在抽樣調(diào)研的基礎上提出的策略*
——有關物理教學因材施教的問題

戴月茜　邢永忠

(天水師范學院電子信息與電氣工程學院　甘肅 天水　741000)

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在抽樣調(diào)研的基礎上提出的策略*
——有關物理教學因材施教的問題

戴月茜邢永忠

(天水師范學院電子信息與電氣工程學院甘肅 天水741000)

文章通過對甘肅省定西市隴西縣文峰中學1 212名學生的物理與數(shù)學成績進行抽樣研究，采用spss統(tǒng)計軟件詳細分析了物理成績在不同分數(shù)段的學生其物理成績與數(shù)學成績之間的相關程度．研究發(fā)現(xiàn)：從統(tǒng)計意義上來說，不同物理成績階段的學生對于數(shù)學知識及其應用能力的掌握程度有所不同，因而，為教學工作者提高教學效果找到一種有效途徑．

高中物理因“才”施教數(shù)學應用能力教學措施

物理學是深受數(shù)學影響的，這不僅體現(xiàn)在物理學理論的建立和發(fā)展需要數(shù)學，還體現(xiàn)在物理概念和物理規(guī)律的闡述及物理問題的解決都需要數(shù)學．因此，在物理教學中，培養(yǎng)學生的數(shù)學應用能力以促進學生的物理學習已經(jīng)成為高中物理教學大綱和高考物理大綱的要求，這一點也被眾多物理教學專家和高中物理教師所關注．

有不少的研究通過分析中學生數(shù)學成績與物理成績之間的相關系數(shù)來具體地說明數(shù)學與物理學之間的緊密聯(lián)系．研究結(jié)果均顯示數(shù)學與物理學之間呈顯著的正相關關系[1]，即：物理成績好的學生其數(shù)學成績一般也不錯，而數(shù)學成績差的學生其物理成績通常也不好[2]．這樣的研究揭示出的是學生的物理成績與數(shù)學成績之間的整體關聯(lián)，它告訴我們：為加深學生對物理學習內(nèi)容的掌握程度并提高其物理成績，在教學過程中必須重視學生對于數(shù)學知識的應用能力．然而，學生的知識水平有所不同，其學習成績也因人而異．那么，作為一名物理教師，如何才能最大程度地做到因“才”施教呢？

1　抽樣調(diào)查與數(shù)據(jù)處理

本人借以在定西市隴西縣文峰中學教育實踐的機會，特對以上問題進行了相關的數(shù)據(jù)收集并作了相應的數(shù)據(jù)處理，具體情況如下．

據(jù)了解甘肅省2015年高考報名人數(shù)達30.38萬人，其中定西市高考報名人數(shù)為45 075人．根據(jù)有關教育統(tǒng)計的總體與樣本容量的關系研究，采取整群抽樣法，選取了定西市隴西縣文峰中學高三年級的理科班學生共1 212人，以他們的某次統(tǒng)考成績作為分析數(shù)據(jù)，這些學生的成績分布在各個不同的分數(shù)段．因此，雖然本次采用整群抽樣法得到樣本數(shù)據(jù)，該樣本的分布面不廣，但就全國整體高中學生的數(shù)學成績和物理成績而言，仍然具有隨機性和代表性．

此處的研究是為了分析不同分數(shù)段的物理成績與數(shù)學成績之間的相關情況．主要選取了學生在本次考試中的數(shù)學與物理兩門課的成績用于分析，其中數(shù)學科目滿分為150分，物理科目滿分為110分．

處理數(shù)據(jù)的思想是先從整體上分析數(shù)學成績與物理成績之間的相關情況，再細致劃分不同分數(shù)段的物理成績與數(shù)學成績之間的相關情況．因此，在對物理成績進行分段處理數(shù)據(jù)之前，首先采用了spss統(tǒng)計軟件對收集到的所有成績數(shù)據(jù)進行總體上的分析，得到了樣本總體的數(shù)學成績與物理成績間的相關系數(shù)及其顯著性水平．由于不能保證所有的成績分布均為正態(tài)分布，因此，以下計算得到的相關系數(shù)均為斯皮爾曼相關系數(shù)．相應的數(shù)據(jù)結(jié)果，見表1.

表1樣本總體的數(shù)學與物理成績的相關系數(shù)表

物理數(shù)學Spearman的rho物理相關系數(shù)Sig.(雙側(cè))N 1.000.1212.738**.0001212數(shù)學相關系數(shù)Sig.(雙側(cè))N .738**.00012121.000.1212

**.在置信度(雙測)為0.01時，相關性是顯著的

從表1中可以得到以下的數(shù)據(jù)信息：學生整體的物理成績與數(shù)學成績的相關系數(shù)為0.738，該相關系數(shù)在置信度(雙側(cè))為0.01的水平上是顯著相關的，即數(shù)學成績與物理成績之間的相關程度是極其顯著的，意味著數(shù)學與物理這兩個變量之間有密切關系．而且這個相關關系是正相關，說明從大方向上來說，該校學生的數(shù)學與物理學習成績之間存在這樣的關系：物理成績越優(yōu)秀的學生，他的數(shù)學成績一般不錯，而數(shù)學成績差的學生往往在物理成績上也不盡如人意．這與我們平時的日常經(jīng)驗相符，也與現(xiàn)有的研究結(jié)論相同．

在此基礎上，接下來以學生的物理成績?yōu)橐罁?jù)，以10分為一個梯度，將所有學生的成績劃分為8個分數(shù)段：90分以上、80～89分、70～79分、60～69分、50～59分、40～49分、30～39分、30分以下．分別對這8個分數(shù)段的物理成績與數(shù)學成績進行相關性分析并相互比較．具體分析情況如下.

應用spss統(tǒng)計軟件對以上的分數(shù)段進行相關分析，得到相應的相關系數(shù)及顯著性水平，見表2．

表2各分數(shù)段的相關系數(shù)比較表

分數(shù)段人數(shù)(人)人數(shù)百分比/%相關系數(shù)顯著性水平(雙側(cè))90分以上473.880.4880.0180～89826.770.2960.0170～7916813.860.1870.0560～6921117.410.121不顯著50～5924920.540.1660.0140～4920616.990.2500.01

續(xù)表

分數(shù)段人數(shù)(人)人數(shù)百分比/%相關系數(shù)顯著性水平(雙側(cè))30～3915612.870.3160.0130分以下957.840.3580.01

為了方便和直觀的比較，將以上各分數(shù)段的相關系數(shù)以及它們所呈現(xiàn)的趨勢，以物理成績分數(shù)段作為橫坐標，各分數(shù)段對應的相關系數(shù)作為縱坐標，繪制出折線圖，見圖1．

圖1　各分數(shù)段的相關系數(shù)折線圖

從圖1我們可以得到以下結(jié)果：從該校所獲取得到的所有成績數(shù)據(jù)，按物理成績進行劃分后，各個分數(shù)段的物理成績與數(shù)學成績之間的相關系數(shù)及相應的顯著性水平是有區(qū)別的，該校學生各分數(shù)段的物理成績與數(shù)學成績之間的相關性為：兩端相關性強，中間相關性弱，即物理成績與數(shù)學成績之間的相關系數(shù)隨著物理成績由低到高呈現(xiàn)出U型關系．也就是說，物理成績越好和物理成績越差的學生，其物理成績與數(shù)學成績的相關性越強，而處于中間分數(shù)段的學生的物理成績與數(shù)學成績的相關性較弱．這也就是說，在日常的教學過程中，通過培養(yǎng)學生的數(shù)學應用能力以促進學生物理學習，這樣的方法對于各個階段學生的收效是不一樣的．處于成績分布兩端的學生，通過提高他們的數(shù)學應用能力可以較快的提升物理成績，而處于中間階段的學生，通過加強其數(shù)學學習以促進物理學習的效果是不明顯的．因此，教師應該根據(jù)學生物理成績水平的不同，制定相應的措施以幫助不同成績階段的學生更好地完成物理學習．圖1所呈現(xiàn)的趨勢將對我們的教學起到非常重要的指引作用，也將為我們在教學過程中實現(xiàn)因“才”施教提供十分重要的依據(jù)．

2　結(jié)果分析與因“才”施教

物理學是一門自然科學，對物理現(xiàn)象進行定量分析是必不可少的，因此這個過程自然離不開數(shù)學．我們可以把解決一個物理問題的過程大概分為以下4個步驟：

第一，理解題意，分析具體的物理過程和情景；

第二，列出相關物理過程對應的數(shù)學表達式；

第三，正確計算求解；

第四，對數(shù)學結(jié)果進行物理解釋．

物理成績處于不同階段的學生會在不同的步驟上出現(xiàn)問題，因此要針對不同階段學生的具體問題制定不同的措施以促進物理學習．

對于物理成績很好的學生，其數(shù)學成績一般也不錯，數(shù)學基礎是比較扎實的，因此他們在做物理題時前兩個步驟通常是沒有問題的，第三個步驟也只有在計算很復雜的情況下才會出錯，相對而言，第四個步驟更容易犯錯．這是由于這部分學生的物理和數(shù)學基礎都比較扎實，但是綜合運用能力欠缺，不能很好地將物理與數(shù)學在具體情景中結(jié)合起來．所以，對于這樣的學生就應加強其對物理與數(shù)學的區(qū)別認知，多做一些提升型和綜合運用的練習，在物理學習上則應重視其方法的掌握．這是因為對于這些知識基礎扎實的學生，對其進行方法上的教學是十分有利的．讓學生首先掌握一定的方法，慢慢再形成自己的學習方法，這樣對于學生來講，不僅是物理學習上的提升，更是讓他學會學習的重要一步．

物理成績較差的學生，一般情況下，其數(shù)學的學習也存在一定的問題，因此，其數(shù)學成績的提升一定會很有利地促進其物理學習．但對于這樣的學生，在培養(yǎng)其數(shù)學應用能力之前，應該重視其基礎知識的學習，只有基礎打扎實了，才能熟練的進行應用．這是因為這部分學生在運用數(shù)學知識解決物理問題時，常常卡在第一或是第二步驟，因此前面的環(huán)節(jié)都不能很好地完成就更不用說是后面的兩個步驟了．所以，對于物理成績較差的學生，首先應重視其基礎知識的掌握，不論是物理或是數(shù)學，多做基礎型的練習，也要重視他們對數(shù)學與物理之間關系的認識．做好這兩方面的準備，再進一步的訓練學生的數(shù)學應用能力，這樣才能有效地、系統(tǒng)地促進這部分學生的物理學習．

而物理成績水平處于中間階段的學生，通常他們對學習會處于半懂不懂的狀態(tài)，他們不太清楚自己什么會，什么不會．部分學生能自己尋找原因，但是都不能抓住根源，于是即使很努力收效都不大．在解決物理問題時，則可能在前面的步驟出問題，也可能是后面的步驟不能很好的完成，即這部分學生不是單純的物理或是數(shù)學有問題，他們通常物理成績好卻數(shù)學成績較差，或是相反，數(shù)學成績好而物理學習有問題，所以他們的物理成績與數(shù)學的相關性偏弱．因此，對于這部分學生，教師首先應對其學習狀態(tài)進行調(diào)整，輔助其理清學習思路，再針對其物理及數(shù)學上的薄弱環(huán)節(jié)進行加強練習．這樣做對于學生的提升會比較大．雖然單純通過加強其數(shù)學學習以促進物理學習的效果不明顯，但是這并不意味著不應加強其數(shù)學應用能力的培養(yǎng)．數(shù)學對于物理的影響是始終客觀存在的，因此對于不同階段的學生都應該認識清楚數(shù)學與物理間的關系，這樣才能為后續(xù)的學習打好基礎，進一步熟練地應用數(shù)學處理物理問題．

3　總結(jié)

總之，教師在高中物理的教學的過程中，應該注重對學生數(shù)學應用能力的培養(yǎng)，這不僅能幫助學生學好物理，提高學生解決物理問題的能力，還能讓學生更深刻地理解物理學中基本概念、基本理論并將其靈活的應用在實踐生活中和其他自然學科中．當然，具體所采取的措施應該根據(jù)學生物理成績水平的不同，制定相應的措施以幫助不同成績階段的學生更好地完成物理學習．

1黃長會.關于數(shù)學學習對初中生物理學習影響的研究：[碩士論文].武漢:華中師范大學,2006

2陳雨田.高中生的物理學習與數(shù)學學習相關性研究:[碩士論文].武漢:華中師范大學,2005

戴月茜(1988-)，女，在讀研究生，學科教學專業(yè)物理方向.

指導教師：邢永忠(1963-)，男，教授，主要從事理論物理教學及研究.

2016-05-07)

*國家自然科學基金資助項目，編號：11265013