Abstract
The article is a continuation of the study on the mutual influence of algebra, physics and chemistry on the educational success of students in basic school. A change in this relationship is influenced by the age of the students.

Key words: cognitive difficulties, learning success, teaching physics, teaching chemistry, teaching mathematics.

----------------

В статье «Взаимосвязь освоения учебных предметов «физика» и «математика» учащимися основной школы» были представлены результаты исследования взаимосвязи успешности учащихся по физике и математике [1]. Анализ результатов обучения позволил сделать вывод о высоком уровне корреляции отметок по физике и математике для выборки, состоящей из 854 учащихся 7 класса. Так, одинаковые итоговые отметки по физике и алгебре в конце 7 класса имеют 72% учащихся, отметки, отличающиеся на 1 балл, имеют чуть более 27% опрошенных, и отметки, отличающиеся на 2 балла, - менее 1 %. Взаимосвязь отметок по физике и алгебре, которая оценивалась с помощью коэффициента сопряженности Чупрова [2, 3], оказалась значимой для 70% выборки.

При этом данные входного тестирования указывали на приоритетное значение математики для успешности обучения физике в начале учебного года. Однако к концу учебного года это значение стало менее выраженным.

В связи с этим представлялось интересным выяснить, будет ли прослеживаться динамика взаимосвязи успешности обучения физике и математике в зависимости от возраста (класса) обучающихся. Для ответа на этот вопрос были проанализированы итоговые отметки по физике и алгебре учащихся 7х, 8х и 9х классов. Результаты представлены в таблице 1.

Таблица 1

Динамика взаимосвязи отметок по физике и алгебре у учащихся основной школы

Результаты показывают:

1. Совпадение отметок наблюдается примерно у двух третей учащихся, и это распределение почти не отличается у учащихся 7-9 классов. Таким образом, в большинстве случаев (69%-72%) учащиеся имеют одинаковые отметки по физике и алгебре. В 7 классах по сравнению с 8-ми и 9-ми совпадение отметок выражено несколько больше.
    
2. Разницу в отметках в 1 балл имеет примерно треть учащихся.
    
3. Разницу в отметках в 2 балла имеет 1 % учащихся. Оказалось, что это довольно редкий случай.
    
4. Величина коэффициента сопряженности Чупрова, рассчитанного для каждой группы, свидетельствует о значимой степени этих взаимосвязей.

Поскольку в среднем по выборке явно выражена тенденция к сохранению распределения отметок, целесообразно более детально рассмотреть изменения внутри изучаемых категорий. Исходные данные представлены в таблице 2.

Таблица 2

Распределение взаимосвязей отметок по физике и алгебре у учащихся основной школы

Из приведенных данных видно:

1. При переходе из 7 в 8 класс уменьшается количество совпадений отличных отметок по физике и алгебре и увеличивается количество совпадений «троек».
    
2. В 8 классе явно выражена тенденция превышения успешности по физике по сравнению с успешностью по алгебре. Эта тенденция сохраняется и при переходе в 9 класс, нов меньшей степени.
    
3. Большая успешность по физике, чем по алгебре, во всех классах проявляется на уровне «физика 4 / алгебра 3».

Эти факты можно объяснить следующим образом. Систематическое изучение и физики, и алгебры начинается в 7 классе, в ходе которого активно задействуются сформированные к этому моменту мыслительные операции, а также знания и умения, полученные в процессе обучения математике. В этом отношении оба курса находятся в равном положении. Востребованность конкретных знаний по алгебре на уроках физики еще не столь велика, поскольку в 7 классе изучаются простые явления природы на феноменологическом уровне с минимальной теоретической интерпретацией и несложной математической обработкой. Курс физики 8 класса отличается значительной экспериментальной составляющей, содержит большое количество демонстрационных опытов и лабораторных работ, что традиционно привлекает учащихся. При этом решается большое количество качественных задач, а при решении количественных задействуются самые простые, основные алгебраические преобразования, т.е. в явном виде математические знания применяются еще не в полном объеме. В десятилетней школе курс физики 8 класса (в 11-летней школе – курс физики 9 класса) был посвящен изучению механики и построен на принципе генерализации знаний, содержал большое количество задач и требовал хорошего усвоения и алгебры, и геометрии. Часто именно это являлось причиной стойкого снижения успеваемости по физике и интереса к ее изучению именно в этом возрасте. В современной школе курс физики 9 класса значительно отличается от курса, которые существовал в советской школе: он содержит больше тем, представленных на ознакомительном уровне, больше демонстраций и экспериментов, меньше математических выкладок, и как следствие, меньше физических задач. Все это приводит практически к такому же соотношению успешности усвоения алгебры и физики, как в 8 классе.

Чтобы проверить, насколько правильно наше предположение о том, что такой уровень взаимосвязи определяется прежде всего начальным этапом изучения указанных предметов и степенью востребованности конкретных математических знаний и умений, представляется целесообразным провести аналогичный анализ по алгебре и химии, поскольку систематическое изучение курса химии начинается в 8 классе. На первом этапе изучения химии раскрываются различия между физическими и химическими явлениями, вводится символьный язык химии (формулы, индексы, коэффициенты), во многом использующий алгебраические соотношения. Исходные данные представлены в таблице 3.

Таблица 3

Распределение взаимосвязей отметок по физике и алгебре, химии и алгебре у учащихся основной школы

Полученные результаты демонстрируют любопытное совпадение по всем линиям определения взаимосвязей. С одной стороны, это подтверждает наше предположение о том, что такое соотношение определяется этапом обучения и степенью применения математических знаний на другом предметном поле. С другой стороны, это свидетельствует о недостаточной чувствительности применяемой шкалы оценивания для выявления причинно-следственных связей успешности усвоения тех или иных предметов..

Литература

1. Л.А.Ларченкова, В.И.Снегурова, Е.А.Крицына, Т.С.Добродий. Взаимосвязь освоения учебных предметов "физика" и "математика" учащимися основной школы // Письма в Эмиссия.Оффлайн (The Emissia.Offline Letters): электронный научный журнал. 2021. №12 (декабрь). ART 3020. URL: http://emissia.org/offline/2021/3020.htm [Дата обращения 10.01.2022]

2. Гусаров В.М. Статистика / В.М. Гусаров. // Москва, ЮНИТИ-ДАНА. – 2003. – 463 с.

3. Гайдышев И. Анализ и обработка данных: специальный справочник / И. Гайдышев. // Спб.: Питер, –2001. – 752 с.

Рекомендовано к публикации:
А.А.Ахаян, доктор педагогических наук, член Редакционной Коллегии

Literature

1. L.А.Larchenkova, V.I.Snegurova, E.А.Kritsyna, T.S.Dobrodij. Vzaimosvyaz' osvoeniya uchebnykh predmetov "fizika" i "matematika" uchashhimisya osnovnoj shkoly // Pis'ma v Emissiya.Offlajn (The Emissia.Offline Letters): ehlektronnyj nauchnyj zhurnal. 2021. №11 (noyabr'). ART 3020. URL: http://emissia.org/offline/2021/3020.htm [Data obrashcheniya 10.01.2022]

2. Gusarov V.M. Statistika / V.M. Gusarov. // Moskva, YUNITI-DANA. – 2003. – 463 s.

3. Gajdyshev I. Analiziobrabotkadannyh: special'nyjspravochnik / I. Gajdyshev. // Spb.: Piter, –2001. – 752 s.