高中數(shù)學(xué)對物理成績影響的量化研究

郭冠軍

摘 要：一般來說，同為理科的學(xué)科都具有一定的關(guān)聯(lián)性。數(shù)學(xué)與物理也相同。本文將通過量化分析的方法對高中數(shù)學(xué)影響物理成績的情況進行研究，希望通過這篇文章，能夠?qū)ο嚓P(guān)的教育工作者提供幫助與借鑒。從而使得物理教師對學(xué)生進行正確的物理知識教導(dǎo)，使學(xué)生能夠在兩個學(xué)科當(dāng)中進行融合學(xué)習(xí)，提升學(xué)生的邏輯思維能力以及學(xué)習(xí)能力。

關(guān)鍵詞：高中數(shù)學(xué);物理成績;影響

引言：數(shù)學(xué)是學(xué)生從小就接觸到的一門基礎(chǔ)學(xué)科。也是學(xué)習(xí)其他學(xué)科的一個重要基礎(chǔ)。而高中物理對于學(xué)生來說，其抽象知識點的學(xué)習(xí)使得學(xué)生感到非常的困難。自然界當(dāng)中的聲學(xué)、力學(xué)、光學(xué)、電學(xué)以及電磁學(xué)等各種相關(guān)的知識都在物理學(xué)科當(dāng)中得以體現(xiàn)。并且其難度以及深度在高中時期都逐漸的加大。而經(jīng)過長時間的教學(xué)經(jīng)驗來看，數(shù)學(xué)知識基礎(chǔ)不夠扎實的學(xué)生在物理學(xué)習(xí)方面感覺到非常吃力。而為了證實這一觀點，本文將以量化分析的方法對高中數(shù)學(xué)對物理成績的影響這個課題進行研究。

一、研究目的與樣本

本文主要以近三年來人教版的物理高考試卷為樣本一，以我國省內(nèi)高三理科班2018～2019年度上學(xué)期470名學(xué)生期末各學(xué)科的成績?yōu)闃颖径?。研究目的是希望通過量化分析的方法探究高中數(shù)學(xué)對物理成績的影響。

二、研究假設(shè)與樣本選取

通過相關(guān)的文獻查找與研究，本文將對高中數(shù)學(xué)對物理成績的影響這一課題進行研究。進而提出相應(yīng)的研究假設(shè)：高三學(xué)生的數(shù)學(xué)能力對物理成績有影響。

以近三年來，人教版物理高考試卷中的答案解析歸納以及解題方法當(dāng)中，所涉及到的數(shù)學(xué)方法以及數(shù)學(xué)思想為樣本一選取樣本。

以高三全體進行期末考試的470名學(xué)生為樣本二選取樣本。

三、研究過程

（一）統(tǒng)計物理高考試卷當(dāng)中所涉及到的數(shù)學(xué)知識以及數(shù)學(xué)方法

學(xué)生在進入高中之后，高中數(shù)學(xué)與物理兩個學(xué)科都進入了更深一層次的學(xué)習(xí)，其廣度與難度也逐漸加大。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程當(dāng)中會感到非常的吃力。甚至?xí)X得在運用物理公式以及數(shù)學(xué)方法時難以下手，從而使得兩個學(xué)科的成績都無法提高。并且，有些學(xué)生會覺得如果數(shù)學(xué)方法沒有掌握好，那么在物理的學(xué)習(xí)當(dāng)中其公式的代入與運用也不會學(xué)的很好。那么高中的物理試題當(dāng)中，涉及到了哪些數(shù)學(xué)知識以及數(shù)學(xué)方法呢。

作者通過查閱相關(guān)的統(tǒng)計資料并運用Excel表格進行記錄與統(tǒng)計。通過對樣本一的分析，發(fā)現(xiàn)在近三年的人教版高中物理試卷當(dāng)中。其運用到解方程與不等式16次，向量知識10次，二次函數(shù)8次，解三角形5次，解析幾何20次。其中解析幾何所占的比重最多，在高考物理的試卷當(dāng)中電磁學(xué)以及其他相關(guān)的物理重要知識點當(dāng)中都有可能涉及到解析幾何的知識;而解不等式與方程的比重排在第二位，主要是因為物理題目當(dāng)中有許多的數(shù)值計算也比較多;排在第3位的是向量知識，在路程與速度以及力的知識點當(dāng)中，主要考察的就是向量的知識。這些都是近幾年來，高中物理試卷當(dāng)中的高頻考點。最后兩個是二次函數(shù)與解三角形占的比重相對較小，說明其在物理的學(xué)習(xí)過程當(dāng)中運用相對較少。

（二）分析物理成績與高中各學(xué)科的相關(guān)性

雖然說各學(xué)科都存在一定的關(guān)系，但是由于不同學(xué)科的思想差異以及知識差異，使得物理成績與各個學(xué)科的相關(guān)性也存在差異。作者通過相應(yīng)的統(tǒng)計軟件對學(xué)生的各科成績（語文、英語、數(shù)學(xué)）與物理成績進行分析，并畫出一定的散點圖求出一定的線性關(guān)系。（運用皮爾森簡單相關(guān)系數(shù)分析，其中顯著性水平α=0.01，p<0.01。）結(jié)果發(fā)現(xiàn)，學(xué)生的物理成績與數(shù)學(xué)成績呈顯著的正相關(guān)狀態(tài)，而語文與英語也存在某種可能與物理成正相關(guān)狀態(tài)。但是其散點圖的密集程度并沒有數(shù)學(xué)那么高。通過比較分析，可以得出相應(yīng)的結(jié)論，數(shù)學(xué)與物理成績所呈現(xiàn)出的相關(guān)性大于英語語文等其他學(xué)科與物理之間的相關(guān)性。所以說學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力能夠在一定程度上影響到物理學(xué)習(xí)能力。

（三）對高中不同層次的學(xué)生其數(shù)學(xué)成績與物理成績的相關(guān)性進行分析

由于相關(guān)的研究問題大部分是由物理學(xué)困生提出，當(dāng)然也存在小部分的學(xué)優(yōu)生的看法。所以考慮到學(xué)生的能力差異及思維發(fā)展特點，對高中不同層次的學(xué)生也進行了數(shù)學(xué)成績與物理成績的相關(guān)性分析。作者先針對其數(shù)學(xué)與物理的標準偏差進行統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)的標準偏差為98.576，而物理的標準偏差為75.375。根據(jù)標準偏差來劃分優(yōu)秀生中等生以及學(xué)困生三個層次。同樣采用皮爾森簡單相關(guān)系數(shù)進行分層次的相關(guān)性分析。通過觀察相應(yīng)的物理成績直方圖與不同層次學(xué)生的數(shù)學(xué)物理成績的相關(guān)系數(shù)表，并對其進行分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，學(xué)優(yōu)生的相關(guān)系數(shù)r=0.137，中等生的相關(guān)系數(shù)r=0.358，而學(xué)困生的相關(guān)系數(shù)r=0.476。這就說明，高中物理成績優(yōu)異的學(xué)生受其數(shù)學(xué)成績的影響較小，物理學(xué)習(xí)成績較低的學(xué)生受氣數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)成績的影響較大。

結(jié)束語：通過本文章的分析，發(fā)現(xiàn)高中數(shù)學(xué)知識點在物理學(xué)科的應(yīng)用當(dāng)中非常的多。主要包括解方程、解不等式以及幾何向量這幾個知識點。而通過相關(guān)的調(diào)查也發(fā)現(xiàn)，學(xué)生的數(shù)學(xué)成績與物理成績呈現(xiàn)正相關(guān)的狀態(tài)并且其相關(guān)性明顯地高于其他學(xué)科。最后發(fā)現(xiàn)，部分物理成績較差的同學(xué)受其數(shù)學(xué)成績影響最大，而物理成績較好的同學(xué)受其數(shù)學(xué)成績的影響相對較小。這些結(jié)論說明了數(shù)學(xué)成績對物理學(xué)習(xí)影響較大，但是針對于不同能力的學(xué)生其影響程度也不同。所以教師要做好相關(guān)的教學(xué)措施。能夠在物理課堂當(dāng)中擴展相應(yīng)的數(shù)學(xué)知識，使得學(xué)生能夠進行更好的物理學(xué)習(xí)。

參考文獻

[1]戴月茜.數(shù)學(xué)對高中物理學(xué)習(xí)影響的調(diào)查研究[D].天水師范學(xué)院，2016.

[2]王學(xué)文.數(shù)學(xué)知識在高中物理中的支持作用研究[D].山東師范大學(xué)，2018.

[3]羅皓月.高中物理教學(xué)中的數(shù)學(xué)思想滲透[D].西華師范大學(xué)，2018.