物理教育力熱課程的影響

時間:2022-08-18 06:04:03

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物理教育力熱課程的影響

1引言

力學(xué)、熱學(xué)課程是師范院校物理教育專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程,在大學(xué)一年級開設(shè),而緊跟力學(xué)、熱學(xué)課程而開設(shè)的計算機程序設(shè)計課程是培養(yǎng)學(xué)生計算機程序設(shè)計能力的重要課程。物理教育專業(yè)學(xué)生在計算機程序設(shè)計課程學(xué)習(xí)中,隨著課程的深入,遞歸循環(huán)、指針等難度較大內(nèi)容出現(xiàn),一部分學(xué)生感覺較難理解,更難自己編寫計算機程序?qū)崿F(xiàn)某些略為復(fù)雜的算法,容易產(chǎn)生計算機程序設(shè)計課程學(xué)習(xí)無從與物理專業(yè)課相聯(lián)系、枯燥無味的感覺,降低了計算機程序設(shè)計課程的積極性、主動性。然而大學(xué)物理與與計算機的關(guān)系密切,物理教育專業(yè)本科畢業(yè)論文、物理學(xué)科碩士論文,都涉及大量的計算機編程,因為物理學(xué)復(fù)雜的非線性問題已經(jīng)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(yù)測,另外計算機仿真實驗提供了驗證物理學(xué)理論、探測真實物理實驗方案的可行性、驗證物理數(shù)據(jù)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(xué)生計算機程序設(shè)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?,F(xiàn)有的教學(xué)研究論文中,未見定量分析大學(xué)物理基礎(chǔ)課程成績對計算機程序設(shè)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(xué)物理教育專業(yè)4屆5個班本科生的力學(xué)與熱學(xué)課程期考成績、計算機程序設(shè)計課程的段考與期考成績,利用相關(guān)系數(shù)法定量分析力學(xué)、熱學(xué)課程成績對計算機程序設(shè)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(xué)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(xué)一年級的力學(xué)、熱學(xué)的期考成績,力熱課程開設(shè)之后的計算機程序設(shè)計課程的段考、期考成績。利用相關(guān)系數(shù)法反映計算機程序設(shè)計課程成績與力學(xué)、熱學(xué)課程成績之間線性關(guān)系的密切程度[7,8]。

3實驗結(jié)果

分析所選取的計算機程序設(shè)計課程成績比例分布,考慮優(yōu)秀、不及格兩端的學(xué)生人數(shù)相對較少,進行相關(guān)分析的誤差較大,而良好、中等、及格分數(shù)段的學(xué)生人數(shù)較多,因此將分數(shù)S分為優(yōu)良分數(shù)段(S≥80)、中等分數(shù)段(70≤S<80)、及格與不及格分數(shù)段(S<70)三段,三段中的學(xué)生人數(shù)相差不大,分別計算計算機程序設(shè)計課程成績?nèi)?、?yōu)良分數(shù)段、中等分數(shù)段、及格與不及格分數(shù)段與力學(xué)、熱學(xué)課程相對應(yīng)成績的相關(guān)系數(shù),結(jié)果見表1、表2??梢钥闯?,表中所有相關(guān)系數(shù)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(guān)系數(shù)均大于0.45,大于0.8的相關(guān)系數(shù)很少,沒有大于0.9的相關(guān)系數(shù),說明力學(xué)、熱學(xué)課程成績對計算機程序設(shè)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(guān)性,但相關(guān)性并不是特別高,計算機程序設(shè)計課程成績還受其它因素的綜合影響。

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

4結(jié)論與討論

力熱課程成績對計算機程序設(shè)計課程成績有一定的正相關(guān)性影響,但影響并不是特別顯著,相關(guān)性并不是特別高,計算機程序設(shè)計課程成績還受其它因素的綜合影響。中等分數(shù)段的計算機程序設(shè)計課程成績受力熱課程成績的影響要比優(yōu)良分數(shù)段、及格與不及格分數(shù)段顯著一些。在物理教育專業(yè)學(xué)生的力學(xué)、熱學(xué)課程教學(xué)中,適當(dāng)引進一些典型的需要用計算機編程進行數(shù)值求解的物理問題,可以提高學(xué)生對計算機程序設(shè)計課程的興趣,從而提高力學(xué)、熱學(xué)課程對計算機程序設(shè)計課程影響的顯著性。例如力學(xué)中有阻力的拋體問題,當(dāng)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(guān),兩者關(guān)系不是線性的,動力學(xué)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(shù)值求解動力學(xué)方程,可以編寫計算機程序?qū)崿F(xiàn)。又例如質(zhì)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(xué)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。