基于SPSS的地理科学专业文理科生成绩对比分析
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作者: 田海峰，秦耀辰，闫卫阳，丁艳霞
摘要：中学阶段文理分科背景下，运用Mann-Whitney U检验法、Kolmogorov-Smirnov检验法和标准差等统计分析方法对河南大学2006～2010级地理科学专业文理科学生成绩对比分析发现：总体上文理科生成绩存在显著差异，文科生的平均成绩较理科生的成绩高，有些科目文科成绩显著高于理科成绩，无理科成绩显著优于文科成绩的现象；文科成绩较为稳定，理科成绩有两极分化的趋势或现象。
关键词：Mann-Whitney U检验；Kolmogorov-Smirnov检验；地理科学；文理成绩
中图分类号：K901；C922；C812 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）37-0139-03
中学阶段文理分科问题在中国已有百余年历史，关于文理之分的争议一直没有停止过。综观各种观点，人们争论的焦点大致有两个：一是站在提高学生素质的角度赞同取消文理分科；二是站在学生学习负担角度反对取消文理分科。随着学科的交叉性及综合性越来越强，发达国家更注重学生的全面发展，钱学森也提出理、工、文兼容并蓄是培养杰出人才的必由之路，文理分科对大学教育具有重要影响。
微观尺度上，中学阶段文理分科对地理这一学科的影响无疑是尤为突出的，因为高中阶段地理科目属于文科，而在大学阶段地理科目属于理科，甚至有些年份或有些大学地理科学专业只招收理科生。随着社会发展，地理科学专业已文理兼收，但检索到的关于地理科学专业文理科学生学习成绩是否存在明显差异的研究尚少，针对文理科生在学习地理科学专业方面谁更具有优势等问题，本文展开一系列地探究分析，以期为是否取消文理分科及制定地理科学专业招生政策等方面提供参考。
一、数据及研究方法
（一）数据来源及预处理
本文以河南大学环境与规划学院地理科学专业（师范类）2006～2010级学生学习情况为例开展研究，所需要的2006～2010级学生成绩数据来自河南大学环境与规划学院教务处，2006～2010级学生的文理背景数据来自河南大学档案馆，通过Excel进行两类数据的连接合并，进行数据有效性检查，并生成SPSS软件所需要的数据格式。
（二）统计方法
本研究采用两个独立样本的Mann-Whitney U检验（简称M-W检验）和Kolmogorov-Smirnov检验（简称K-S检验）进行文理成绩的均值检验比较。Mann-Whitney U检验和Kolmogorov-Smirnov检验属于非参数检验，它们相对于T检验等参数检验的优越性是不要求样本总体服从某种分布。运用标准差分析文理成绩的离散度。以上统计分析均在SPSS软件中进行分析。
（三）课程性质划分
本文根据河南大学教务系统的学科分类办法将地理科学专业大学阶段的主要学科分为公共基础平台课、公共教师资格课、学科基础平台课、专业基础平台课和专业任选课5大类。（见表1）
二、结果分析
（一）差异性检验概率统计
在SPSS软件平台中对2006～2010级地理科学专业文理科学生成绩的差异性进行Mann-Whitney U检验和Kolmogorov-Smirnov检验，差异性检验概率统计结果见表2。如果检验概率大于或等于0.05，则认为差异性不显著，反之则认为差异性显著；如果Mann-Whitney U检验和Kolmogorov-Smirnov检验结果中一个认为差异性显著，另一个认为差异性不显著，则认为差异性一般。
横向分析发现公共基础平台课和专业基础平台课两类课程的文理科学生成绩差异性显著，公共教师资格课和专业任选课的文理课学生成绩差异性不显著，学科基础平台课的差异性一般，将所有科目汇总检验结果显示文理科学生成绩差异性总体显著。
从纵向分析看，差异性不显著的课程呈减少趋势，文理科学生成绩差异性朝着总体显著的趋势发展，2010级文理科学生的所有课程成绩均呈现显著差异。
（二）文理平均成绩对比分析
前文分析得到文理科学生成绩间存在显著差异，下文进一步分析两者差异的具体表现，分析是否文科生在学习地理科学专业方面比理科生更具有优势。
2006级文科生的所有课程的平均成绩均高于理科生的平均成绩。其中就文理成绩存在显著差异的公共基础平台课和专业基础平台课而言，文科平均成绩分别高于理科成绩3.4分、3.3分，说明在这两类课程中文科成绩明显优于理科。其他课程成绩差异性检验表明其文理之间不存在显著性差别，但文科平均成绩较理科平均成绩高。据所有科目综合分析，文科成绩高于理科成绩2.3分，具有显著优势。
就2007级文理成绩存在显著差异的专业基础平台课而言，文科成绩高于理科成绩2.7分，明显优于理科成绩。其他课程文理成绩之间不存在显著性差异。就平均成绩而言，理科学科基础平台课成绩高于文科成绩，其他课程均为文科成绩高于理科成绩。据所有科目综合分析，文理成绩总体不存在显著差异，文科稍占优势。
2008级文科生的所有课程的平均成绩均高于理科生的平均成绩。其中就文理成绩存在显著差异的公共基础平台课和专业基础平台课而言，文科平均成绩分别高于理科成绩1.8分、2.7分，明显优于理科成绩。据所有科目综合分析，文科成绩高于理科成绩1.3分，具有显著优势。
就2009级文理成绩存在显著差异的专业基础平台课而言，文科成绩高于理科成绩2.1分，明显优于理科成绩。其他课程文理成绩之间不存在显著性差异。就平均成绩而言，2009级理科成绩高于文科成绩的课程有公共教师资格课和学科基础平台课，理科分别高出文科2.4分、2.8分，但差异性检验分析表明这种差异并不显著。其他课程成绩为文科成绩高于理科成绩。据所有科目综合分析，文理成绩差异性一般，文科稍占优势。 2010级所有课程中文理成绩存在显著差异，均表现为文科成绩高于理科成绩，其中两者在公共教师资格课、专业基础平台课及学科基础平台课中的成绩差异均在10分左右，所有科目的平均成绩相差6.7分。
横向分析，2006～2010级地理科学专业中，文科生的公共基础平台课和专业基础平台课的平均成绩均总体上显著高于理科成绩。这是因为文科生在高中阶段对公共基础平台课和专业基础平台课中的多数科目已经有了较为深入的学习，而理科生在高中阶段对这些科目则很少或没有深入学习。2007级和2009级理科生的学科基础平台课平均成绩高于文科生的主要原因是受到概率论与数理统计和高等数学两科的影响，因为文科生受高中数学功底的影响，在这类科目中的成绩明显低于理科生。因此，高中文理分科对地理科学专业学生的学习具有较大影响。
（三）标准差分析
标准差反应了数据序列的离散程度，标准差越大说明数据的离散程度就越大；反之，离散程度就越小。分析表4，文科成绩标准差大于理科成绩标准差的课程仅有2007级的公共教师资格课、学科基础平台课，2008级的学科基础平台课、专业任选课和2009级的公共教师资格课，其他课程的成绩标准差均表现为理科成绩标准差大于文科成绩标准差，说明总体上文科成绩较理科成绩稳定。纵向分析，理科成绩标准差增大趋势及幅度显著，说明理科生成绩有两极分化趋势或现象。
三、结论
通过对2006～2010级河南大学地理科学专业文理科学生成绩的对比分析，得到如下结论。
1.总体上文科平均成绩较理科成绩高，其中在公共基础平台课和专业基础平台课两类课程上，连续5届文科成绩显著优于或一般优于理科成绩，所有科目中无理科成绩显著优于文科成绩的现象。
2.总体上文科成绩的标准差较理科成绩小，文科成绩较为稳定，理科成绩有两极分化的趋势或现象。2010级中，出现了文理成绩显著分化的现象，文科成绩明显优于理科成绩。
3.综合以上分析，高中文理分科对地理科学专业学生的学习具有较大影响，适当扩大地理科学专业文科生的招生比例，将可能有利于提高专业总体成绩。
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