物理教育力热课程的影响

1引言

力学、热学课程是师范院校物理教育专业的专业基础课程，在大学一年级开设，而紧跟力学、热学课程而开设的计算机程序设计课程是培养学生计算机程序设计能力的重要课程。物理教育专业学生在计算机程序设计课程学习中，随着课程的深入，递归循环、指针等难度较大内容出现，一部分学生感觉较难理解，更难自己编写计算机程序实现某些略为复杂的算法，容易产生计算机程序设计课程学习无从与物理专业课相联系、枯燥无味的感觉，降低了计算机程序设计课程的积极性、主动性。然而大学物理与与计算机的关系密切，物理教育专业本科毕业论文、物理学科硕士论文，都涉及大量的计算机编程，因为物理学复杂的非线性问题已经无法找到理论精确解，只能利用计算机进行计算、求解、分析、预测，另外计算机仿真实验提供了验证物理学理论、探测真实物理实验方案的可行性、验证物理数据的一种实验成本低廉、快捷的方法[1-3]，因此，物理教育专业学生计算机程序设计能力的强弱，直接影响到其本科毕业论文研究以及将来可能的硕士论文研究。现有的教学研究论文中，未见定量分析大学物理基础课程成绩对计算机程序设计课程成绩的影响[4-6]。因此，选取论文作者所授课的广西师范大学物理教育专业4届5个班本科生的力学与热学课程期考成绩、计算机程序设计课程的段考与期考成绩，利用相关系数法定量分析力学、热学课程成绩对计算机程序设计课程成绩的影响。

2实验对象与分析方法

实验对论文作者所授课的广西师范大学物理教育专业4届5个班本科生，其中1997级81人、1999级78人、2000级65人、2001级1班59人、2001级2班55人，选取大学一年级的力学、热学的期考成绩，力热课程开设之后的计算机程序设计课程的段考、期考成绩。利用相关系数法反映计算机程序设计课程成绩与力学、热学课程成绩之间线性关系的密切程度[7,8]。

3实验结果

分析所选取的计算机程序设计课程成绩比例分布，考虑优秀、不及格两端的学生人数相对较少，进行相关分析的误差较大，而良好、中等、及格分数段的学生人数较多，因此将分数S分为优良分数段（S≥80）、中等分数段（70≤S<80）、及格与不及格分数段（S<70）三段，三段中的学生人数相差不大，分别计算计算机程序设计课程成绩全部、优良分数段、中等分数段、及格与不及格分数段与力学、热学课程相对应成绩的相关系数，结果见表1、表2。可以看出，表中所有相关系数均为正值，除个别外主要分布在0.40~0.80之间，绝大部分相关系数均大于0.45，大于0.8的相关系数很少，没有大于0.9的相关系数，说明力学、热学课程成绩对计算机程序设计课程成绩有一定的影响，但影响并不是特别显著，有一定的正相关性，但相关性并不是特别高，计算机程序设计课程成绩还受其它因素的综合影响。

计算机程序设计课程成绩在优良分数段、及格与不及格分数段与力学、热学课程相对应成绩的相关系数几乎都低于全部分数段的相关系数，甚至出现相关系数为0.20~0.39，极低无显著性意义的现象，而中等分数段的相关系数几乎都略大于全部分数段的相关系数，说明中等分数段的计算机程序设计课程成绩受力学、热学课程相对应成绩的影响要比优良分数段、及格与不及格分数段显著一些，即有一些计算机程序设计课程成绩优良的学生未必对应力学、热学课程成绩优良，也即有一些计算机程序设计课程成绩较差的学生也未必对应力学、热学课程成绩较差。力学、热学两门课程成绩各自与计算机程序设计课程成绩的相关系数整体差异不大，影响的显著性相差不大。

4结论与讨论

力热课程成绩对计算机程序设计课程成绩有一定的正相关性影响，但影响并不是特别显著，相关性并不是特别高，计算机程序设计课程成绩还受其它因素的综合影响。中等分数段的计算机程序设计课程成绩受力热课程成绩的影响要比优良分数段、及格与不及格分数段显著一些。在物理教育专业学生的力学、热学课程教学中，适当引进一些典型的需要用计算机编程进行数值求解的物理问题，可以提高学生对计算机程序设计课程的兴趣，从而提高力学、热学课程对计算机程序设计课程影响的显著性。例如力学中有阻力的抛体问题，当物体的密度较小时运动过程的空气阻力就无法忽略，空气阻力大小与物体的运动速度大小相关，两者关系不是线性的，动力学方程中加上空气阻力项，抛体运动就变成非线性问题了，只能用计算机进行数值求解动力学方程，可以编写计算机程序实现。又例如质点在万有引力场中的运动，用极坐标建立的运动微分方程是非线性的，振动学中非线性受迫振动也是非线性物理问题，可以利用计算机程序求解。