kursus komputer Bidang khusus fisika saya tidak menggunakan perhitungan numerik. "
Pertama, ini mungkin tidak benar. Saya kira Anda dapat mengatakan bahwa ada beberapa bidang fisika eksperimental yang tidak menggunakan perhitungan numerik tetapi sebagian besar wilayah memang menggunakannya. Oh, dan ini bukan hanya fisika. Pikirkan tentang meteorologi, atau bagaimana dengan perdagangan kuantitatif (menggunakan model numerik untuk menemukan saham keuangan terbaik untuk membeli / menjual)? Kalkulasi numerik ada di mana-mana. Para siswa sebelumnya belajar tentang mereka, semakin baik.
Kedua, hanya karena Anda tidak melakukan hal tertentu, bukan berarti hal itu tidak boleh ada dalam kursus. Kanan? Tujuan dari kursus pengantar fisika bukanlah untuk menciptakan mini-you (atau mini-me). Sebaliknya, itu untuk memperkenalkan siswa pada ide-ide fundamental dalam fisika.
"Perhitungan numerik terlalu rumit dan membutuhkan terlalu banyak pengaturan untuk digunakan dalam kursus intro."
Saya akui bahwa ini dulu benar — tetapi tidak lagi. Di masa lalu, itu adalah rasa sakit yang sangat besar di belakang untuk masuk ke beberapa jenis lingkungan komputasi untuk non-programmer. Satu-satunya metode yang dapat diakses adalah membuat perhitungan menggunakan spreadsheet. Tetapi bahkan kemudian, siswa harus memiliki akses ke Excel atau sesuatu seperti itu.
Tapi ini bukan tahun 1995 lagi. Kalkulasi numerik tidak jauh dari jangkauan siswa pemula. Mereka bahkan tidak terjangkau oleh fakultas fisika. Sekarang kami memiliki alat-alat yang luar biasa berikut ini.
Python dan VPython. Python adalah bahasa yang sangat mudah dipelajari dan digunakan dan VPython adalah modul yang menciptakan visual yang mengagumkan untuk benda-benda fisika. Saya tidak bisa menggunakan kata yang cukup mengagumkan di sini.
GlowScript. Saya akan melanjutkan dan mengatakan ini hanya VPython yang berjalan di browser web. Masalah besar, kan? Ya, ini masalah besar. Sekarang seorang siswa dapat pergi ke komputer manapun dengan browser web modern dan mulai mengerjakan perhitungan numerik. Pengajar yang berpengalaman tahu betapa rumitnya itu ketika Anda harus menginstal perangkat lunak baru di komputer di laboratorium. Ini tidak menyenangkan.
Perhiasan kecil. Sekali lagi, ini pada dasarnya VPython di browser web. Namun, trinket memungkinkan Anda untuk berbagi dan menyematkan kode python dengan cara yang dapat dimodifikasi oleh orang lain dan melihat apa yang terjadi. Berikut adalah posting yang menunjukkan beberapa hal luar biasa yang dapat Anda lakukan dengan python dan trinket.
Tentu saja ada banyak alat lain yang dapat Anda gunakan untuk melakukan perhitungan numerik. Anda masih dapat menggunakan spreadsheet (Anda bahkan dapat menggunakan spreadsheet Google Docs). Anda juga bisa menggunakan Mathematica atau sesuatu seperti itu. Intinya adalah penghalang untuk memulai dengan jenis perhitungan ini kecil - jauh lebih kecil daripada 10 tahun yang lalu.
"Saya sudah membahas terlalu banyak topik dalam pengantar fisika. Saya tidak punya waktu untuk perhitungan numerik."
Ya, ada banyak hal yang bisa Anda masukkan dalam mata kuliah fisika Anda. Bagi saya, ada tiga ide besar yang HARUS di semester pertama fisika:
Prinsip Momentum — atau mekanika Newton jika Anda lebih suka menyebutnya demikian.
Prinsip Kerja-Energi.
Prinsip Momentum Angular.
Hampir semua hal lain akan jatuh di bawah satu atau lebih dari tiga gagasan itu. Saya mengerti bahwa akan sulit untuk memeras lebih banyak topik ke dalam semester yang sudah penuh. Tetapi jangan menganggapnya sebagai sesuatu yang baru — sebaliknya, ini hanya metode baru untuk memecahkan masalah yang sama. Oh, tapi kamu tidak suka metode baru ini? Baik, tapi bagaimana jika ada fakultas fisika yang mengatakan "hei, saya hanya tidak suka memecahkan masalah fisika aljabar yang memiliki dua variabel." Tentu, Anda dapat menghindari semua masalah fisika di mana Anda harus memecahkan dua variabel tetapi itu mungkin agak konyol. Hal yang sama berlaku untuk perhitungan numerik.
Di mana Memulai Dengan Perhitungan Numerik
Ok, Anda setuju bahwa perhitungan numerik cukup penting untuk dimasukkan dalam kursus pengantar fisika. Tapi apa selanjutnya? Pertama, Anda bisa mengadopsi buku teks yang mendukung perhitungan numerik. Secara pribadi, saya menyukai teks Materi dan Interaksi oleh Chabay dan Sherwood. It's awesome dan termasuk hal-hal vpython di sana. Kedua, Anda bisa mengimplementasikan aktivitas GlowScript ke hampir semua kurikulum. Jika Anda ingin beberapa tutorial untuk memulai, di sini Anda pergi (beberapa hal yang saya buat untuk Anda). Atau jika Anda lebih suka, Anda bisa menggunakan ebook Just Enough Physics saya di Amazon Kindle store — ada seluruh bab tentang ide dasar perhitungan numerik.
Ada banyak sumber daya lain di luar sana, tetapi Anda harus memulainya. Oh, satu hal lagi. Setelah Anda memulai, Anda mungkin menemukan bahwa solusi pengkodean dengan python memulai lebih banyak diskusi siswa tentang fisika dan tidak begitu banyak tentang pemrograman. Ya, saya selalu terkejut dengan itu juga.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar