在学校里,常常听到老师对学生说:“如果你的数学成绩好,那么将来的物理学习就不成问题了。”这样的说法到底有没有根据呢?我们都知道,数学是物理学的理论基础,数学对物理的影响也远远不止在数值运算方面,在大学阶段,数学与物理的关系相当密切,《数学物理方法》早已成为了一门课程。那么,在中学阶段,究竟数学的学习对物理的学习有多大的影响?本文将从迁移理论分析和数据调查分析两个方面来剖析这个问题。
一、迁移理论
1、影响迁移的因素
迁移是一种学习对另一种学习产生的影响。它是学习者运用已有的认知结构,在对新的知识进行分析和概括的基础上实现的。其实质就是一种揭示新、旧课题共用本质的过程。学习的迁移是一种很常见的心理现象,它不仅出现在日常生活中,而且广泛存在于我们的教学活动中。学习的迁移不仅有知识、动作技能、智力技能上的迁移,而且态度、思维方式、学习方法、情感、行为习惯都可以迁移。
由于迁移是学习过程中普遍存在的一种现象,可以说影响学习的所有因素都会直接、间接地对迁移产生影响。
(1)个人因素
a.智力:智力对迁移的质和量都有重要的作用,智力包括一个人的概括、分析和推理能力,因此,智力越高的人越能挖掘两种学习情境的相同之处与关系,能较好地实现学习的迁移。
b.认知结构:认知结构是指个人在以前学习和感知客观世界的基础上形成的由知识经验组成的心理结构。其知识经验的丰富性和组织性都将影响到学生在学习新知识时提取已有知识的速度和质量。
c.学生的学习心向:学习心向是对学习内容接收的准备状态,学生对待知识的态度将影响到其学习的迁移,如果学生认为学习是意见让人愉悦的事情,那么其在校的学习迁移将会有积极的影响;反之,则会影响到学习及学习的迁移。
(2)客观因素
a.学习情境的相似:学生主要通过学习材料来学习,如:教材、参考资料等。当新旧知识、技能之论文部落间存在的共同要素越多时,就越容易产生相互迁移,而迁移的范围和效果大小都将取决于学习材料间的共同要素。
b.教师的指导:教师的教学方法是促进正迁移的重要因素,如果教师能对新知识进行总结概括,使新知识系统化,并善于启发诱导,有意识地引导学生发现不同知识之间的共同点,培养学生的观察力、思维力等则迁移更容易产生。
c.迁移的媒体:当出现两种看似没有直接联系,或并不能产生迁移的学习内容时,就需要通过一定的媒体才能使两种学习间产生迁移,选择科学合理的媒体将利于正迁移的产生。
2、从迁移理论中看数学成绩对物理成绩的影响
综上所述,两种学习情境要产生迁移,离不开学习的内容、学习的主客体和学习的媒介。不难看出,数学和物理无论是在思维方式上,还是学习内容结构上,都有许多的共同要素。因此,数学的学习对物理的学习确实存在一定的影响,不仅存在积极影响,也会存在消极影响。但数学对物理的影响也并非绝对的,作为两门不同的学科,必定在本质上是有很大区别的,但如果能科学合理地利用数学与物理间的联系,不仅可以通过数学来促进物理成绩的提升,还能利用物理来提升数学。下面举几个简单的例子来说明展现数学与物理间知识的迁移:
如:数学(y=kx(k≠0)是正比例函数)-----正迁移-----物理(s=vt中,t一定时,s和v成正比)
如:数学((ab)n=a n b n )----------正迁移--------物理(1m=102 cm,1m2 =(102)2 cm2 =104 cm2 )
如:数学(应用题结果常用分数表示)------负迁移------物理(应用题结果常用小数表示)
二、数学与物理成绩的数据分析
本研究的数据都来自同一所学校、同一个年级、同一个班级的48名学生的期末考试的数学与物理成绩。
1、散点图分析
收集好数据后,首先运用SPSS对所有学生的成绩作出散点图,其中数学成绩为x轴,物理成绩为y轴。散点图如下:
图1.全班学生成绩的散点图
结果分析:从上面散点图的绘制结果可以看出,虽然由于样本个数较少,点的集中趋势不是很明显,但还是能大致看出全班成绩的变化趋势。代表全班学习成绩的点的变动趋势都大致集中在一条单调递增的直线上,说明数学与物理学习成绩是呈正相关的,但依然有不少的点四处离散,说明相关性并不是很强。
2、相关性分析
运用SPSS得出的全班同学的数学与物理成绩之间的相关系数如下:
图2. 全班同学的数学成绩与物理成绩的相关性
结果分析:首先看全班成绩的相关性,r =0.454∈(0.30,0.75),并且显著性p=0.001<0.05,从而得出结论,全班同学的数学与物理成绩呈正相关,且相关性一般,并且由p值可以看出,这个结论是被接受的。
3、结论