高職新生科學(xué)計(jì)算工具認(rèn)知現(xiàn)狀的研究分析

宋劍萍 李潔瓊

摘 要：隨著信息化時(shí)代的到來，科學(xué)計(jì)算工具已在各行各業(yè)普及。文章針對(duì)西安職業(yè)技術(shù)學(xué)院2018級(jí)建工系、電子系新生開展《高職學(xué)生科學(xué)計(jì)算工具認(rèn)知現(xiàn)狀》問卷調(diào)查，運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)原理和SPSS軟件對(duì)調(diào)查問卷的效度和信度以及問卷的結(jié)果進(jìn)行分析，得出在高職階段開設(shè)科學(xué)計(jì)算工具相關(guān)課程是學(xué)生的迫切需要。

關(guān)鍵詞：科學(xué)計(jì)算工具;效度;信度;T檢驗(yàn);非參數(shù)檢驗(yàn);數(shù)學(xué)軟件

中圖分類號(hào)：G712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 收稿日期：2019-02-27 文章編號(hào)：1674-120X（2019）11-0125-02

一、高職學(xué)生科學(xué)計(jì)算工具認(rèn)知情況分析

科學(xué)計(jì)算即是數(shù)值計(jì)算，是指應(yīng)用計(jì)算機(jī)處理科學(xué)研究和工程技術(shù)中所遇到的數(shù)學(xué)計(jì)算?？茖W(xué)計(jì)算工具是指能夠解決生活、工作、科研和工程中計(jì)算問題相關(guān)的計(jì)算機(jī)硬件和軟件[1]。數(shù)學(xué)課程中常見的科學(xué)計(jì)算工具有科學(xué)計(jì)算器、計(jì)算機(jī)、Excel、幾何畫板、Matlab、Lingo、SPSS等。高職學(xué)生在中學(xué)階段雖然接觸過科學(xué)計(jì)算器、計(jì)算機(jī)、Excel、幾何畫板軟件，但使用不多，造成學(xué)生未能認(rèn)識(shí)到科學(xué)計(jì)算工具是一種簡化數(shù)學(xué)計(jì)算、處理大量數(shù)據(jù)、幫助理解數(shù)學(xué)概念的簡便有效手段。

二、高職學(xué)生科學(xué)計(jì)算工具認(rèn)知現(xiàn)狀調(diào)查問卷分析

為進(jìn)一步掌握高職大一新生對(duì)科學(xué)計(jì)算工具的認(rèn)知現(xiàn)狀，筆者針對(duì)西安職業(yè)技術(shù)學(xué)院2018級(jí)電子系、建工系新生，設(shè)計(jì)了一份《高職學(xué)生科學(xué)計(jì)算工具認(rèn)知現(xiàn)狀》調(diào)查問卷。該問卷分為兩個(gè)子問卷。問卷一采用Likert五級(jí)量表設(shè)計(jì)，從對(duì)科學(xué)計(jì)算工具的認(rèn)識(shí)情況（維度1）、使用情況（維度2）、興趣（維度3）及必要性（維度4）四個(gè)維度對(duì)學(xué)生進(jìn)行調(diào)查。每個(gè)維度下都設(shè)置了10個(gè)以上的問題項(xiàng)，如中學(xué)所在地、高考數(shù)學(xué)成績、性別、文理分科、是否聽說過科學(xué)計(jì)算器、是否使用過科學(xué)計(jì)算器、是否見過幾何畫板軟件、是否使用過幾何畫板軟件、對(duì)數(shù)學(xué)軟件的興趣、數(shù)學(xué)知識(shí)在生活中的應(yīng)用……。問卷二，針對(duì)學(xué)生現(xiàn)有數(shù)學(xué)基礎(chǔ)內(nèi)容進(jìn)行調(diào)查，如分?jǐn)?shù)加法、極限運(yùn)算、導(dǎo)數(shù)運(yùn)算（3x2）'。初步分析問卷得出，92.47%的學(xué)生僅在中學(xué)數(shù)學(xué)課堂上見過老師對(duì)幾何畫板等科學(xué)計(jì)算工具的使用，而學(xué)生本人很少或從未實(shí)際操作過。調(diào)查問卷結(jié)果的詳細(xì)分析如下（全文數(shù)據(jù)均使用SPSS軟件完成計(jì)算）。

（一）問卷的效度和信度分析

本次調(diào)查問卷共發(fā)放471份，實(shí)際回收471份，其中有效問卷445份，有效問卷率94.48%。首先對(duì)問卷進(jìn)行KMO效度檢驗(yàn)和信度檢驗(yàn)。

從表1看出，KMO=0.902>0.85，說明這份問卷的設(shè)計(jì)科學(xué)合理，適合做因素分析。

從表2看出，問卷的分量信度系數(shù)均在0.800以上，說明問卷的測(cè)量結(jié)果是可信的。

（二）問卷一的調(diào)查結(jié)果因素分析

用獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)分別從性別、文理分科等兩個(gè)方面對(duì)科學(xué)計(jì)算工具的認(rèn)識(shí)情況、使用情況、興趣及必要性四個(gè)維度進(jìn)行比較分析。因性別對(duì)維度1、維度2的T檢驗(yàn)不滿足方差齊性，故用非參數(shù)檢驗(yàn)進(jìn)行分析[2]。結(jié)果如表3、表4、表5所示。

表3顯示，兩個(gè)維度的P值分別為0.054、0.005。對(duì)科學(xué)計(jì)算工具的認(rèn)知在性別方面無顯著差異，對(duì)科學(xué)計(jì)算工具的使用在性別方面有顯著差異，這與多數(shù)男生喜歡并參與電腦游戲有關(guān)。

表4顯示，兩個(gè)維度的P均小于0.050。這說明以上兩個(gè)維度在性別方面有顯著差異，男女性別對(duì)科學(xué)計(jì)算工具的興趣、普及必要性的認(rèn)識(shí)不同，有明顯差別。

表5顯示，四個(gè)維度的P均小于0.050。四個(gè)維度在文理分科方面有顯著差異。即文科生、理科生對(duì)科學(xué)計(jì)算工具的認(rèn)識(shí)、使用、興趣、普及必要性的認(rèn)識(shí)不同，有明顯差別。

因高考成績對(duì)維度1、維度2、維度3、維度4的單因素方差分析不滿足方差齊性，故用非參數(shù)檢驗(yàn)進(jìn)行分析。結(jié)果如表6所示。

從表6中的P值可以得到：對(duì)科學(xué)計(jì)算工具的認(rèn)識(shí)和使用情況在高考成績方面無顯著差異，對(duì)科學(xué)計(jì)算工具的興趣、普及必要性在高考成績方面有顯著差異。即高考成績并不影響學(xué)生對(duì)科學(xué)計(jì)算工具的認(rèn)識(shí)和使用情況，但影響學(xué)生對(duì)科學(xué)計(jì)算工具的興趣和普及必要性的認(rèn)識(shí)。

對(duì)不同生源地學(xué)生對(duì)科學(xué)計(jì)算工具的維度1認(rèn)識(shí)情況、維度2使用情況做單因素方差分析。結(jié)果如表7、表8所示。

表7中的顯著性數(shù)據(jù)說明，在維度1認(rèn)識(shí)情況方面，生源地來自縣城與生源地來自地級(jí)市無顯著差異，生源地來自縣城與生源地來自省會(huì)城市有顯著差異，生源地來自地級(jí)市與生源地來自省會(huì)市無顯著差異。

表8所示，在維度2使用情況方面，生源地來自縣城與生源地來自地級(jí)市有顯著差異，生源地來自縣城與生源地來自省會(huì)城市有顯著差異，生源地來自地級(jí)市與生源地來自省會(huì)市無顯著差異。

（三）問卷二的調(diào)查結(jié)果分析

問卷二，分別從分?jǐn)?shù)加法運(yùn)算、極限運(yùn)算、導(dǎo)數(shù)運(yùn)算（3x2）'三個(gè)方面考查學(xué)生的基礎(chǔ)計(jì)算能力，調(diào)查結(jié)果如表9、表10、表11所示。

綜上可得出，大部分學(xué)生能掌握分?jǐn)?shù)的加法運(yùn)算，但對(duì)極限運(yùn)算、導(dǎo)數(shù)運(yùn)算掌握不佳，甚至可能在高中學(xué)習(xí)過后仍看不懂或無法理解這些數(shù)學(xué)符號(hào)。

根據(jù)此次問卷結(jié)果分析可知，西安職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子系、建工系高職學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)運(yùn)算較為薄弱，對(duì)科學(xué)計(jì)算工具的認(rèn)知匱乏，對(duì)數(shù)學(xué)是解決實(shí)際問題、專業(yè)問題的工具這一認(rèn)識(shí)不夠深刻，對(duì)數(shù)學(xué)的認(rèn)知仍然停留在機(jī)械計(jì)算上。故而我們?cè)谌粘＝虒W(xué)中除了將計(jì)算機(jī)作為教學(xué)輔助手段外，還應(yīng)增加部分“專業(yè)案例”等數(shù)學(xué)應(yīng)用相關(guān)內(nèi)容，使科學(xué)計(jì)算工具發(fā)揮其最大效果。在完成基本數(shù)學(xué)知識(shí)教學(xué)的基礎(chǔ)上，逐步將高等數(shù)學(xué)的教與學(xué)由“夠用”轉(zhuǎn)化為“實(shí)用”。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)等課程在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)計(jì)算能力、普及科學(xué)計(jì)算工具上有不可替代的作用[3]。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳懷深.國內(nèi)外在大學(xué)科學(xué)計(jì)算工具上的差距——論科學(xué)計(jì)算與教學(xué)質(zhì)量的關(guān)系[J].中國電子教育，2008（1）：43-47，70.

[2]武 松，潘發(fā)明.SPSS統(tǒng)計(jì)分析大全[M].北京：清華大學(xué)出版社，2014.

[3]白峰杉，蔡大用，蔣建民.加強(qiáng)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)建設(shè)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)計(jì)算能力和創(chuàng)新意識(shí)[J].教學(xué)與教材研究，1996（3）：14-16.