使用较为频繁.如讨论带电粒子在复合场中的运动问题时，确定圆心，求解半径要用到相关的几何知识.又如在求物理极值时，可从物理过程的分析着手，也可从数学角度来思考，运用二次三项式的性质、二次函数判别式、三角函数、不等式及图像法均可求得极值.关于应用数学知识处理物理问题，在高考考试说明中有明确要求，考查学生应用数学知识处理物理问题的能力，已成为高考的难点与热点[2].

在高中的各门课程中，地理与其他学科相比，一个突出的特点就是文理交融.高一的自然地理，包括宇宙、大气、海洋、陆地等，主要属于理科内容，需要较多的逻辑思维.特别是其中的地球运动及时间计算，和物理联系紧密[3].

传统观念认为，物理与阅读及写作联系不大.实际上，阅读及写作能力直接影响物理学习成绩，诸如理科学习中出现较多的“全不是”与“不全是”，“至少一个”与“不多于一个”，“有且只有一个”等术语，学生往往理解不准确，对于数、理、化等学科中文字表述较长的习题，审题时顾此失彼，抓不住关键，也说明了这一点.要学好物理，学生应具备较强的阅读、语言表达能力及写作能力.如在实验课教学中，教师并没有事先设计好实验步骤和所用材料，而是要求学生自己提出问题，猜想可能，制定计划与设计实验，进行实验与收集证据，再分析论证，最后评估与交流.要完成上述实验流程，没有较强的科学阅读、语言表达能力以及写作能力是不行的.不仅如此，指导学生对贴近生活的物理现象进行分析，查阅相关资料，形成科学认识，并用自己的语言对现象进行解释和说明，也可以提高学生学习物理的兴趣.

3 启示

在传统高考科目设置下，教学“分课分家”，各学科自成体系.中学教师已习惯于以单学科为中心在自己学科范围内自由发挥展开教学，只讲本学科知识，很少或根本就不顾及其他学科，碰到学科边缘知识时则互相推诿，学科割据的状况十分严重，使知识人为地孤立起来，知识间缺乏沟通，造成知识面的局限和支离破碎.这就决定了学生知识掌握得零碎、肤浅、一知半解、不能交融，形成不了知识的有机整体，不利于学生综合能力的培养和科学素质的提高.

近代科学的发展，特别是20世纪以来的科学进步，逐步揭示物质的不同存在形式和运动形式之间的内在本质联系，发现了原来被分割开的各门学科之间的联系和共性，以及各门学科所共有的最基本、最本质的概念.在这种综合中，自然界的本质进一步得以显示.因此，为了培养符合时代发展需要的理想人才，使学生全面发展，需要让学生整体地了解科学发展以及与社会科学的相互渗透等[4].

教师要立足课本寻找跨学科知识的结合点，根据知识的结合点，设计迁移训练以培养学生的迁移能力，培养学生的融合意识，引导学生运用其他学科知识和方法来解决物理问题.在中学物理教学中强调学科之间的渗透与综合，必将进一步激发学生学习的积极性、主动性与创造性，使师生摆脱应试教育的藩篱，走渗透兼容、互相协作的新路，适应高考改革和素质教育的要求.

要进一步提高物理学习成绩，语文能力的提高，特别是阅读理解能力的提高也应引起足够的重视.物理教育应提供足够的知识和认识，使学生能够阅读简单的报刊文章，能够跟上物理学的最新发展，面临物理学重大问题时能够表达出自己的观点，为今后从事科学研究构筑一个可持续发展的基础.学生的科技阅读与写作不能仅局限于中文的阅读和写作，还要涉及多种语言、多个国家科技文献的阅读与写作，进一步了解国际前沿物理学问题[4].

本文研究局限在一所学校的一个年级，统计取样较单一，样本数目也较少，虽然我们已证实学生的物理学习成绩与其他科目成绩之间存在相关关系，但除此之外，还有很多其他因素影响学生的学习成绩，比如学生在考试中的临场发挥是否正常，考试本身的信度和效度等等.因此，这篇文章的目的只是想对一般情况提供一个试验性的研究，所得结论是否具有普遍性，还有待做进一步的深入研究.

注：①相关系数r表示两变量间相关密切程度统计分析指标，-1≤r≤1，0

参考文献

1 马占欣，李巍.考试成绩相关性分析的实用性研究.周口师范学院学报，2007(02)：96～99

2 任亚，陈鸿.“数理结合”解物理题例析.物理教学探讨，2008(05)：48～49

3 孙为民.高中地理学习方略.地理教育，2004(05)：65-66

4 贺德斌.物理新课程理念与科学阅读及写作能力.成才之路，2007(05)：彩F-彩G