《中學(xué)生數(shù)學(xué)成績與物理成績的相關(guān)研究》周思遠(yuǎn)白卉董曉麗

1、中學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)對物理學(xué)習(xí)影響的相關(guān)研究成員：周思遠(yuǎn)1004白卉 1008董曉麗 1009中學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)對物理學(xué)習(xí)影響的相關(guān)研究成員：周思遠(yuǎn)白卉 董曉麗一、 問題提出本小組研究的課題為“中學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)對物理學(xué)習(xí)影響的相關(guān)研究” ，在該項(xiàng)研究中，我們主要運(yùn)用了學(xué)習(xí)遷移這一教育心理學(xué)理論。我國義務(wù)教育小學(xué)階段沒有設(shè)置物理課程， 進(jìn)入初高中以后， 學(xué)生開始接觸物理課程。也就是說，我國的學(xué)生在義務(wù)教育體制下均是先接觸學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識，其后才開始了解學(xué)習(xí)物理知識。學(xué)生在小學(xué)時期積累了很多數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的知識和經(jīng)驗(yàn)， 在接觸到需要一定數(shù)理能力的物理學(xué)科時，會將已有的數(shù)學(xué)知識經(jīng)驗(yàn)運(yùn)用于物理學(xué)習(xí)中，產(chǎn)生遷移。結(jié)合我們自身

2、的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)和對大多情況的分析， 小組成員初步認(rèn)為學(xué)生在數(shù)學(xué)方面的學(xué)習(xí)在一定程度上與物理學(xué)習(xí)有相關(guān)關(guān)系， 學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)時的知識經(jīng)驗(yàn)會影響到學(xué)生在物理課程的學(xué)習(xí)。因此，我們就“中學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)對物理學(xué)習(xí)影響”這一課題展開研究。二、理論基礎(chǔ)本研究主要圍繞學(xué)習(xí)遷移理論展開。 學(xué)習(xí)遷移簡單而言是指一種學(xué)習(xí)對另一種學(xué)習(xí)的影響。任何學(xué)習(xí)是在學(xué)習(xí)者已經(jīng)具有的知識經(jīng)驗(yàn)和認(rèn)知結(jié)構(gòu)、 已獲得的動作技能、習(xí)得的態(tài)度等基礎(chǔ)上進(jìn)行的。 個體在已有的知識經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)新的內(nèi)容會將舊有的知識經(jīng)驗(yàn)運(yùn)用于新領(lǐng)域知識的學(xué)習(xí)中，即產(chǎn)生的遷移。學(xué)習(xí)遷移包括了多種分類方法。 首先，學(xué)習(xí)的正遷移是指一種學(xué)習(xí)對另一種學(xué)習(xí)起到積極的促進(jìn)作用，負(fù)遷移

3、指兩種學(xué)習(xí)之間互相干擾、阻礙，零遷移指兩種學(xué)習(xí)間不存在直接的互相影響。此外，順向遷移指先前的學(xué)習(xí)對后來學(xué)習(xí)的影響，逆向遷移指后來的學(xué)習(xí)對先前學(xué)習(xí)的影響。 本課題的研究理論即建立在學(xué)習(xí)的正向遷移和順向遷移這兩個理論基礎(chǔ)上。三、成果運(yùn)用該研究主要目的有兩個方面。一是通過對學(xué)生數(shù)學(xué)成績和物理成績一系列的相關(guān)研究， 能夠?qū)⒔Y(jié)論與人們?nèi)债a(chǎn)生活中的經(jīng)驗(yàn)（一般情況下數(shù)學(xué)成績好，物理成績也好）進(jìn)行比較分析，使教師、學(xué)生及家長對學(xué)習(xí)對這兩者之間的關(guān)系有正確的認(rèn)識。二是通過對學(xué)生數(shù)學(xué)成績、物理成績分析理解后，通過結(jié)論的介紹，使更多的人能夠理解學(xué)習(xí)遷移理論。- 1 -四、文獻(xiàn)綜述 :1 龔少英，學(xué)習(xí)遷移研究的歷史與

4、發(fā)展 ，內(nèi)蒙古師大學(xué)報 (哲學(xué)社會科學(xué)版 )，2001 年 04 期2 齊冰，教學(xué)中促進(jìn)學(xué)習(xí)遷移的策略研究 ，現(xiàn)代教育科學(xué)，2007 年 12 期3 任潔，影響學(xué)習(xí)遷移的幾個因素的實(shí)驗(yàn)研究 ，應(yīng)用心理學(xué)，1996 年 01 期4 匡緣，學(xué)習(xí)遷移理論在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用 ，華中師范大學(xué)物理課程與教學(xué)論碩士論文， 2009 年5 姚梅林，學(xué)習(xí)遷移研究的新進(jìn)展 ，北京師范大學(xué)學(xué)報 (社會科學(xué)版 )，1994 年5 期6 范小宇， 王平關(guān)于學(xué)習(xí)遷移的理論評述，法制與社會， 2008 年 26 期7 馮銳， 楊紅美基于案例推理的學(xué)習(xí)遷移研究 ， 2013 年創(chuàng)新教育學(xué)術(shù)會議 (CCE 2013)論文集

5、，2013 年8 厚字德，馬國芳物理學(xué)與數(shù)學(xué) ，現(xiàn)代物理知識 (增刊 )，1996 年9 王文靜，促進(jìn)學(xué)習(xí)遷移的策略研究 ，教育科學(xué)， 2004 年 02 期文獻(xiàn)綜述內(nèi)容小結(jié)：學(xué)習(xí)遷移研究意義學(xué)習(xí)遷移即一種學(xué)習(xí)對另一種學(xué)習(xí)的影響， 它廣泛存在于知識、 技能與行為規(guī)范的學(xué)習(xí)中，是學(xué)習(xí)的最重要的現(xiàn)象之一，也始終是心理學(xué)家研究的中心問題。學(xué)習(xí)遷移的研究是整個學(xué)習(xí)理論研究的一個重要組成部分， 它對回答學(xué)習(xí)內(nèi)容對學(xué)習(xí)過程的影響、學(xué)習(xí)過程的內(nèi)在聯(lián)系等問題有十分重要的啟示和幫助。 遷移現(xiàn)象早已為人們所熟悉，無論在我國還是在國外， 無論是早期的學(xué)習(xí)心理學(xué)思想還是目前認(rèn)知心理學(xué)的學(xué)習(xí)理論， 都有關(guān)于遷移的論述及

6、應(yīng)用在每一種遷移論述中， 都包含有對教育或教學(xué)的啟迪。學(xué)習(xí)遷移研究現(xiàn)狀國外從 19 世紀(jì)末開始借助實(shí)驗(yàn)對遷移問題進(jìn)行研究，很快引起廣泛重視。20 世紀(jì) 50 年代以后，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，遷移的研究范圍也逐步擴(kuò)大，對于學(xué)習(xí)過程的遷移機(jī)制和影響條件等方面的研究，目前的研究已相當(dāng)成熟。大多學(xué)者的研究證實(shí)了學(xué)生學(xué)習(xí)過程中存在學(xué)習(xí)遷移的現(xiàn)象， 不同的研究者在產(chǎn)生學(xué)習(xí)遷移的具體影響因素上也進(jìn)行了深入的研究和探討。 本小組在研究的過程中可以對此類研究結(jié)果參考和借鑒，以此為基礎(chǔ)展開課題。- 2 -五、研究對象及方法（一）、研究對象采用分層抽樣方法，隨機(jī)抽取高一男女各100 名為研究對象。收集同學(xué)們最近一

7、次考試的數(shù)學(xué)成績和物理成績， 用簡單抽樣的方法獲得具有代表性的樣本數(shù)據(jù)，然后對樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行編號，制作出表格。學(xué)生中考 /高考數(shù)學(xué)、物理成績表編號姓名中考數(shù)學(xué)成績中考物理成績高考數(shù)學(xué)成績高考物理成績12（二）、調(diào)查問卷了解學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)情況與目前的物理學(xué)習(xí)情況，具體見附錄。施測：團(tuán)體施測的方式，問卷一次性完成，所需時間為15 20 分鐘。（三）、訪談通過與部分學(xué)生的訪談， 收集影響學(xué)生高中物理學(xué)習(xí)的深層原因信息， 與問卷調(diào)查結(jié)果互為比較。訪談問題：你認(rèn)為影響你物理成績的因素有哪些？你覺得你的數(shù)學(xué)成績對你的物理成績有影響嗎？數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的方法對你物理學(xué)習(xí)有幫助嗎？對數(shù)學(xué)的興趣是否影響你現(xiàn)在對物理的興趣

8、？你覺得能激發(fā)你物理學(xué)習(xí)興趣的方法或提高物理成績的方法有哪些？六、數(shù)據(jù)分析因此份調(diào)查課題為已習(xí)得的數(shù)學(xué)成績對后習(xí)得的物理成績的順遷移。因此， 在以下數(shù)據(jù)分析中，均采中考數(shù)學(xué)成績作為自變量 X，高考物理成績?yōu)橐蜃兞?Y，為了便于處理和計(jì)算，我們假設(shè)這兩者之間存在線性關(guān)系，以此進(jìn)行計(jì)算。- 3 -（一）相關(guān)系數(shù)相關(guān)系數(shù)是表示自變量和因變量之間相關(guān)密切程度的一個數(shù)據(jù)指標(biāo)， 檢驗(yàn)二者變量的線性關(guān)系。在本課題中，我們主要考察中考數(shù)學(xué)成績和高考物理成績之間的相關(guān)。相關(guān)系數(shù)根據(jù)數(shù)據(jù)的性質(zhì)有不同的計(jì)算方法， 此處采用皮爾遜積差相關(guān)系數(shù)的計(jì)算公式。對于代表性樣本的調(diào)查結(jié)果，兩個變量都為連續(xù)數(shù)據(jù)，總體上成正態(tài)分布

9、，兩變量之間為線性關(guān)系，且樣本容量達(dá)到了 100，高于 30。綜上，符合使用皮爾遜積差相關(guān)的適用條件。根據(jù)公式：其中，表示 X、Y 的方差。 x、y 表示 X、Y 的離差。根據(jù)公式即可得到相關(guān)系數(shù)。相關(guān)系數(shù)可以通過標(biāo)準(zhǔn)誤的計(jì)算， 得出變量 X 和變量 Y 之間是線性關(guān)系的置信區(qū)間。需要提及的是，相關(guān)系數(shù)只表現(xiàn)了中考數(shù)學(xué)成績和高考物理成績之間的關(guān)系，相關(guān)本身不能表示兩者相互影響的指向性，但是由于所取成績?yōu)橹锌汲煽兒透呖汲煽?，高考成績不會對中考成績產(chǎn)生影響。因此，我們可以基本上推斷，所求得的相關(guān)系數(shù)大小表現(xiàn)的就是數(shù)學(xué)對物理的順遷移關(guān)系。但是同時，由于中考和高考均是測驗(yàn)，由于各地的出題試卷不同，其信

10、度、效度、難度和區(qū)分度不同，其分?jǐn)?shù)意義自然也不同。局限于資料關(guān)系我們也沒有辦法將樣本的原始分?jǐn)?shù)轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)分?jǐn)?shù)，因此從這個角度而言我們得到的結(jié)果無疑是粗糙的，會有誤差的存在。（二）回歸方程回歸方程是根據(jù)樣本資料通過回歸分析所得到的反映一個變量 （因變量） 對另一個或一組變量（自變量）的回歸關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式，通過建立回歸方程可以粗略通過回歸方程中的已知自變量推測未知因變量， 即通過建立回歸方程， 可以在本課題中根據(jù)中考數(shù)學(xué)成績，預(yù)測其高考物理成績。通過第一部分計(jì)算得出的結(jié)果，可以得知變量 X 和變量 Y 之間是否是線性關(guān)系。這里由于沒有實(shí)際操作，我們只能假設(shè)數(shù)學(xué)成績和物理成績之間的關(guān)系近似直線，屬

11、于一元線性回歸分析。采用回歸直線方程 y=ax+b。其中 a 為截距， b 為回歸系數(shù)，是回歸直線的斜率， a、b 均要用觀測數(shù)據(jù) (x1 ，x2，. ，xn 和 y1，y2，. ， yn) 確定。因要考察數(shù)據(jù)為習(xí)得過的數(shù)學(xué)經(jīng)驗(yàn)對物理學(xué)習(xí)的作用，因此采抽樣調(diào)查結(jié)果表格中的中考數(shù)學(xué)成績和高考的物理成績。設(shè)中考數(shù)學(xué)成績?yōu)?X，即自變量和預(yù)測源，高考物理成績?yōu)?Y，為因變量。分別求得 100 位樣本所 X 和 Y 的平均值，再根據(jù)公式：- 4 -分別求得 b 和 a。最后得出回歸方程。建立回歸方程后，我們可以根據(jù)個體的數(shù)學(xué)成績對其物理成績做一個粗略的預(yù)測。（三）李克特量表分析我們調(diào)查問卷采用李克特量

12、表 7 等級模式，在上述問卷中，關(guān)于數(shù)學(xué)成績和影響數(shù)學(xué)成績的因素的部分是第 1、4、5、8、13、15、 19、17、 21 題，關(guān)于物理成績和有利于物理成績因素的部分是 2、3、6、9、12、14、16、18、20 題，其余的 10 和 11 題是關(guān)于個體憑借自身的經(jīng)驗(yàn)，從主觀上對自己數(shù)學(xué)對物理正遷移程度的判斷。對于李克特量表的分析，一般使用spss 軟件進(jìn)行。七、小組分工與課題進(jìn)展（一）小組分工：1、周思遠(yuǎn) 1004 ，前四部分基礎(chǔ)內(nèi)容，問卷初稿，綜合整理2、白卉 1008 ，數(shù)據(jù)分析，問卷修改3、董曉麗 1009，問卷制作（二）課題進(jìn)展?fàn)顩r：1、12 月 23 日，討論并確定研究課題與方

13、向2、12 月 24 日至 27 日，查找相關(guān)資料與討論3、12 月 28 日，制作問卷4、12 月 29 日至 1 月 3 日，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析5、1 月 3 日至 11 日，綜合整理和修改- 5 -附錄：調(diào)查問卷數(shù)學(xué)成績與物理成績的相關(guān)關(guān)系問卷調(diào)查親愛的同學(xué)：本問卷旨在了解你的一些基本學(xué)習(xí)情況， 以便我們在之后的研究之后能夠幫助大家更好地改進(jìn)學(xué)習(xí)。 所有的題目僅作為我們研究使用， 不會和你們在校的學(xué)習(xí)成績有任何聯(lián)系。因此，請不要擔(dān)心填寫問卷會對你造成任何影響， 而且我們會對結(jié)果保密。1 7 表示程度， 7 表示完全符合， 1 表示完全不符合1、我很喜歡學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識： 1 2 3 4 5 6 7

14、2、我很喜歡學(xué)習(xí)物理知識： 1 2 3 4 5 6 73、你總覺得物理科目很討厭： 1 2 3 4 5 6 74、我總覺得數(shù)學(xué)科目很討厭： 1 2 3 4 5 6 75、我能夠長時間的集中注意力學(xué)習(xí)數(shù)學(xué) :1 2 3 4 5 6 76、我能夠長時間的集中注意力學(xué)習(xí)物理：1 2 3 4 5 6 77、即使很忙，我也會無條件幫助在學(xué)習(xí)上求助的同學(xué)：1 2 3 4 5 6 78、我的數(shù)學(xué)成績很優(yōu)秀（以年級為單位）： 1 2 3 4 5 6 79、我的物理成績很優(yōu)秀（以年級為單位）： 1 2 3 4 5 6 710、我在物理學(xué)習(xí)中運(yùn)用到了大量的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)：1 2 3 4 5 6 711、我認(rèn)為物理學(xué)習(xí)與數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)關(guān)系不大：1 2 3 4 5 6 712、我非常喜愛我的物理老師： 1 2 3 4 5 6 713、我非常喜愛我的數(shù)學(xué)老師： 1 2 3 4 5 6 714、我認(rèn)為學(xué)習(xí)方法對物理學(xué)習(xí)非