基于SPSS新高考高中選科組合學習特征分析

李莎莎 張浩 楊丹蓮 陳仁梅

摘? 要：全國陸續實行新高考綜合改革，新的選科組合方式的優勢明顯，為了進一步了解選科組合特征，本研究選擇具有代表性的S高中選科組合為物理、化學、地理的高一班級的54名學生為研究對象，使用SPSS進行描述統計、因子分析，差異分析，Pearson相關性檢驗，通過具體數據，定量地分析考試成績，根據結果提出相應教學策略，助力教師和教育管理者的教育工作。

關鍵詞：SPSS；成績分析；選科組合

中圖分類號：TP391? ? 文獻標識碼：A? 文章編號：2096-4706（2023）01-0191-05

Analysis of Characteristics of New College Entrance Examination High School Course Selection Combination Based on the SPSS

LI Shasha1， ZHANG Hao1， YANG Danlian2， CHEN Renmei1

（1.Institute of Education， Guizhou Normal University， Guiyang? 550025， China; 2.Shiqian County Third High School， Tongren? 554300， China）

Abstract： The comprehensive reform of the new college entrance examination has been carried out in succession in the whole nation， and the advantages of the new course selection combination are obvious. In order to further understand the course selection combination characteristic， this research chooses 54 students from the first grade class of typical S high school in course selection combination for physics， chemistry， geography as the research objects， uses SPSS for descriptive statistics， factor analysis， variance analysis， Pearson correlation test. Through the specific data， quantitative analysis of the examination results， it puts forward the corresponding teaching strategies according to the results to help teachers and educational administrators in their educational work.

Keywords： SPSS; performance analysis; course selection combination

0? 引? 言

為實現公平而有質量的教育目標，2014年《國務院關于深化考試招生制度改革的實施意見》提出分類考試、綜合評價和多元錄取的招生模式[1]，2021年發布的《貴州省高考綜合改革實施方案》明確從2021年秋季入學的高一年級學生開始實施高考綜合改革[2]。一系列改革新政的頒布以及相應改革實踐的實行在發揮正向功能的同時，也不可避免地帶來了一些新的問題與挑戰[3]，這些改革舉措的實施產生的相應的問題，包括學生自主選科后如何實施與之配套的教學組織形式改革[4]，新高考改革后，學生個性化、多樣化的選科組合形成學生多元的知識結構以及復雜的學科背景[5]，更多的研究關注了對改革方案實施環節中所面臨的現實困境和潛在問題，綜合素質評價制度，部分學科的案例分析。

SPSS最近幾年應用在教育領域越來越多，樸錦[6]等人應用SPSS統計軟件在高級生物統計學課程教學過程中分析以激發學生對該課程的學習興趣；李盛梅[7]等人通過SPSS分析大學生高等數學、力學和理論力學之間的相關性，進一步預測理論力學的成績；李浩田[8]等人以高中生物為例運用SPSS統計軟件分析考試成績幫助教學。研究者應用SPSS幫助教學分析多應用于單學科，或者研究對象多為大學生，未見對新高考開始后高中生選科組合的成績分析的相關研究。為此，本研究基于SPSS軟件，對Q縣S高中選科組合為地理物理化學的高一班級期末成績進行成績分析，選科組合后的學科包括語文、數學、英語、物理、化學、地理，具體根據數據分析得出的結果分析選科班級的學習特征。

1? 研究對象

分析對象為Q縣S高中選科組合為物理、化學、地理的高一班級的54名同學，該班級在這一年級成績具有普遍代表性。科目包括語文、數學、英語、物理、化學、地理，數據來源于高中教務處。所有試卷的命題由縣城三所高中的教師聯合命題，保證了試卷的信效度，試卷題目的難易程度始終，成績具有可分析性，語文、數學、英語總分分別為150分，物理、化學、地理總分分別為100分。考試結束后，由任課教師進行流水閱卷，保證了數據樣本的代表性與一致性，匯總后得到學生的期末卷面成績，最終得到學生所有的成績數據。

2? 學生成績分析

2.1? 因子分析

2.1.1? 數據預處理

由于不同指標量綱不同，不存在可比性，故需要將原始數據標準化，以消除量綱的影響。標準化公式為：

（1）

式中Xi為原始數據，Zi為標準化后的數據。經式（1）將數據標準化，以下分析均使用其標準化數據進行。

2.1.2? 適應性分析

進行因子分析前，對變量進行Bartlett球形度檢驗，判斷Sig值和KMO值，結果如表1所示。

由表1可知，KMO值為0.642，大于臨界值0.6，適合進行因子分析：Bartlett球形度檢驗結果顯示，P值為0，小于0.05，說明選取的指標適合進行因子分析。

2.1.3? 公因子提取

運用SPSS，得出各因子的特征值和方差貢獻率，結果如表2所示。

根據表2，前兩個公因子解釋了全部方差的58.808%，說明提取的2個公因子能夠代表原來6個學生學習能力指標的58.808%，表明數據損失較少，可以較好地解釋初始數據，故提取兩個公因子為Y1，Y2。

2.1.4? 因子載荷

使用最大方差發進行因子旋轉，結果如表3所示。

根據表3，公因子1在數學、地理、物理、化學上具有較大的載荷，可歸為一類，定義為理科學習力；公因子2在語文和英語的成績上具有較大載荷，可歸為一類，定義為文科學習力。

2.1.5? 因子得分

計算成分得分系數矩陣，結果如表4所示。

將標準化的原始數據帶入公因子的表達式中，求出Y1，Y2，

Y1=-0.036X1+0.369X2-0.011X3+0.283X4+0.380X5+0.324X6

Y2=0.596X1-0.033X2+0.568X3-0.140X4+1.620X5-0.022X6

為準確分析54為同學的學習能力，進行加權運算，從而得到綜合得分模型，即：

（2）

根據因子得分模型，得到2022年高一三班54名同學學習能力的綜合得分情況可以看出，54名同學可以分為四類情況，第一類是公因子Y1和公因子Y2都處于正值，理科學習力和文科學習力都較好的；第二類是公因子Y1為正值，公因子Y2為負值的，是理科學習力好而文科學習力弱的；第三類是公因子Y1為負值，公因子Y2為正值的，是理科學習力弱而文科學習力好的；第四類是公因子Y1和公因子Y2都處于負值，理科學習力和文科學習力都較弱的。總體來看一半以上因子得分的處于負值，表明班級的整體學習能力偏弱。

部分同學的文科學習力較好，部分同學的理科學習力較好。在本研究中的文科包括語文和英語，理科包括數學、物理、地理、化學。地理被稱為文科中的理科，理科學習有“少背誦，多理解”的特點，并且學科間的關聯度高，對于部分文科學習較好，理科學習較弱的同學而言，他們應該更加注重理科科目的學習，因為物理化學地理的組合就是偏邏輯思維的學習組合，學好理科是重中之重，應該更加重視這些科目的學習；而對于部分理科學習較好，文科學習較弱的同學，在偏向理科組合的物理化學地理上，有一定的優勢，但是語文和英語學習是主要科目，也至關重要，這部分同學要注意調整自己的學習，將語文和英語的學習重視起來。

為了進一步檢驗學生成績之間的特征和相關性，下面進行了描述統計和差異分析。

2.2? 描述統計

為了檢驗所選取的學生期末成績分布的合理性，運用SPSS軟件對各學科學生期末成績的基本量進行分析。數據的基本數據如表5所示。

從表5可知，此次統計數據沒有缺失，語文、數學、英語、地理、物理、化學的平均分分別為92.8、78.3、70.9、75.1、48.9、60.9，語文、數學、英語總分為150分，及格分為90分，數學和英語的均分都在及格分以下，英語只有70分的均分，成績偏低，物理、化學、地理的總分為100分，及格分為中等，地理成績中等，化學剛好及格，物理是48.9的均分，成績偏低。且可以看出：物理共1項的最大值超過平均值3個標準差，說明數據波動較大，相對平均值，使用中位數描述整體水平更適合。

各科的分數平均值對比分析，總體看來物理是所有學科中均分最低的，使用中位數來進行評價只有47.5的水平值，化學的均分在及格邊緣，數學的均分并沒有及格，所以在偏理科組合中，班級的學習情況并不樂觀，班級理科能力明顯偏弱。

班級的整體學習能力偏弱。存在以下原因：一是學生的基礎薄弱，由于學校入口的生源較差，這一部分學生在初中的學習基礎就未筑牢，導致高中課程增多，學習任務加重的時候，學習就更加吃力；二是學習方法不當，部分學生在學習的時候沒有找到正確的方法，上課盲目聽課，課前不做預習，課后不做復習，沒有計劃性的學習，未將知識點之間聯系起來，導致遺忘過快；三是缺乏學習興趣，缺乏興趣的原因可能有自身原因，學習枯燥痛苦，同時存在外界的原因，老師授課方式單一沒有吸引力。

2.3? 差異檢驗

使用獨立樣本t檢驗分析不同性別樣本對于不同學科的差異性，結果如表6所示。

從表6可以看出：不同性別樣本對于語文，英語，地理，物理，化學共5項不會表現出顯著性（P＞0.05），意味著不同性別樣本對于語文，英語，地理，物理，化學全部均表現出一致性，并沒有差異性。另外性別樣本對于數學共1項呈現出顯著性（P＜0.05），意味著不同性別樣本對于數學有著差異性。

數學的學習在性別上存在著差異性，男生的數學較女生的數學學習能力更好一些，分析原因是因為男女生的學習方法不同。男生習慣探究式學習，女生習慣于灌輸式教學，女生在學習過程中更加勤奮認真，對基礎知識的掌握也更扎實；男生的思維更具創造性，習慣于挑戰有難度的題目，對于需要重復記憶的學習明顯缺乏學習熱情。

2.4? 相關性分析

如圖1至圖7所示，六個學科的正態分布Q-Q圖可知，語文，數學，英語，地理，物理，化學均具備正態性特質。

進一步用Pearson相關性對各科成績檢驗，結果如表7所示。

利用相關分析去研究數學，語文，地理分別和物理，化學，英語共3項之間的相關關系，使用Pearson相關系數去表示相關關系的強弱情況。根據表7結果具體分析可知：

數學與物理，化學共2項之間呈現出顯著性，相關系數值分別是0.576，0.395，均大于0意味著數學與物理，化學共2項之間有著正相關關系。

數學與英語共1項之間并不會呈現出顯著性，相關系數值接近于0，說明數學與英語沒有相關關系。

語文與英語共1項之間全部均呈現出顯著性，相關系數值分別是0.320，大于0意味著語文與英語共1項之間有著正相關關系。

語文與物理，化學共2項之間并不會呈現出顯著性，相關系數值接近于0，說明語文與物理，化學共2項之間并沒有相關關系。

地理與物理共1項之間全部均呈現出顯著性，相關系數值分別是0.369，大于0意味著地理與物理共1項之間有著正相關關系。

地理與化學，英語共2項之間并不會呈現出顯著性，相關系數值接近于0，說明地理與化學，英語共2項之間并沒有相關關系。

總結Pearson相關性分析結果得到語文和英語，數學和物理，數學和化學，地理和物理之間存在正相關關系。利用學科之間的相關關系，在學教學的時候，相關聯的學科注意融會貫通實施教學，引導學生發現學科之間的聯系，幫助知識理解消化。

3? 結? 論

全國各地相繼實施高考綜合改革，學生在多元的知識結構以及復雜的學科背景下，有了更多選擇組合的機會，由此有了更大發展的空間，但相繼而來也有新的挑戰。尤其在像本研究中師資隊伍較弱，生源入口基礎薄弱的農村一類學校中，想要抓好教育更是道阻且艱，這就需要根據學生學習的情況，樹立正確的教育觀，精準扶學，實現育人育才的目標。根據研究結果提出以下幾點教學建議：

（1）系統教學。學科間的知識相互獨立，也是相互統一的，學習的過程中注重量的積累，量變引起質變，在量的學習時，不僅要注重單學科的系統學習，也要聯系相關性的學科之間的關系，將分散，零散的知識點通過整理出邏輯框架進行系統化，凌亂的東西容易遺忘，因為記憶起來沒有相關性，將知識點整理系統化之后助于學習、記憶和提取。教材的內容是分章節的，但是內容之間是相互銜接有邏輯性的，教師在教學的過程中主要幫助學生搭建整體的框架，幫助學生進行系統學習。系統的學習也要發現學科之間的聯系，學科融合學習記憶更深理解更加透徹。

（2）化繁為簡。學習是枯燥的，尤其高中壓力大，任務重，學科部分的內容難度大，教師在教學過程中就要注意聯系生活，結合實際，將不易理解，晦澀難懂的內容簡單化，課堂上的講解至關重要，讓學生真正聽懂，這堂課才是有意義的，學生一知半解，課堂的有效性就沒有得到體現。現在教學工具、教學手段愈加智能，老師在教學過程中容易本末倒置，利用工具輔助教學的時候偏離教學重點，應當最利化的利用教學工具，使教學流程簡單化，圍繞教學任務，學習重點，讓學生在簡單的教學流程中主動獲得知識，而促進技能的提升。

（3）因材施教。全面深入地了解學生，對其個別差異與可變因素作科學分析，尊重每個學生的這種差異性、獨立性和創造性，這就是因材施教。每一個學生都是獨一無二的，在班級制教學中，要考慮到多數同學的情況，也要照顧到個別需求。無論什么樣的學生，都有自己特殊的一面，尤其學習上上的需求也都不盡相同，要有針對性地“對癥下藥”，把因材施教真正地落實到每個學生身上。而本研究通過數據分析得到的結果，性別對于學生在數學上的學習有一定影響，男生的數學較女生的數學學習能力更好一些，并且部分同學的文科學習能力比較好，部分同學的理科學習力比較好，教師在教育過程中，幫助學生尋長板，補短板，提高綜合學習能力。

（4）習慣培優。形成系統學習的學習習慣，做好課前課中課后應該要做的功課，及時總結，構建知識的網絡體系。形成自主自學的學習習慣，高中課程的理論性、抽象性強，就需要在對知識的理解上下功夫，要多思考、多研究，以探究的觀念對待每一個問題。

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[8] 李浩田，李美慧，李偉平.SPSS在考試成績分析中的應用——以高中生物為例 [J].現代信息科技，2021，5（17）：127-130.

作者簡介：李莎莎（1997.10—），女，侗族，貴州石阡人，碩士研究生在讀，研究方向：教育信息化；張浩（1986.11—），男，漢族，江西新干人，副教授，博士研究生，研究方向：人工智能，大數據+教育；楊丹蓮（1993.11—），女，土家族，貴州思南人，中學二級教師，本科，研究方向：英語信息化教學；陳仁梅（1996.02—），女，漢族，貴州遵義人，碩士研究生在讀，研究方向：人工智能教育。

收稿日期：2022-08-29