中學生物理成績與其它多門學科的相關性研究

摘 要：中學階段在人的求學一生中具有承上啟下的重要作用，而物理學科具有重要的基礎地位.所以有必要專門研究中學生物理學習成績與其它多門功課之間的相關性問題.通過對中學生各個學科的成績進行對比，采用SPSS23軟件處理數據得到偏相關系數，定量得出物理與數學、化學相關程度較高，與語文關聯程度很低，與英語、生物相關程度相對中等的結論.

關鍵詞：中學生;物理成績;相關性;偏相關系數;學習遷移

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：B 文章編號：1008-4134（2021）01-0007-04

作者簡介：朱俊林（1988-），男，安徽阜南人，碩士，助教，研究方向：大學物理教學及物理教育研究.

1 問題的提出

知識原本并無學科之分，隨著生產力的發展和人類文明的進步，分工越發的精細.而知識的分類也越來越規范，由此誕生了學科.中學在人的求學一生中具有承上啟下的重要作用，同時物理學科具有重要的基礎地位.學習物理能夠啟發學生探索自然好奇心，同時也能為學生今后的深造打下基礎.所以我們有必要專門研究影響中學生物理學習成績的諸多因素.不可否認個體的認知差異以及生活經歷對學習物理有著重要的影響，本文著重探索的是中學生物理成績與其它諸多門功課之間的規律.

作為教師經常能聽到一些說法，能學好數學的學生也能學好物理，能學好物理的學生腦瓜聰明等類似的話.這是教師的日常教育經驗，屬于教育認識的習俗形式.教育習俗性認識及由此產生的日常教育經驗通常會有局限性，浮于表面.能不能經得起考驗，必須用科學的方法來檢驗.

2 已有研究綜述

現成的許多類似研究，大多是某兩門功課之間的對比.例如，高中生數學對物理成績影響的量化研究[1]，中學階段各學科相關系數差異分析及教學建議[2]等.大多數的研究者做相關性分析時，樣本采集幾乎都是割裂出要分析的兩組數據做皮爾遜相關系數計算.

相關系數常用來反映變量之間的密切程度，問題是如果把其它的科目全都忽略而單獨拿兩門功課來研究它們之間的關系，得出的結論很可能是片面的.因為中學生要學的功課不止一門，在校期間學習時間總量是一定的，如果是單獨用兩個學科成績做相關性比較的話，忽略了其它學科的影響也是不科學的.

基于以上考慮，除了把單獨的兩組變量列出做出一般性的散點圖外，本文特別考慮到了高中理科所有的高考科目.列出六組變量運用控制變量法得出偏相關系數，因為充分考慮到了多變量影響，所以得出的結論更有說服力.

3 研究設計

3.1 研究目的及意義

本文選取某中部省份一所重點中學兩千多名學生的六大學科成績數據，旨在通過數據挖掘，量化分析高中生物理成績與語文、數學、英語、化學、生物五大高考科目之間的相關性.

《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）》指出全面提高普通高中學生綜合素質，高中生要學習的文化科目中，語、數、英、物、化、生六科占據著極重要地位.通過本研究讓更多的人認識不同學科之間的相關性和它們的特點，促進學生各學科的全面提高，提升高中生的綜合素質.

同時也讓更多的人認識學習遷移理論，服務于一線教師，把遷移理論用于學生培養，對于高中生的全面均衡發展具有重要意義.

3.2 樣本選取

除去缺考人員設定三個樣本：設定樣本一，高一718人;樣本二，高二709人;樣本三，高三664人.樣本選自不同的群體，不同學段，因此具有廣泛的代表性.

3.3 數據處理工具

本次研究涉及一萬兩千多個數據處理，有六組變量而且數據之間可能存在復雜關系.因此借助SPSS Statistics23軟件，利用了散點圖功能和相關性分析功能.

3.4 研究方法及分析角度

首先，把不同樣本的物理成績與語文、數學、英語、化學、生物成績單獨列出來得到散點圖，觀察分布尋求規律.

其次，分別把樣本一、樣本二、樣本三做偏相關性分析.偏相關性是指當兩個變量同時與第三個變量相關時，將第三個變量的影響剔除.在實際情況中，相關分析往往有第三變量的影響，而使得相關系數不能真實地體現其線性相關程度.所以必須要用控制變量法，得出的結論才是更客觀的.不考慮到這一點的話，難免會得出片面的結論.

最后，對相關性的量化指標做一個綜合的對比得出結論.

4 研究結果與分析

4.1 物理與語文成績的相關性分析

如圖1分別是樣本一、二、三物理成績與語文成績的散點分布圖.即使是從高一到高三不同學段、不同群體，定性地看物理成績與語文成績正相關性不明顯.

下面做進一步分析，對三個樣本分別做偏相關性分析.由表1可見，樣本一相關性0.051小于顯著性（雙尾）0.172，樣本二0.027小于顯著性（雙尾）0.465，樣本三相關性0.008明顯處于低水平.由此得出結論：中學生的物理成績與語文成績相關性很小處于低水平.

4.2 物理與數學成績的相關性分析

如圖2分別是樣本一、二、三物理成績與數學成績的散點分布圖，呈現出明顯的正相關性.

進一步分析由表2可見，樣本一相關性0.306大于顯著性（雙尾）0.000，樣本二0.289大于顯著性（雙尾）0.000，樣本三相關性0.378大于顯著性（雙尾）0.000.由此得出結論：中學生物理成績與數學成績相關性明顯而且處于較高水平.

4.3 物理與英語成績的相關性分析

如圖3分別是樣本一、二、三物理成績與英語成績的散點分布圖.與語文相比類似相關性不明顯.

進一步分析由表3可見，樣本一相關性0.170大于顯著性（雙尾）0.000，樣本二0.098大于顯著性（雙尾）0.009，樣本三相關性0.023小于顯著性（雙尾）0.555.我們發現物理與英語的相關性比較復雜，其相關性比語文高比數學小，相對處于中等水平.

4.4 物理與化學成績的相關性分析

如圖4分別是樣本一、二、三物理成績與化學成績的散點分布圖，呈現出明顯的正相關性.

進一步分析由表4可見，樣本一相關性0.361大于顯著性（雙尾）0.000，樣本二0.386大于顯著性（雙尾）0.000，樣本三相關性0.316大于顯著性（雙尾）0.000.由此得出結論：中學生物理成績與化學成績相關性明顯而且處于較高水平.

4.5 物理與生物成績的相關性分析

如圖5分別是樣本一、二、三物理成績與生物成績的散點分布圖.與生物相比呈現出正相關性，相關性沒有數學、化學明顯卻又比語文、英語明顯.

進一步定量分析，由表5可見，樣本一相關性0.226大于顯著性（雙尾）0.000，樣本二0.185大于顯著性（雙尾）0.000，樣本三相關性0.220大于顯著性（雙尾）0.000.由此得出結論：中學生物理成績與生物成績相關性處于較高水平.

4.6 結論

通過對比分析，物理與其它五門學科的相關性P物數>P物化>P物生>P物英>P物語.同時也能明顯地看出物理與數學、化學的相關性處于相對較高的位置，物理與語文處于一個相對偏低的位置.

如何理解這種現象呢，從學科內容上來看，高中數學需要學生具備分析計算能力、邏輯推理能力和空間想象能力等.高中化學需要學生具備必要的計算能力和很強的邏輯推理能力.而高中物理也是需要很強的計算能力和空間想象能力，邏輯推理能力尤為重要.學習遷移是指人在一種情境中的學習影響他在其它情境中的學習.桑代克的共同要素認為，學習遷移就是相同聯結的遷移，在兩種學習中存在著共同的聯結，一種學習上的進步轉移到另一種學習上去.物理與數學、化學的正遷移效果明顯.

語文、英語是語言類學科，在內容上它們和理科的物理差異性很大.但語言類學科的學習對記、用、模仿的相關能力要求很高.雖然它們與物理的相關性不那么明顯，但是也存在一定的相關性.形式訓練說認為，學習的遷移就是非物質的心靈功能受到發展的結果.即通過某種學習，使某種心靈功能得到訓練，從而轉移到其它學習上去.以這種觀點來看，也能解釋物理與語文、英語的某種相關性，只是在此處不占主導作用.

生物是一個文理摻半的學科，一方面對學生的邏輯推理、計算能力有一定要求，另一方面有眾多需要記的概念和名詞.它與物理的相關性綜合了數學和語文與物理的相關性.這樣就不難理解相關性P物數>P物化>P物生>P物英>P物語這樣的現象了.

5 結束語

就物理與其它五門學科的相關性P物數>P物化>P物生>P物英>P物語結論和它們量化的指標而言，本文雖然是以考試分數為載體來進行研究，但也應客觀地認識到，考試分數受多方面影響，僅僅依靠收集、整理、統計的一些數據還是不能夠完全反映中學生的學習能力的.教育的天職是促進個體的發展，不能唯分數論.馬克思主義教育學指出：既要看到教育現象的復雜性，不能用簡單化的態度和方法來對待教育研究，又要堅信教育現象是有規律可循的.

本研究充分考慮到教育影響，教育影響即教育活動中教育者作用于學習者的全部信息.學生某一科的學習偏好很容易受科任教師的影響.例如，如果某個富有感染力的教師深受學生喜歡，課堂效果極好，學生平時也偏愛在這一科多花一些時間，樣本數據過少和方法不當的話很容易得出偏差的結論.因此選取兩千多個學生跨度不同、學段不同群體的上萬個數據，應用到了控制變量法，從而有效避免了可能的偏差.例如，研究物理與語文相關性時用偏相關性顯著性雙尾是0.846，與不用控制變量法得到的結論有明顯的不同.

一線教師如果能充分認識到不同學科的相關性以及背后的理論體系，就可以通過表層的現象分析出

背后的規律，從而用理論來指導教學實踐，更好地培養學生鑄造國之棟梁.

參考文獻：

[1]趙陽.高中數學對物理成績影響的量化研究[J].現代教育科學，2016（07）：36-42.

[2]劉補云.中學階段各學科相關系數差異分析及教學建議[J].考試研究，2016（05）：67-73.

[3]王苑.高中理科生數學成績與其它學科相關性分析[J].數學之友，2016（08）：1-3.

（收稿日期：2020-10-27）