高中数学对物理成绩影响的量化研究

郭冠军

摘 要：一般来说，同为理科的学科都具有一定的关联性。数学与物理也相同。本文将通过量化分析的方法对高中数学影响物理成绩的情况进行研究，希望通过这篇文章，能够对相关的教育工作者提供帮助与借鉴。从而使得物理教师对学生进行正确的物理知识教导，使学生能够在两个学科当中进行融合学习，提升学生的逻辑思维能力以及学习能力。

关键词：高中数学;物理成绩;影响

引言：数学是学生从小就接触到的一门基础学科。也是学习其他学科的一个重要基础。而高中物理对于学生来说，其抽象知识点的学习使得学生感到非常的困难。自然界当中的声学、力学、光学、电学以及电磁学等各种相关的知识都在物理学科当中得以体现。并且其难度以及深度在高中时期都逐渐的加大。而经过长时间的教学经验来看，数学知识基础不够扎实的学生在物理学习方面感觉到非常吃力。而为了证实这一观点，本文将以量化分析的方法对高中数学对物理成绩的影响这个课题进行研究。

一、研究目的与样本

本文主要以近三年来人教版的物理高考试卷为样本一，以我国省内高三理科班2018～2019年度上学期470名学生期末各学科的成绩为样本二。研究目的是希望通过量化分析的方法探究高中数学对物理成绩的影响。

二、研究假设与样本选取

通过相关的文献查找与研究，本文将对高中数学对物理成绩的影响这一课题进行研究。进而提出相应的研究假设：高三学生的数学能力对物理成绩有影响。

以近三年来，人教版物理高考试卷中的答案解析归纳以及解题方法当中，所涉及到的数学方法以及数学思想为样本一选取样本。

以高三全体进行期末考试的470名学生为样本二选取样本。

三、研究过程

（一）统计物理高考试卷当中所涉及到的数学知识以及数学方法

学生在进入高中之后，高中数学与物理两个学科都进入了更深一层次的学习，其广度与难度也逐渐加大。学生在学习过程当中会感到非常的吃力。甚至会觉得在运用物理公式以及数学方法时难以下手，从而使得两个学科的成绩都无法提高。并且，有些学生会觉得如果数学方法没有掌握好，那么在物理的学习当中其公式的代入与运用也不会学的很好。那么高中的物理试题当中，涉及到了哪些数学知识以及数学方法呢。

作者通过查阅相关的统计资料并运用Excel表格进行记录与统计。通过对样本一的分析，发现在近三年的人教版高中物理试卷当中。其运用到解方程与不等式16次，向量知识10次，二次函数8次，解三角形5次，解析几何20次。其中解析几何所占的比重最多，在高考物理的试卷当中电磁学以及其他相关的物理重要知识点当中都有可能涉及到解析几何的知识;而解不等式与方程的比重排在第二位，主要是因为物理题目当中有许多的数值计算也比较多;排在第3位的是向量知识，在路程与速度以及力的知识点当中，主要考察的就是向量的知识。这些都是近几年来，高中物理试卷当中的高频考点。最后两个是二次函数与解三角形占的比重相对较小，说明其在物理的学习过程当中运用相对较少。

（二）分析物理成绩与高中各学科的相关性

虽然说各学科都存在一定的关系，但是由于不同学科的思想差异以及知识差异，使得物理成绩与各个学科的相关性也存在差异。作者通过相应的统计软件对学生的各科成绩（语文、英语、数学）与物理成绩进行分析，并画出一定的散点图求出一定的线性关系。（运用皮尔森简单相关系数分析，其中显著性水平α=0.01，p<0.01。）结果发现，学生的物理成绩与数学成绩呈显著的正相关状态，而语文与英语也存在某种可能与物理成正相关状态。但是其散点图的密集程度并没有数学那么高。通过比较分析，可以得出相应的结论，数学与物理成绩所呈现出的相关性大于英语语文等其他学科與物理之间的相关性。所以说学生的数学学习能力能够在一定程度上影响到物理学习能力。

（三）对高中不同层次的学生其数学成绩与物理成绩的相关性进行分析

由于相关的研究问题大部分是由物理学困生提出，当然也存在小部分的学优生的看法。所以考虑到学生的能力差异及思维发展特点，对高中不同层次的学生也进行了数学成绩与物理成绩的相关性分析。作者先针对其数学与物理的标准偏差进行统计，发现数学的标准偏差为98.576，而物理的标准偏差为75.375。根据标准偏差来划分优秀生中等生以及学困生三个层次。同样采用皮尔森简单相关系数进行分层次的相关性分析。通过观察相应的物理成绩直方图与不同层次学生的数学物理成绩的相关系数表，并对其进行分析。结果发现，学优生的相关系数r=0.137，中等生的相关系数r=0.358，而学困生的相关系数r=0.476。这就说明，高中物理成绩优异的学生受其数学成绩的影响较小，物理学习成绩较低的学生受气数学学习成绩的影响较大。

结束语：通过本文章的分析，发现高中数学知识点在物理学科的应用当中非常的多。主要包括解方程、解不等式以及几何向量这几个知识点。而通过相关的调查也发现，学生的数学成绩与物理成绩呈现正相关的状态并且其相关性明显地高于其他学科。最后发现，部分物理成绩较差的同学受其数学成绩影响最大，而物理成绩较好的同学受其数学成绩的影响相对较小。这些结论说明了数学成绩对物理学习影响较大，但是针对于不同能力的学生其影响程度也不同。所以教师要做好相关的教学措施。能够在物理课堂当中扩展相应的数学知识，使得学生能够进行更好的物理学习。

参考文献

[1]戴月茜.数学对高中物理学习影响的调查研究[D].天水师范学院，2016.

[2]王学文.数学知识在高中物理中的支持作用研究[D].山东师范大学，2018.

[3]罗皓月.高中物理教学中的数学思想渗透[D].西华师范大学，2018.