Teaching Einsteinian Physics at Schools: Part 1, Models and Analogies for Relativity
爱因斯坦第一项目旨在通过在早期引入现代爱因斯坦的空间和时间，重力和量子概念来改变学校科学教学的范式。尽管这些概念对现代科学和技术至关重要，但学校很少向学生教授这些概念。实施爱因斯坦第一课程的关键是开发适当的模型和类比。本文是三篇论文系列的第一部分。它提出了我们的方法的概念基础，基于简单的物理模型和类比，其次是用于教授广义和狭义相对论概念的模型和类比的详细描述。两篇随附的论文讨论了量子物理学的教学（第2部分）和研究成果（第3部分）。
2017-07-27 physics.ed-ph
Teaching quantum information science to high-school and early undergraduate students
我们提出了一个简单的，可访问的，但严格的推广/教育计划集中在量子信息科学和技术的高中和早期的本科生。该计划允许学生使用量子线路和算法进行有意义的动手计算，而不需要高等数学的知识。结合纸笔练习和IBM Q模拟，帮助学生理解量子门和电路的结构，以及叠加、纠缠和量子力学测量的原理。
2020-08-08 physics.ed-ph physics.pop-ph quant-ph
Teaching particle physics to high school teachers
在挪威，粒子物理学是高中物理课程的一部分，它介绍了在没有通常的技术方法的情况下进行粒子物理学良好大学教学的必要性。考虑到在这个问题上有多少相互矛盾的信息和不准确的解释，我们应该如何向没有多少数学知识的人教授这个问题？通过仔细解释理论的基本内涵，完全有可能在没有太多数学的情况下实现对粒子物理学的理解。通过使用类比，例如选择时区的自由和选择相位角的自由之间的类比，人们可以引入规范理论，从而显示标准模型的基本结构。
2017-09-08 hep-ex hep-ph physics.ed-ph
Teaching Physics in the first years of Elementary School to children with ADHD
在本文中，我们报告了一个科学博览会的活动，在佩德罗二世学院，一个传统的巴西学校，一组8-12岁的注意力缺陷多动障碍（ADHD）的学生。ADHD通常是一种与学校成绩不佳有关的疾病。作为培养学生科学素养的一部分，我们探讨了基于STS范式的能量守恒思想。与此同时，这种学习体验的目的是刺激儿童的执行功能，或者更具体地说，他们管理时间和规划未来任务的能力。
2016-06-24 physics.ed-ph
Cooperative Problem Solving: an experience of high-school teaching updating
我们目前的教学更新分配给意大利高中物理教师的经验的结果，以促进合作解决问题的方法作为一种有用的策略，以提高物理学习在高中水平，促进发展的问题解决能力的应用。除了分析该方法，并讨论如何提出和应用它在高中的情况下，教师体验的方法既作为学习者和学生组学习者的导师。学生和教师评价为积极的经验，主要集中在组内的信息交流和解决方案的应用合作。对学生运用该方法解决一些丰富背景文本的表现进行的事后分析表明，需要提高对所取得结果的批判意识，以充分利用该策略，发展他们的问题解决技能。最后，对学生的性别差异和生源分布进行了分析。
2020-03-17 physics.ed-ph
Teaching Quantum Informatics at School: Computer Science Principles and Standards
本研究针对学校计算机科学教育中缺乏量子信息学教学研究的问题，将量子信息学纳入 Denning 的计算机科学大原理框架，并提出了面向中学的量子信息学标准。
2024-07-17 physics.ed-ph quant-ph
Teaching Einsteinian Physics at Schools: Part 2, Models and Analogies for Quantum Physics
爱因斯坦第一项目通过使用物理模型和类比来教授爱因斯坦物理学。本文提出了一种量子物理教学的方法，首先通过使用玩具弹丸来代表光子，强调光的粒子性质。这允许引入关键概念，包括光子之间的间距和光子动量。这反过来又允许对不确定原理的直观理解。我们在单个光子的背景下呈现光学干涉，使用实际视频显示图像的发展，一次一个。这使得简单的激光干涉实验能够通过光子的统计到达来解释。量子现象的波动方面解释的波的性质的到达概率。
2017-07-27 physics.ed-ph
Proposals for High School Teaching of Quantum Physics
在意大利的教育系统中，中学生（14-19岁）在科学高中的最后一个学期（大学预科）面临量子物理学的基础。意大利教育、大学和研究部（MIUR）在教学大纲中强调了它的重要性，以解决高中毕业考试（占第五年物理课程的30%），但由于学习时间有限和固有的困难，物理学的这一分支既没有被吸收也没有得到应有的重视。我们希望说明在17年的教学经验中出现的六个教学建议，这些建议可以帮助解决所发现的主要问题。关键参考是“为什么没有人理解量子力学？“在2013年第二届罗马研讨会“科学感知”上给出，并附有一张简洁而令人回味的海报，概述了量子的历史。其他有用的资源是2015年的概念图和2010-2017年举办的四次特邀讲座。
2021-09-06 physics.ed-ph
Teaching Einsteinian Physics at Schools: Part 3, Review of Research Outcomes
本文回顾了爱因斯坦物理课程的研究结果，由不同的教师与6年级，9年级，10年级和11年级的学生使用的模型和类比中描述的第1部分和第2部分。这项研究旨在确定是否有可能教授爱因斯坦物理学，并衡量学生对物理学态度的变化，这些变化是通过引入支撑当今技术的现代概念而产生的。结果显示，学生很容易应付爱因斯坦物理学的概念，并认为他们不太年轻的材料提出。重要的是，在所有组中，女孩对物理的态度的改善比男孩大得多，通常与男孩接近。
2017-07-27 physics.ed-ph
On Teaching Quantum Physics at High School
在意大利的教育系统中，中学生（14-19岁）在科学高中的最后一个学期（大学预科）学习量子物理学基础。意大利教育、大学和研究部（缩写为MIUR）在教学大纲中强调了它的重要性，以解决高中毕业考试（占第五年物理课程的30%），但是，由于学习时间有限和固有的困难，物理学的这一分支既没有被吸收也没有得到应有的重视。我们希望通过17年的教学经验，阐述六条针对学习动机的教学建议，这些建议可以帮助解决我们发现的主要问题。主要参考文献是两个同行评审的演讲，分别是，2018年在雅典教育和研究所举办的“第六届国际物理学年会”上，以及2013年在第二届罗马研讨会上，罗马三大学的“科学感知”，以及一张简洁而令人回味的海报，概述了量子的历史。其他有用的资源是2015年的概念图和2010-2017年举办的四次特邀讲座。
2021-08-18 physics.ed-ph
Physics for the masses: teaching Einsteinian gravity in primary school
为什么现代物理学在诞生100多年后的今天仍然是科学家精英的特权，而大多数公民却一无所知？答案很简单，因为现代物理学一般不存在于标准物理课程中，除了一些一般大纲，在一些中学的最后几年。但是，在小学里教现代物理有可能吗？有效吗？而且，它对学生有吸引力吗？这些简单的问题激发了我们的研究，基于意大利小学最后一年进行的干预，重点是根据爱因斯坦的方法来教授重力，爱因斯坦第一项目的精神是一项国际合作，旨在教授学龄儿童现代物理学的概念。我们的研究结果与澳大利亚学校以前的研究结果一致，因此有助于验证它们，并表明没有文化影响，因为这种方法适用于不同的教育系统。最后，我们的研究结果在保留方面也是相关的，并证明参与的学生真正理解了关键思想。
2021-09-01 gr-qc physics.ed-ph
A multipurpose action for learning-teaching process: The Pigelleto's Summer School of Physics
自2006年以来，40名高中生被选中参加锡耶纳省Amiata山东南侧Pigelleto自然保护区的物理学暑期学校。主题的选择，使学生参与活动很少在高中，方面和与社会的关系进行了强调和讨论。我们的目的是为真正有动力的学生提供一个测试科学方法的机会，在一个刺激的背景下实验室的经验，通过深化一个有趣的和相关的主题，以引导他们走向物理。鼓励学生以小组形式合作，以展示和分享所取得的成果。从学校的第三版开始，学校成为年轻教师的培训机会，参与规划和实现选定的活动。学生的实验室活动通常由一位年轻的专家教师监督，以确定正确的方法。最近，参加物理教育硕士的年轻教师在暑期学校测试了他们课程中设计的一些活动。
2014-01-09 physics.ed-ph
Using the case-study method in teaching college physics
案例研究教学法有着悠久的历史（至少从苏格拉底开始），目前在商学院、医学院、法学院和其他各种学科中广泛使用。然而，在物理科学中，特别是在物理学或天文学中，它的使用相对较少。物理教师应将案例研究法作为大学物理教学从传统的正面讲座形式向其他形式过渡的努力的一部分，以提高学生的积极参与。在本文中，我们努力感兴趣的物理教师在案例研究方法，并希望它也将作为一个呼吁更多的教师产生的情况下，他们在自己的类使用，也可以通过其他教师。
2016-01-13 physics.ed-ph
Teaching Quantum Computing to High School Students
本研究介绍了一门面向15-18岁高中生的试点成功的量子计算课程，通过交互式习题、模拟实验等主动学习方式衔接科普与本科高阶内容，且以开源许可免费开放。
2020-04-15 physics.ed-ph quant-ph
Teaching to Learn: iPads as Tools for Transforming Physics Student Roles
担任学习助理（LA）的学生有机会教授他们正在学习的内容，同时也学习有效的教学法，他们在高级内容课程中取得了成绩，并在学习科学的态度上发生了积极的转变[V. Olehman，S. Pollock & N. Finkelstein，Amer J Physics 78，11（2010）]。虽然洛杉矶的经验对高中生也很有价值，但高级高中生的紧凑时间表和学分要求限制了在高中阶段实施传统洛杉矶课程的机会。为了向高中物理学生提供类似LA的体验，iPad被用作学生合成屏幕播放视频教程的工具，供学生访问、审查和评估。在整个学年的课程中，iPad在一对一的平板电脑对学生的环境中使用。本研究调查了一对一的iPad环境和使用iPad创建教与学（TtL）的经验，对学生的机构和学习科学的态度的影响。由NSF资助的项目# DUE 934921。
2014-08-11 physics.ed-ph
Bringing the second quantum revolution into high school
本论文的目的是弥合物理学研究世界和当代量子物理学中学教育之间的差距。我们促进了量子物理研究人员，高中物理教师和学生形成的生成性学习环境的创建。其结果是制定了量子物理学核心思想（量子态、叠加和测量）的教学方法，用于设计和实施普通高中课程的教学活动。
2022-06-30 physics.ed-ph
K-12 Teaching and Physics Enrollment
我们收集并分析了德克萨斯州大休斯顿地区公立学校的相关数据。根据和分析。由于数据仅限于少数学校，我们仍在努力获得更多数据，以便我们能够充分比较和对比结果，并了解国家一级入学问题的核心。然而，根据原始数据和部分分析，我们提出了一些建议，对改善科学教育在得克萨斯州的学校，在一般情况下，特别是大休斯敦地区的学校。我们的研究结果表明，如果我们把重点放在改善高中教育，甚至初中时，学生第一次接触科学，在一个小技术的方式，科学教育的质量可以显着提高。简单地组织K-12水平的教师培训计划作为学校教育在更高水平的物理入学率下降中起着关键作用。类似的分析实际上可以推广到其他州，以找出增加物理招生的最佳途径。
2014-03-21 physics.ed-ph physics.soc-ph
Low-cost educational robotics applied to physics teaching in Brazil
本文通过对教育机器人的展示，提出了高中物理专题教学的策略和方法。该展览是巴西政府促进教学活动计划（PIBID）的一系列行动的一部分，其主要重点是培训教师，改善公立学校的教学，传播科学和培养新的科学家和研究人员。通过研讨会，横幅和机器人原型设计，我们能够在学习区域及其周围环境之间建立联系，使学习对相关学生有意义和可访问性，并有助于他们的认知发展。
2015-06-19 physics.ed-ph
The role of natural language in understanding the universe: a teaching-learning sequence for high school students
本研究提出面向高中生的教学-学习序列，利用自然语言和辩论促进引力物理理解，弥合学生科学形象与科学本身差距，并引导其走向STEM。
2025-03-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Long-term collaboration with strong friendship ties improves academic performance in remote and hybrid teaching modalities in high school physics
学生之间的合作是知识积累和能力发展的基础。然而，学生合作的有效性取决于这些互动发生在有利于承诺，信任和决策的条件下的程度。卫生状况和向紧急远程教学的过渡为合作增加了新的挑战，主要是因为现在，信息和通信技术调解学生的互动。本研究首先探讨了不同的合作关系的有效性，从位于智利南部的农村和城市地区的两所学校的中学生的样本物理。我们使用社会网络分析来绘制学生的学术声望，合作和友谊关系。我们定义一个强关联，如果两个学生相互宣布为朋友。使用多元线性回归模型，我们发现了合作对成绩的积极影响，特别是在与朋友（强关系）合作的学生中。然后，第二项研究对应于一个准实验四个班在分析的城市学校在下一学年。在这里，学生们参加了混合课程，以测试在第一项研究中发现的合作效果是否在两个学期中保持稳定。遵循与探索阶段相同的程序，我们发现，合作对成绩的初步影响对所有合作变量都是负面的，而强大的工作关系在今年晚些时候提供了学术收益。这些结果有助于在物理教育及其有效性的合作文献，考虑到社会关系和所需的时间，在课堂上学生之间发展有益的集体进程。
2022-03-10 physics.ed-ph
Cosmology and general relativity (GR) in upper secondary school through new targeted teaching materials: a study on student learning and motivation
本研究针对高中难以开展广义相对论与宇宙学教学的问题，开发了结合概念理解、适配高中数学的主动学习课程教材，经前后测验证能显著提升非专业高中生的学习效果与动机，证明该教学整合可行。
2025-06-18 astro-ph.CO physics.ed-ph
Teaching special relativity in elementary physics or upper high school courses
本文面向基础物理与高中高年级教学，利用零持续时间闪光交换的思想实验推导狭义相对论运动学效应，并结合模拟、实验证据及能量动量守恒解释多普勒效应。
2025-06-09 physics.ed-ph
Partnerships For Physics Teaching Reform -- a crucial role for universities and colleges
为了达到国家研究委员会为高中物理推荐的国家标准，在职教师必须融入物理界。必须通过获得物理界的资源和持续支持他们的专业发展来增强他们的能力。为此，大学物理系必须在建立和维护必要的地方基础设施方面发挥重要作用。然而，通过与当地在职教师联盟建立伙伴关系，可以在其现有系统内以微不足道的成本做到这一点。已经制定了具体的细节，并在几个地方建立了工作伙伴关系。这一努力应扩大到社区大学和高中物理教学改革的国家基础设施。大多数教师都渴望参与教学改革。
1997-02-21 physics.ed-ph
The movement of shadows: a teaching proposal for the secondary school
关于天文学的一些主题的教学活动序列，主要涉及日晷投射的阴影的长度和方向，一年中不同季节白天阴影的运动，以及寻找真正的天文北，已经完全发展。它还包括从不同的参考系和科学史上的一些主题的意见，以丰富学生之间的辩论，以及太阳和日晷的明显位移的简化模型的建设，并作为资源，讨论学生中发现的一些常见的误解的讨论。为中学教师在课堂上实施这些活动提供了多方面的建议和明确的指导。
2009-10-30 astro-ph.IM physics.ed-ph
Particle Physics in High School Part I: Quantum Electrodynamics
这是一个系列的第一篇论文，旨在提出一个新的教学序列的粒子物理在高中。我们建议对这一主题进行系统的讨论，不仅包括对其关键概念的理解，而且包括对科学本质的理解，围绕其实践的因素及其与技术，社会和环境的关系，在科学素养的框架内。在这项工作中，我们提出了这个教学序列的第一部分，集中在电磁学的量子理论：量子电动力学。我们分析了这里提出的材料的潜力，当应用在对话的方式由教师，通过评估存在的科学素养和参与指标在整个干预措施在巴西圣埃内斯托的全日制公立学校。
2021-03-08 physics.ed-ph
Study of gravitational waves in high school: a theoretical and experimental approach
本文从理论、历史和实践三个方面论述了物理教学中引入引力波的问题。通过在课堂上的辩论和实验实践的主题的解释，我们讨论了现代和当代物理（MCP）在高中的存在，提出了积极的观点，并显示以上所有的学生有能力吸收现代物理概念，并与他们每天的联系，也讨论了物理教学中的障碍。除了引力波的介绍性理论介绍，以下工作也提出了课堂实验实践的重要问题，建立一个低成本的迈克尔逊-莫雷干涉仪，使用它作为比较LIGO（引力波天文台激光干涉仪）探测器探测器，更是如此，是引力波的证据，为学生在课堂上。通过对引力波的所有这些理论和实验构建，这项工作为这种纳入提供了指标和基本数据，以改善基础教育中的物理教学。
2020-03-19 physics.ed-ph
Using storytelling to foster the teaching and learning of gravitational waves physics at high-school
本研究探讨利用讲故事和戏剧技巧向高中生教授黑洞和引力波等当代物理主题，发现该方法有效提升了学生的学习兴趣，且文科生对艺术工具的欣赏程度显著高于理科生。
2024-02-14 astro-ph.CO gr-qc physics.ed-ph
Evaluation of ChatGPT and Microsoft Bing AI Chat Performances on Physics Exams of Vietnamese National High School Graduation Examination
本研究评估ChatGPT与BingChat在越南高中物理考试中的表现，发现两者均不及学生，且无法应对高应用层次问题，但可辅助教学提供即时反馈与个性化学习。
2023-06-21 physics.ed-ph
Teaching the apparent motion of Sun and stars across four European countries
本研究在TASTE项目背景下，通过两处理前测后测设计，调查了学校学习模块和天文馆活动对欧洲四国中学生理解太阳与恒星视运动的影响，发现学生难以完全掌握天体视运动。
2024-05-30 physics.ed-ph
The sensors of mobile devices: a innovative tool in the teaching of physical sciences
我们展示了移动设备中的内置传感器如何在高中的最后几年和大学的第一年作为便携式实验室用于教学实验科学，特别是物理学。我们描述的实验，以前需要昂贵的仪器或不可行的教学实验室。最后，对传感器在物理教学中的应用进行了展望。
2023-01-13 physics.ed-ph
The use of a simple digital weather station (not only) in teaching physics
本文介绍了一种简单数字天气站在物理教学中的应用，通过动手实践培养学生科学素养和批判性思维能力。
2025-12-08 physics.ed-ph
Teaching Electromagnetism in elementary physics or upper high school courses
本文针对电磁学分层教学易造成概念误用的问题，提出以场和 Lorentz 力为起点、置于 Maxwell-Lorentz-Einstein 框架内的教学路径，并重新阐释感应定律与 Maxwell 方程组的教学处理。
2025-03-16 physics.ed-ph
Teaching Physics by Arduino during COVID-19 Pandemic: The Free Falling Body Experiment
与COVID-19疫情相关的困难之一是从面对面教学转向远程教学。学校和大学都突然组织了在线讲座。即使在这段时间内进行实验室实践，也可以使用易于获取的材料，智能手机物理应用程序，在线工具和设备。本文介绍了一种利用Arduino板测量自由落体重力加速度的方法。
2021-07-14 physics.ed-ph
Teaching Physics by Arduino during COVID-19 Pandemic: Oscillation of a simple pendulum
COVID-19影响了教学;事实上，学校和大学都不得不从面对面转向组织在线讲座的远程教学。由于易于获取的材料，智能手机物理应用程序，在线工具和设备，即使在这段时间也可以进行实验室实践。本文介绍了一种利用Arduino板，通过单摆的摆动来测量重力加速度的方法。
2021-08-15 physics.ed-ph
Continuing education: a solution proposal for problems in the teaching of Astronomy
本文的目标是从两个市政网络，知道Laranja da Terra（ES）和Guarapari（ES）的教师在天文学教学中应用继续教育课程的经验进行反思。在这里，我们介绍了Ifes-Guarapari为这些网络提供的课程的简介，并分析了课程参与者所做的经验报告，数据收集的字体，这是由诊断问题指导的，允许系统化课程参与者在开发的培训过程中的看法。在对文本进行系统化和分析之后，反映如下：a）天文知识领域存在培训需求; b）天文学教学作为学校环境中创新教学实践提供者的潜力及其跨学科潜力;及c）改善为小学专业人员开办天文学新训练课程的建议。
2020-06-17 physics.ed-ph
Preparing students for authentic research through open-inquiry laboratory courses
真实研究作为一种科学教学方法在高中和大学越来越受欢迎。为了使这种研究经验最有效，学生需要在传统的科学课程充分的准备。现有的材料可用于探究式教学方法不是为了培养学生进行独立研究。我们讨论了组织实验室课程的原则，牢记这一目标，并提供了我们已经实施的基于代数的物理，基于微积分的物理和高中生的荣誉化学的例子。
2018-08-09 physics.ed-ph
Introduction to physics teaching for science and engineering undergraduates
招聘和留住高素质的物理和物理科学教师对保持美国的全球竞争力至关重要。不幸的是，只有三分之一的高中物理教师拥有物理学学位，更少的中学物理科学教师能够很好地掌握他们所教授的科学内容。此外，教师往往缺乏足够的教学内容知识，有效地教授科学。在这里，我们讨论了科学和工程本科生课程的开发，实施和评估，旨在提高认识，帮助他们培养兴趣和更深层次的理解物理教学的智力需求。课程的重点是通过提供良好的教学机会和接触物理教育研究来提高学生对教学的热情和信心。课程评核方法包括：1）测试学生对科学教育的态度及期望; 2）学生对科学教育的自我及同侪评核; 3）以内容为本的测试; 4）在导师及助教缺席的情况下，以录音形式进行小组讨论，以评估学生对课程各方面的看法及其影响。
2016-02-22 physics.ed-ph
Encouraging the teaching of science through composting
本研究通过PIBID项目在学校实施条垛式堆肥，将环境教育融入课程，以培养实习教师和学生的科学素养与主动性，并建立学校堆肥计划。
2025-01-23 physics.ed-ph physics.soc-ph
Pencil and Paper Electronics: An Accessible Approach to Teaching Basic Physics Concepts
本文提出利用铅笔、纸张和万用表等日常文具开展电输运与基础传感器实验，为预算有限的高中和本科教学提供低成本、易复现的物理电子学实践方案。
2024-05-13 physics.ed-ph
Teachers' Experiences with Implementing Open-ended Labs in High School Physics Classe
本研究通过实践共同体数据分析，探讨高中物理开放式实验实施的障碍、教师信念转变及成功案例，揭示心理与结构性障碍及其相互作用，并展示支持性环境促进教学实践转变。
2024-11-06 physics.ed-ph
Misconceptions, knowledge, and attitudes of secondary school students towards the phenomenon of radioactivity
自1896年亨利·贝克勒尔偶然发现放射性以来，由于其迷人的性质、多种应用和有争议的用途，放射性引起了科学界和广大观众的关注。因此，在许多中等科学教育课程中，教授这种现象被认为是培养批判性思维技能的关键因素。尽管放射性是普通物理课程中的基本概念之一，但过去40年的科学教学文献报告了大量与放射性有关的误解和概念错误，这些误解和概念错误似乎与上下文无关。本研究探讨，第一次，在N=191中学生和Y=29物理和化学实习教师在西班牙瓦伦西亚地区的样本上的主题的知识状态。为此，Martins \cite{Mar92}开发的诊断工具的修订版已被采用。总的来说，调查结果表明，对这一现象的普遍不同看法在最低教育水平中与危险、危害和破坏密切相关，而在最高教育水平中，这一看法正逐渐转变为更加理性、相对和多层面的观点。此外，在不同的教育背景下，在文献中报道的主要误解和概念错误的询问个人的想法，情感和态度的巨大重叠揭示了迫切需要开发新的教学策略，导致相关的核科学概念的有意义的学习。
2020-01-21 physics.ed-ph
Astronomy knowledge in secondary school students in Colombia: an evaluation from the AstrodidaXis
本研究采用探索性方法评估了哥伦比亚Boyacá地区241名AstrodidaXis网络中学生的天文知识，发现其在宇宙基本力等概念上存在薄弱环节，为当地天文教学的发展提供了依据。
2025-07-13 physics.ed-ph
Teaching Light Polarization by Putting Art and Physics Together
光的偏振有许多技术应用，它的发现对于揭示电磁波的横向性质至关重要。然而，尽管它的基本和实际的重要性，在高中光的这种性质往往被忽视。这是一个遗憾，不仅因为它的概念相关性，而且因为偏振提供了用低成本材料进行许多美丽实验的可能性。此外，对这一问题的处理非常适合艺术，生物学和技术之间的跨学科方法，这通常使学生对事物更感兴趣。由于这些原因，我们为高中和本科生开发了一个光偏振实验室。当双折射材料置于两个交叉的偏振滤光片之间时，他们可以看到美丽的图像。色彩缤纷的图像让他们想起那些抽象画或外星风景。通过这种多学科的教学方法，学生更加投入和参与，相应物理概念的学习过程也更加有效。
2018-03-26 physics.ed-ph physics.optics
Pitfalls in the teaching of elementary particle physics
基本粒子物理学逐渐被纳入高中科学课程。然而，在教育、半技术或大众层面上的常见介绍包含或支持严重的误解。我们讨论特别是“粒子”的概念，它们之间的相互作用和使用费曼图。在许多情况下，粒子物理学（即量子场论）的真正新颖性在很大程度上被忽视了。我们还提出了这种普遍的扭曲粒子物理在流行的帐户的原因。
2018-11-15 physics.ed-ph
V-SeMo: a digital learning environment for teaching general relativity with sector models
本文介绍了数字学习环境 V-SeMo，它将扇形模型引入交互式 Web 应用，让学习者通过构造测地线和评估曲率探索相对论时空，并在中学生评估中证明了其高学习有效性。
2024-06-04 physics.ed-ph
Experience gravity in the classroom using the rubber sheet: an educational proposal from the collaboration between University and School
在高中教授现代物理越来越重要，因为它可以为学生提供更现实和更新的世界观，并可以提供了解最新科学发现的机会。在这方面，广义相对论占据了突出的位置，因为它与惊人的科学成果有关，例如黑洞的第一张图像或引力波的发现。在本文中，我们描述了一个教育建议，旨在教学GR在高中的乐趣和好玩的方式使用所谓的橡胶板类比。我们提出了一套指令，建立一个简单的和低成本的时空模拟器，和一系列相关的教育卡，指导教师在实施活动的一步一步。这项工作是意大利高中教师之间长期和富有成效的辩论的结果，他们多年来一直与罗马三大学数学和物理系合作。由于我们的建议依赖于与最终用户的合作，我们相信它将满足他们的需求和期望，随着时间的推移，它将有助于越来越多地治疗高中GR。
2021-01-12 physics.ed-ph
Long-term impact of a primary school intervention on aspects of Einsteinian physics
支撑现代技术的物理学是以爱因斯坦的相对论和量子力学为基础的。大多数学生在完成他们的科学义务教育时，并没有被教授任何爱因斯坦的概念。只有那些谁采取了专门的物理课程有机会学习现代物理学。在2011年，进行了第一项针对澳大利亚高年级小学（10 {11}岁）班级的现代物理教学干预研究。最初的干预是爱因斯坦第一合作的第一步，旨在挑战目前学校牛顿教学的范式。结果发现，现代物理概念可以教给这些学生。于2020年，我们联络了初步研究的11名参与者（共26名）进行跟进问卷及访谈，以调查任何长期影响。后续行动的结果表明，干预措施给参与者留下了积极的印象。在为期六周的干预中使用的模型和类比非常令人难忘。参与者表示，他们发现干预措施对他们未来的学习有益。即使在干预接近十年后，参与者仍然记得几个关键概念（如弯曲的时空）。长期跟踪表明，爱因斯坦物理学可以在小学高年级教授，并在几年后被召回。
2021-07-09 physics.ed-ph
Particle Physics in High School Part II: Nuclear Physics
本文提出面向高中、以STSE视角促进科学素养的核物理教学序列，并通过巴西公立学校干预评估材料与对话式教学的有效性。
2023-03-18 physics.ed-ph
Better Physics Teaching Can Increase Physics Enrollment
我们的主要目标是制定计划，以增加物理招生。再次，我们从一开始就彻底分析了这个问题，并得出结论，在这个方向上最合适的起点应该是研究K-12教学。我们提出了一些建议，以改善K-12水平的科学/物理教学。建议最快的方法是为学校教师开办师资培训或进修课程，以填补他们的知识空白。我们建议对不同教学方法的有效性进行比较，以确定哪种教学方法在何种情况下效果更好。提出了提高高中物理教学水平的几点措施。
2007-02-11 physics.ed-ph physics.soc-ph
Assessing a GTA professional development program
在过去的四年里，物理在佐治亚理工学院的学校一直在准备通过整合教学法，物理内容和专业发展战略的计划，新的研究生助教（GTA）。在这里，我们讨论了我们用来评估该计划的各种评估，其中包括调查，GTA自我报告和学期末学生评估。我们的研究结果表明，GTA谁参加该计划发现其实践活动是有用的，感觉更好地准备教学，利用以学习者为中心的教学策略，并在教学评估中获得较高的分数。
2018-03-08 physics.ed-ph
Physics Pedagogy and Assessment in Secondary Schools in the U.S.
本研究的目的是比较高中物理课堂教学风格的有效性及其评价方法。我们想确定那些方法，以物理在高中的工作和那些不工作的学生从不同的人口统计。我们向美国中西部各州的高中物理教师发出了一份调查，询问学生准备，课堂教学，评估和专业发展。我们发现，在所有这些地区的物理教师的做法存在差异，这取决于学校的位置，无论是农村，郊区或城市。我们的研究结果使我们能够报告这些人口统计领域物理课程中最常见的成功实践。
2013-05-20 physics.ed-ph
Planning Curricular Proposals on Sound and Music with Prospective Secondary-School Teachers
声音是建立波动现象基础的首选背景，波动现象是物理学中最重要的学科参考之一。它也是实现横向性的最佳框架之一，克服学术水平，激活与日常生活以及音乐和感知自然相关的情感方面。以横向视角看待声音和音乐--科学与艺术之间的一种边界线方法，是一项使用元认知作为科学教育策略的教学建议所采用的声明。这项工作分析了音乐声学课程的建议，由未来的中学教师计划在一个形成性干预模块的框架回答的期望，使更有效的教学科学科目，通过提高创造力，以及导致建立逻辑和科学的分类能够自觉纪律音乐学生的艺术活动。为此，特别强调了这些概念-如音乐作品的声音参数和结构元素，这些概念最适合从横向角度加以解决，同时涉及物理学，心理物理学和音乐。
2008-08-27 physics.ed-ph physics.soc-ph
Teaching relativity at the AstroCamp
AstroCamp是天文学和物理学领域的学术卓越计划，为大学预科教育的最后3年的学生提供，其中通常包括相对论课程（或其中的重要部分）。在介绍了夏令营的原则、目标和结构之后，我描述了夏令营讲师（我自己和其他人）教授狭义相对论和广义相对论的方法，以及学生们的一些经验教训和反馈。我还提供了一些想法的物理和数学中学课程之间的差异，在葡萄牙和其他国家，以及如何这些课程可以现代化。
2021-09-27 astro-ph.IM physics.ed-ph physics.pop-ph
Teaching Physics within STS Approach: Contributions Between Sciences and Act 10.639/2003
本文件的目的是在物理教学中发展关于科学、技术和社会关系的形成行动，以便将第10.639/2003号法案纳入学校课程，其中包括非洲和非洲裔巴西人的历史和文化。此外，我们还旨在克服教育系统中的挑战，使学生了解非洲社会对科学和技术所作的贡献。方法程序包括一个书面问卷，前和后测试，都与学生。研究结果已被证明与课堂种族关系教学有关。
2021-01-21 physics.ed-ph
