物理教育力熱課程的影響

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1引言

力學、熱學課程是師范院校物理教育專業(yè)的專業(yè)基礎課程，在大學一年級開設，而緊跟力學、熱學課程而開設的計算機程序設計課程是培養(yǎng)學生計算機程序設計能力的重要課程。物理教育專業(yè)學生在計算機程序設計課程學習中，隨著課程的深入，遞歸循環(huán)、指針等難度較大內容出現，一部分學生感覺較難理解，更難自己編寫計算機程序實現某些略為復雜的算法，容易產生計算機程序設計課程學習無從與物理專業(yè)課相聯系、枯燥無味的感覺，降低了計算機程序設計課程的積極性、主動性。然而大學物理與與計算機的關系密切，物理教育專業(yè)本科畢業(yè)論文、物理學科碩士論文，都涉及大量的計算機編程，因為物理學復雜的非線性問題已經無法找到理論精確解，只能利用計算機進行計算、求解、分析、預測，另外計算機仿真實驗提供了驗證物理學理論、探測真實物理實驗方案的可行性、驗證物理數據的一種實驗成本低廉、快捷的方法[1-3]，因此，物理教育專業(yè)學生計算機程序設計能力的強弱，直接影響到其本科畢業(yè)論文研究以及將來可能的碩士論文研究。現有的教學研究論文中，未見定量分析大學物理基礎課程成績對計算機程序設計課程成績的影響[4-6]。因此，選取論文作者所授課的廣西師范大學物理教育專業(yè)4屆5個班本科生的力學與熱學課程期考成績、計算機程序設計課程的段考與期考成績，利用相關系數法定量分析力學、熱學課程成績對計算機程序設計課程成績的影響。

2實驗對象與分析方法

實驗對論文作者所授課的廣西師范大學物理教育專業(yè)4屆5個班本科生，其中1997級81人、1999級78人、2000級65人、2001級1班59人、2001級2班55人，選取大學一年級的力學、熱學的期考成績，力熱課程開設之后的計算機程序設計課程的段考、期考成績。利用相關系數法反映計算機程序設計課程成績與力學、熱學課程成績之間線性關系的密切程度[7,8]。

3實驗結果

分析所選取的計算機程序設計課程成績比例分布，考慮優(yōu)秀、不及格兩端的學生人數相對較少，進行相關分析的誤差較大，而良好、中等、及格分數段的學生人數較多，因此將分數S分為優(yōu)良分數段（S≥80）、中等分數段（70≤S<80）、及格與不及格分數段（S<70）三段，三段中的學生人數相差不大，分別計算計算機程序設計課程成績全部、優(yōu)良分數段、中等分數段、及格與不及格分數段與力學、熱學課程相對應成績的相關系數，結果見表1、表2。可以看出，表中所有相關系數均為正值，除個別外主要分布在0.40~0.80之間，絕大部分相關系數均大于0.45，大于0.8的相關系數很少，沒有大于0.9的相關系數，說明力學、熱學課程成績對計算機程序設計課程成績有一定的影響，但影響并不是特別顯著，有一定的正相關性，但相關性并不是特別高，計算機程序設計課程成績還受其它因素的綜合影響。

計算機程序設計課程成績在優(yōu)良分數段、及格與不及格分數段與力學、熱學課程相對應成績的相關系數幾乎都低于全部分數段的相關系數，甚至出現相關系數為0.20~0.39，極低無顯著性意義的現象，而中等分數段的相關系數幾乎都略大于全部分數段的相關系數，說明中等分數段的計算機程序設計課程成績受力學、熱學課程相對應成績的影響要比優(yōu)良分數段、及格與不及格分數段顯著一些，即有一些計算機程序設計課程成績優(yōu)良的學生未必對應力學、熱學課程成績優(yōu)良，也即有一些計算機程序設計課程成績較差的學生也未必對應力學、熱學課程成績較差。力學、熱學兩門課程成績各自與計算機程序設計課程成績的相關系數整體差異不大，影響的顯著性相差不大。

4結論與討論

力熱課程成績對計算機程序設計課程成績有一定的正相關性影響，但影響并不是特別顯著，相關性并不是特別高，計算機程序設計課程成績還受其它因素的綜合影響。中等分數段的計算機程序設計課程成績受力熱課程成績的影響要比優(yōu)良分數段、及格與不及格分數段顯著一些。在物理教育專業(yè)學生的力學、熱學課程教學中，適當引進一些典型的需要用計算機編程進行數值求解的物理問題，可以提高學生對計算機程序設計課程的興趣，從而提高力學、熱學課程對計算機程序設計課程影響的顯著性。例如力學中有阻力的拋體問題，當物體的密度較小時運動過程的空氣阻力就無法忽略，空氣阻力大小與物體的運動速度大小相關，兩者關系不是線性的，動力學方程中加上空氣阻力項，拋體運動就變成非線性問題了，只能用計算機進行數值求解動力學方程，可以編寫計算機程序實現。又例如質點在萬有引力場中的運動，用極坐標建立的運動微分方程是非線性的，振動學中非線性受迫振動也是非線性物理問題，可以利用計算機程序求解。