Peer Influence on Physics Self-Efficacy and Grades: A comparative study of students in an introductory calculus-based course who typically worked alone or in groups before and during the pandemic
本研究比较了疫情前后微积分基础物理课程中独自学习与同伴合作学生的特征，发现同伴合作对物理自我效能感和成绩有积极影响，并对比了代数基础课程的结果。
2025-10-17 physics.ed-ph
What topics of peer interactions correlate with student performance in physics courses?
本研究通过社会网络分析六门物理入门课程，发现讲授课中概念讨论与成绩相关性最强，而实验课中仅小组合作显著相关，揭示了课程结构对学生互动与成绩关系的影响。
2023-10-23 physics.ed-ph
Multi-institutional assessment of Peer Instruction implementation and impacts using the Framework for Interactive Learning in Lectures
Drexel University（德雷塞尔大学）；Michigan State University（密歇根州立大学）；Cornell University（康奈尔大学）；University of Copenhagen（哥本哈根大学）
研究通过多机构数据评估Peer Instruction实施差异及其对学生学习的影响，采用FILL+框架分析互动策略与学习增益的关系。
2025-08-11 physics.ed-ph
The impact of peer interaction on the responses to clicker questions in an upper-level quantum mechanics course
在本个案研究中，我们调查了在高水平的量子力学课程中，同伴互动对课堂点击问题的反应的有效性。我们分析了学生的表现，点击问题回答单独，然后再次与同龄人互动后。我们还按主题分析了学生的表现。一般来说，在与同伴互动后，个人点击器响应的点击器问题的性能得到改善。我们还发现了知识共建的证据，即没有单独回答点击器问题的学生在与同龄人讨论后能够正确回答。最后，我们讨论了学生在课堂上谁在规定的时间内回答了点击器的问题，随着学期的进展的百分比的趋势。
2017-02-08 physics.ed-ph
Introductory physics students' recognition of strong peers: Gender and racial/ethnic bias differ by course level and context
本文通过分析三门远程物理入门课程中的同伴提名数据，探究性别与种族/民族偏见在同伴认可中的表现，发现课程层次与教学情境（讲授或实验）对偏见模式有重要影响，为理解远程教学环境中的同伴认知形成提供了关键证据。
2022-12-01 physics.ed-ph
A modified peer instruction protocol: peer versus teacher's instruction
本研究修改了同伴教学协议，取消对首题的重新投票并采用相似而非同构的题对，通过 Hake 归一化增益和统计检验，比较了该协议下同伴教学与教师教学在 Lenz 定律问题上的有效性。
2022-10-15 physics.ed-ph
"Be Better Than You Need to Be": A-Level Physics Students' Rants, Resilience and Peer Pedagogy on TikTok
University of Southampton（南安普顿大学）
本研究通过分析TikTok上学生创作的A-level物理内容，探讨了学生如何通过同伴教学和分享经验来应对学科挑战，强调了战略资源和持续练习的重要性。
2025-12-07 physics.ed-ph
Helping students learn effective problem solving strategies by reflecting with peers
我们描述了一项研究中，介绍物理学的学生从事与同龄人有关的问题解决的反思。200名学生参加的物理导论课的背诵被分为“同伴反思”组和传统组。在每周的复习课上，PR组的学生分成小组，从家庭作业中选择问题进行反思，并讨论为什么有些学生的解决方案比其他学生使用更好的解决问题策略。研究生和本科生助教（TA）在公关组复习提供指导和辅导，以帮助学生学习有效的解决问题的技巧。在传统小组的复习课上，学生们有机会在每周测验之前向研究生助教询问有关家庭作业的问题。传统的小组复习测验问题类似于PR小组复习中为“同伴反思”选择的家庭作业问题。作为衡量这种干预的影响的一项措施，我们调查了学生们绘制图表以帮助解决问题的可能性。在只有多项选择题的期末考试中，公关组比传统组在更多的问题上画了图表，即使这样做没有外部奖励。由于在草稿本上画图表没有部分学分，学生画图表不仅仅是为了获得所示努力的学分，如果他们画了图表，他们必须重视图表在解决问题中的作用。我们还发现，无论学生属于传统组还是PR组，那些为多项选择题画更多图表的学生的表现都优于那些没有画图表的学生。
2016-02-17 physics.ed-ph
Using Reflection with Peers to Help Students Learn Effective Problem Solving Strategies
我们描述了一项研究中，介绍物理学的学生从事与同龄人有关的问题解决的反思。200名学生参加的物理导论课的背诵被分为“同伴反思”组和传统组。每周的复习课上，公关组的学生分成小组，从家庭作业中选出问题进行反思。研究生和本科生助教（TA）在公关组复习提供指导和辅导，以帮助学生学习有效的解决问题的技巧。在传统小组的复习课上，学生们有机会在每周测验之前向研究生助教询问有关家庭作业的问题。在只有多项选择题的期末考试中，公关组比传统组在更多的问题上画了图表，即使这样做没有外部奖励。由于在草稿本上画图表没有部分学分，学生画图表不仅仅是为了获得所示努力的学分，如果他们画了图表，他们必须重视图表在解决问题中的作用。我们还发现，无论学生属于传统组还是PR组，那些为多项选择题画更多图表的学生的表现都优于那些没有画图表的学生。
2016-02-20 physics.ed-ph
Bias in physics peer recognition does not explain gaps in perceived recognition
本研究调查了1700余名美国物理入门课程学生，发现女性在获得同等同行认可时感知认可度显著低于男性，表明认可差距源于感知而非偏见，为教学干预提供了依据。
2024-07-30 physics.ed-ph
Introductory Physics Students in Algebra-based Courses Who Typically Worked Alone or in Groups: Insights from Gender-Based Analysis before and during COVID-19
本研究基于性别分析 COVID-19 前后代数基础物理课程中独自学习与小组学习的学生特征，发现疫情期间同伴合作与更高成绩和更强自我效能感相关。
2025-10-15 physics.ed-ph
Peer interaction facilitates co-construction of knowledge in quantum mechanics
该研究通过量子力学调查数据，考察学生先独立作答再与同伴协作时的知识建构与共同建构率，发现同伴互动能持续促进知识建构，且当约一半学生初始掌握正确答案时共同建构率最高，为物理教学中的同伴协作设计提供了实证依据。
2023-11-29 physics.ed-ph
A computational model for the evolution of learning physical micro-contents in peer instruction methodology
本文针对Nitta同伴教学模型现象学化、忽视认知过程与长期学习等不足，构建并基于波哥大多项物理学习实地研究验证了一个神经认知计算模型。
2024-05-11 physics.ed-ph
Technology-enhanced pre-instructional peer assessment: Exploring students' perceptions in a Statistical Methods course
高等教育机构对实施技术强化的同行评估作为提高学生学习的工具有着浓厚的兴趣。然而，很少有人知道如何使用同伴评价系统在学前教育活动。本研究旨在探讨如何将科技强化的同侪互评融入教学前活动，以促进学生的学习。因此，本研究是一项探索性的描述性研究，采用质的研究方法来达到研究目的。本研究采用问卷调查、学生反思、访谈等方法，收集学生对干预措施的看法。研究结果表明，技术增强的教学前同伴评估有助于学生准备新的内容的收购，并成为学生的动机，提高他们的学习表现为以下主体的教训。最后，本研究提出一套可行的建议，以供设计与实施技术强化的教学前同侪评量之参考。
2020-02-12 physics.ed-ph stat.OT
Peer Evaluation of Video Lab Reports in a Blended Introductory Physics Course
佐治亚理工学院混合介绍微积分为基础的力学课程强调科学交流作为其学习目标之一，为此，我们给了我们的学生一系列的四个同行评估任务，旨在发展他们的能力，提出和评估科学论证。在这些作业中，我们还通过将学生的评价与一组专家的评价进行比较来评估学生的评价能力。我们总结了我们的发展努力，并描述了我们观察到的学生评价行为的变化。
2014-10-14 physics.ed-ph
Progression in self-efficacy, interest, identity, sense of belonging, perceived recognition and effectiveness of peer interaction of physics majors and comparison with non-majors and Ph.D. students
基于五年调查数据，比较物理专业学生、非物理专业学生和博士生的科学信念发展，发现物理专业学生的信念水平整体稳定且优于非专业学生，感知认同是物理身份认同的最佳预测因子。
2023-04-12 physics.ed-ph
A Starter Kit for Diversity-Oriented Communities for Undergraduates: Near-Peer Mentorship Programs
本指南基于 Access Network 的实践，为在高校建立和运营本科生近同辈导师制项目提供设计、运营和维持的最佳实践及模板资源，旨在促进 STEM 领域的多元与包容。
2025-01-28 physics.ed-ph
Who and what gets recognized in peer recognition
本研究利用社会网络分析探究物理课程同伴认可中的性别偏见，发现讲授课中偏见源于同性别互动提名，实验课中则与互动技能评价相关，揭示了不同教学情境下认可机制差异。
2024-01-19 physics.ed-ph
How often does unguided peer interaction lead to correct response consensus? An example from Conceptual Survey of Electricity and Magnetism
本研究通过电磁学概念调查，发现无教师指导的同伴互动能显著提升研究生成绩，主要源于知识建构，并建议课堂内外多开展小组互动。
2025-10-15 physics.ed-ph
Using Peer-Customers to Scalably Pair Student Teams with Customers for Hands-on Curriculum Final Projects
本研究提出同伴客户机制，让学生互为客户配对完成实践课程期末项目，以锻炼学生的客户对接能力，并通过两届共64名学生的课程实践给出应用指南。
2024-09-07 cs.CY physics.ed-ph
Peer assessment enhances student learning
反馈对学习有很大的影响，但提供反馈的成本也很高。在大班中，教师甚至不可能提供个性化的反馈。最近，同伴评估作为一种提供个性化反馈的方式受到了关注，这种反馈可以扩展到大班。除了这些明显的好处之外，一些研究人员还指出，学生通过同伴评估来学习，尽管没有研究最终证明这种效果。通过在统计学入门课上进行随机对照试验，我们提供了证据表明同侪评估会显着提高学生成绩。我们的结论的强度关键取决于实验的精心设计，这是通过我们开发的基于网络的平台实现的。因此，我们的研究也证明了使用在线工具可以进行高质量实验的概念。
2014-10-14 physics.ed-ph stat.AP
Using Peer Feedback to Promote Reflection on Open-Ended Problems
本文介绍了一种新的方法，从家庭作业中学习，称为同侪辅助反射（PAR）。PAR涉及学生使用同伴反馈来改善他们在开放式家庭作业问题上的工作。与同行合作，并根据他人的反馈修改自己的工作是做和学习物理的重要方面。虽然存在明显的例外，但家庭作业和考试通常是不支持协作和改进的个人活动，这错过了利用评估进行学习的重要机会。相比之下，PAR为学生提供了一个结构，以迭代地参与具有挑战性的，开放式的问题，并征求他们的同龄人的意见，以改善他们的工作。
2016-03-11 physics.ed-ph
An inferential analysis of the effect of activity based physics instruction on the persistent misconceptions of lecture students
研究表明，原有的错误观念对传统物理教育的有效性产生了负面影响。研究还表明，基于活动的教学提高了概念评估的后测分数。然而，基于活动的教学对学生的具体影响有预先存在的误解，讲座教学未能删除是一个重要的，但未回答的问题，由于不可能指导一个给定的学生通过两种不同的方法。本文对前后测的力和运动概念评价结果进行了错误对相同错误、错误对不同错误、错误对正确等表征，并提出了一种使用对错反应来推断基于活动的教学对讲课学生的影响的方法。结果表明，一个错误的，以同样的错误的反应，由一个讲座的学生将更有可能被转换为一个错误的，以正确的活动为基础的教学比将是一个错误的，以不同的错误的反应。这一结果与认知冲突作为活动课堂学习的辅助手段是一致的。
2005-06-29 physics.ed-ph
Transition Matrices: A Tool to Assess Student Learning and Improve Instruction
本文介绍了一种新的电子表格工具，采用高中或大学水平的物理教师谁使用共同的评估在教学前/教学后的模式，以诊断学生的学习和教学效果。电子表格创建一个简单的矩阵，该矩阵标识在诊断考试的每个问题上选择每个可能的测试前/测试后答案组合的学生的百分比。利用对错误答案选择的质量的分析，可以将答案选择从最差到最好排序（即，正确），从而产生“过渡矩阵”，可以提供更深入的洞察学生的学习和教学方法的成功或失败比传统的分析，采用二分法评分。
2017-03-13 physics.ed-ph
Who does what now? How physics lab instruction impacts student behaviors
虽然实验室教学是物理教育的基石，但学生在实验室中的行为对保留、在该领域的坚持以及学生物理身份的形成的影响仍然是一个悬而未决的问题。在这项研究中，我们进行了两个学期的实验室观察学生的行动在两个教学不同的部分相同的物理入门课程。我们使用聚类分析来识别不同类别的学生行为，并分析它们如何与实验室结构和性别相关。我们发现，在实验室结构，促进协作小组工作，促进决策，有一个任务分工沿性别线方面的笔记本电脑和设备的使用（并没有发现这样的划分学生在引导验证实验室）。
2018-07-25 physics.ed-ph
ASK-IT/A2L: Assessing student knowlede with instructional technology
ASK-IT/评估学习（A2 L）项目试图为学习，教学和沟通带来战略方法。ASK-IT/A2 L旨在将形成性评估和课堂反应系统的使用与高中和大学的物理教学相结合。在本指南中，我们提出了一个结构，用于讨论学生在ASK-IT/A2 L课堂上需要的新思维方式，由12个“思维习惯”组成，供学生培养。为了帮助教师规划教学，我们提出了一个模型的五个阶段的认知发展，大多数学生需要遵循发展所需的知识和技能。我们展示了如何一个典型的教训可能是围绕“项目”组织，最小的单位ASK-IT/A2 L课程规划：问题，问题，或任务给学生单独或分组工作。为了帮助项目创建，我们提出了基于模型的设计范式，并建议避免常见陷阱的提示和将认知目标与思维习惯相匹配的方法。最后，我们将心理习惯理论应用于教师和学生的元认知。
2005-08-19 physics.ed-ph
Evaluating recognition and recall formats of social network surveys in physics education research
Drexel University（德雷塞尔大学）；Michigan State University（密歇根州立大学）；University of Copenhagen（哥本哈根大学）
研究评估了社交网络调查中识别与回忆格式可能存在的系统误差，发现识别格式可能报告更多同伴互动，但名次效应不显著，为未来网络研究提供设计参考。
2025-08-11 physics.ed-ph
Toolboxes and handing students a hammer: The effects of cueing and instruction on getting students to think critically
培养批判性思维能力是大学物理课程的共同目标。学生如何理解证据，他们用证据做什么？在本研究中，我们通过学生在物理实验入门课程中的笔记本来评估学生的批判性思维行为。我们将结构化定量探究实验室（SQILabs）课程中的学生行为与对照组进行了比较，并通过程序提示评估了这些行为的脆弱性。我们发现，SQILabs在提高学生对数据的推理和根据数据做出决策的质量方面通常是有效的。然而，这些推理和意义建构方面的进步却被程序性线索所阻碍。我们通过认识论框架和任务导向的镜头来描述这些行为变化，这些变化是由教学动作引起的。
2017-03-21 physics.ed-ph
Impact of guided reflection with peers on the development of effective problem solving strategies and physics learning
学生必须学习有效的解决问题的策略，以发展物理专业知识。有效的问题解决策略包括对问题的概念分析，然后是解决方案的规划，然后是实施，评估和反思过程。研究表明，将一个问题从最初的口头表征转换为其他合适的表征，例如，在最初的概念分析过程中，使用图形表示可以促进对问题的进一步分析。6但是，如果没有指导，许多入门物理学生使用表面的线索和提示来解决问题，并且没有将解决问题视为学习的机会。在这里，我们描述了一项研究，这表明，从事学生在反思与同行有关有效的解决问题的策略，而有效的方法为他们建模，并提供及时的反馈，可能会提高所需的技能。
2016-04-29 physics.ed-ph
Using Categorization of Problems as an Instructional Tool to Help Introductory Students Learn Physics
根据基本原理而不是上下文对问题进行分类的能力被认为是解决物理问题的专业知识的标志。从Chi，Feltovich和Glaser的经典研究中获得灵感，我们比较了25个入门力学问题的分类，这些问题基于学生在大型微积分基础入门课程中与物理教师和博士的解决方案相似。学生在这里，我们总结了这项研究，并建议分类任务，特别是当与学生在小组中与同龄人一起工作时，可以是一种有效的教学工具，帮助学生在物理入门课程中学习辨别不同背景下的问题之间的潜在相似性，但相同的基本物理原理。
2016-02-23 physics.ed-ph
Fluctuations in Student Understanding of Newton's 3rd Law
我们目前的数据从学生之间的研究，学生对牛顿第三定律的问题，整个学年的反应。这项研究在罗切斯特理工学院进行，涉及三个季度序列中的第一个和第三个学生。反应曲线的构建揭示了学生学习中的微妙动态，而不是简单的前/后测试。我们发现直接指导有显著的积极影响，在部队的指导结束时达到顶峰，到季度末就会减少。两个季度后，在物理学III中，当指令从电力和电场的矢量量改变为电势的标量时，正确反应出现了显著的下降。然而，一旦教学回到涉及磁场的基于矢量的主题，学生的反应就会反弹到初始值。
2010-09-01 physics.ed-ph
Student understanding of quantum mechanics at the beginning of graduate instruction
在研究生教学开始时，我们进行了一项调查，以探讨学生对量子力学的理解。这项调查是在第一学期开始时对来自七所大学的202名一年级量子力学课程的物理研究生进行的。我们还对15名刚刚完成一门课程的研究生或本科生进行了一对一的访谈，这些课程涵盖了调查的所有内容。虽然有些大学的学生平均表现比其他大学好，但我们发现，学生们在理解量子力学概念方面都有普遍的困难。这些困难往往是由于将在一种情况下学到的概念过度概括到其他情况下，而这些概念并不直接适用。在区分密切相关的概念和理解量子力学的形式方面存在困难是常见的。这项研究的结果可以提高教师的第一年研究生量子物理的一些学生可能面临的困难。
2016-02-22 physics.ed-ph
Students' reasoning in choosing measurement instruments in an introductory physics laboratory course
University of Potsdam（波茨坦大学）；Humboldt-Universität zu Berlin（柏林洪堡大学）；King’s College London（伦敦国王学院）
研究探讨了大学物理实验室中学生选择简单测量仪器的决策与推理过程，发现实验室教学增强了学生对数据质量的重视，促使学生基于证据而非直觉做出选择。
2026-03-17 physics.ed-ph
Peer Instruction: Comparing Clickers to Flashcards
同伴教学（Peer Instruction，PI）是由埃里克·马祖尔（Eric Mazur）于1997年在哈佛大学提出的一种以学生为中心的教学方法。该方法受到科学界的欢迎，并被大量的学院和大学采用，原因之一是它的常识方法和记录的有效性。在PI中，任何给定课程的进展都取决于学生对概念测试的实时反馈结果：多项选择概念问题。在20世纪90年代初，学生们使用抽认卡来回答概念测试。然后，教师将估计学生持有每一种替代概念的比例。几年后，马祖尔开始使用无线手持设备-俗称点击器-取代抽认卡。以前在大学教室里使用点击器的用户报告了诸如出勤率增加和自然减员率降低等益处（Owens等人，2004; Lopez-Herrejon & Schulman，2004）。本文实证测量的具体贡献的点击器的概念学习和传统的解决问题的技能相比，低预算的抽认卡。结果表明，点击器不提供任何学习优势相比，抽认卡。然而，从教学的角度来看，响片提供了许多优势，应该加以考虑。
2007-02-21 physics.ed-ph physics.gen-ph
Understanding interaction network formation across instructional contexts in remote physics courses
该研究利用指数随机图模型分析四门远程物理课程的讲座与实验互动网络，揭示网络结构差异由教学情境目标、作业形式及学生性别和专业分布等教学层面与学生层面变量共同驱动。
2022-12-01 physics.ed-ph
Improving Students' Understanding of Quantum Measurement
我们描述了高年级本科生和研究生在量子测量方面遇到的困难。为了减少这些困难，我们已经开发了基于研究的学习工具，如量子互动学习工具（QuILT）和同伴教学工具。初步评估显示，这些学习工具能有效地提高学生对量子测量相关概念的理解。
2016-02-18 physics.ed-ph
Characterizing active learning environments in physics using network analysis and COPUS observations
本研究使用社会网络分析和本科STEM课堂观察协议（COPUS）来表征六个基于研究的入门物理课程。本研究探讨了同伴教学、模型教学、ISLE、SCALE-UP、情境丰富问题和辅导教学在物理导论中的应用。每门课程的学生在学期开始和结束时都接受了一次调查，要求他们自我识别在课堂上与他们有意义互动的同龄人。从学期开始到学期结束，每门课程的学生连接平均数量都有所增加，其中最大的增加发生在建模教学，扩展和上下文丰富的问题上。建模教学是唯一一门在学生网络紧密连接方面发生巨大变化的课程。除同伴教学外，所有课程的传递性都有所增加。我们还花了一个星期，每个研究地点在学期中期观察课程使用COPUS。从这些观察，学生COPUS配置文件看起来几乎相同的Tuesday，ISLE复习，和上下文丰富的问题讨论部分。这可能是由于可编码为“其他群体活动”的活动分辨率很高，这表明需要更详细的观察工具。
2021-09-20 physics.ed-ph
Student Outcomes Across Collaborative Learning Environments
学习助理（LA）模式支持教师在自己的课程中实施基于研究的教学实践。在LA模式中，本科生被雇用来帮助促进基于研究的协作学习活动。使用学习关于STEM学生成果（LASSO）数据库，我们检查了学生从112个第一学期的物理课程，使用基于讲座的教学，没有LA的协作教学，或LA支持的教学学习。我们使用5959名学生对力和运动概念评估（FMCE）或力概念量表（FCI）的反应来测量学生的学习。从分层线性模型（HLM）的结果表明，LA支持的课程有较高的后测成绩比合作课程没有LA和LA支持的课程，使用LAs在实验室和背诵有较高的后测成绩比那些使用LAs在讲座。
2018-08-21 physics.ed-ph
Relative benefits of different active learning methods to conceptual physics learning
Drexel University（德雷塞尔大学）；Michigan State University（密歇根州立大学）；Bryn Mawr College（布林莫尔学院）；University of Copenhagen（哥本哈根大学）
本文比较了四种主动学习方法对概念学习的影响，发现SCALE-UP方法在提升学生概念理解方面效果显著优于ISLE和Peer Instruction，而Tutorials方法与其它方法无显著差异，同时课堂活动类型影响学习效果。
2026-06-09 physics.ed-ph
Trends and Gender Disparities in Grades and Grade Penalties Among Bioscience and Health-Related Major Students Before, During, and After COVID-19 Remote Instruction
本研究通过成绩与成绩惩罚指标，分析生物科学及健康相关专业学生在COVID-19远程教学前后的表现变化，发现远程期间改善、之后恶化，并揭示女性在必修科学课中承受更大成绩惩罚，可能影响其STEM职业选择。
2025-05-08 physics.ed-ph
Using the Energy and Momentum Conceptual Survey to investigate progression in student understanding from introductory to advanced levels
本文利用EMCS调查追踪学生从入门到高级物理课程的概念理解进展，发现传统讲授式教学对困难概念改善有限，高年级学生仍存在常见替代概念。
2023-11-28 physics.ed-ph
Using Virtual Reality in Electrostatics Instruction: The Impact of Training
近年来，人们对使用虚拟现实（VR）技术来帮助教学，特别是在物理和相关学科中的兴趣重新抬头。随着VR设备的改进和更广泛的应用，关于VR对学生学习的影响以及如何在课堂上最好地使用这项技术，仍然存在许多未回答的问题。例如，在静电学方面，Smith等人（2017 \cite{smith17}）进行的一项大型对照随机研究发现，与视频或图像相比，基于VR的教学对学生学习的影响总体上可以忽略不计。然而，他们确实发现了一个强烈的趋势，即那些经常玩视频游戏的学生从VR中学习得比其他媒体更好。对这一结果的一种可能的解释是，延长的视频游戏提供了一种“训练”，使学生能够在虚拟环境中更舒适地学习。在目前的工作中，我们认为，如果一个VR培训活动，是无关的静电可以帮助学生准备学习静电从随后的VR指令。我们发现，初步的VR培训导致一个小的，但统计学上显着改善学生的表现对我们的静电评估。我们还发现，学生报告的游戏仍然与这个指标的较高分数相关。
2020-07-01 physics.ed-ph
Improving Students' Understanding of Quantum Measurement Part 2: Development of Research-based Learning Tools
我们描述了研究性学习工具的开发和实施，如量子互动学习教程（Quilts）和同伴教学工具，以减少学生在量子力学测量相关问题上的常见困难。初步评估显示，这些学习工具能有效地提高学生对量子测量相关概念的理解。
2016-02-22 physics.ed-ph
Seeking instructional specificity: an example from analogical instruction
广泛的教学方法，如互动参与已被证明是有效的，但这种一般性的特征提供了如何构建教学材料的细节指导很少。在这项研究中，我们通过比较两种使用类比来学习目标物理原理的方法来寻求教学的特异性：（i）在逐案基础上将类比应用于目标物理领域;（ii）使用类比在目标物理领域中创建一般规则。在一个大的，介绍性的物理课程（N = 231）的讨论部分，学生谁寻求一个一般规则能够更好地发现和应用一个正确的物理原理比学生谁分析的例子逐案。在随后的直接教学后，这种差异一直保持在一个降低的水平。我们认为，学生进行个案分析更有可能专注于特殊的问题的具体特征，而不是深层次的结构特征。本研究提供了一个例子，调查如何教学材料的具体结构可以是重要的是什么学习。
2015-08-20 physics.ed-ph
Thematic analysis of student perceptions of resources and demands experienced in introductory physics
University of Pittsburgh（匹兹堡大学）；Learning Research and Development Center, University of Pittsburgh（匹兹堡大学学习研究与开发中心）；University of Illinois at Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）
本文通过分析学生在初等物理课程中的经历，探讨了资源与需求框架对教学、认知和动机主题的影响。
2026-02-06 physics.ed-ph
Exploring Pedagogical Content Knowledge of Teaching Assistants Using the Test of Understanding Graphs in Kinematics
运动学图形理解测验（英语：Test of Understanding Graphs in Kinetics，缩写：TUG-K）是Beichner在1994年开发的一个多项选择测验，用来评估学生对运动学图形的理解。TUG-K上的许多项目都有很强的干扰项选择，这与学生在运动学图形方面的常见困难相对应。如果教师不了解物理导论学生的共同困难，并在教学设计中明确考虑到这些困难，那么教学就不可能是有效的。我们评估的教学内容的知识，一年级的物理研究生参加了教学助理（TA）培训课程的主题所涵盖的TUG-K。特别是，对于TUG-K上的每个项目，研究生被要求识别他们认为最常被物理学入门学生选择的错误答案，如果他们在相关概念的指导后不知道正确答案。我们使用的研究生数据和数据从Beichner的原始文件介绍物理学的学生，以评估相关的教学内容的知识（PCK）的研究生。我们发现，虽然研究生，平均而言，表现优于随机猜测，在确定介绍学生的困难上的TUG-K，他们没有确定许多常见的困难，介绍学生有图形的运动学，即使在传统的教学。此外，我们发现，研究生的能力，以确定的困难，介绍学生是依赖于上下文。
2013-07-26 physics.ed-ph
"Everyone is new to this": Student reflections on different aspects of online learning
本研究调查美国一所研究型大学学生对讲授式、主动学习式和实验物理远程课程的体验，提炼协作、评估与社区建设等启示，以指导未来课程设计。
2021-11-20 physics.ed-ph
Addendum to Concepts First Paper: A Student Deficit Model is Untenable in Understanding a Demographic Grade Gap
本附录表明，最好使用课程赤字模型而不是更常见的学生赤字模型来理解人口统计学上的年级差距。来自概念第一课堂的学生参加了与同时提供的其他三个班级相同的期末考试，因此可以比较每个班级不同人口统计组之间的成绩差距。它被发现，学生识别为一个种族/族裔群体的成员在物理学中代表性不足有更高的期末考试成绩比他们的同龄人从相同的概念第一类，而不是通常的情况下，考试成绩低于他们的同龄人，发现在其他三个类。在控制了对微积分和牛顿力学的理解之后，发现第一类概念中的人口统计差距与其他三类的差异超过四个标准误差。此外，值得注意的是，虽然学生的传入的理解是有用的，在解释组内的差异，他们不解释组间的差异，这表明学生赤字模型不解释（组间）的人口学等级差距。
2021-09-19 physics.ed-ph
Student thinking about the divergence and curl in mathematics and physics contexts
物理系本科生在理解数学工具和将数学知识应用于物理环境方面存在困难。使用基于学生访谈和开放式问题的书面答复的调查报表，我们调查了数学和物理学生中关于向量场的散度和旋度的正确和不正确概念的流行率。我们比较和对比前指令的反应，从中级E&M学生在KU鲁汶和圣安德鲁斯大学，与后指令的反应，从圣安德鲁斯的学生就读于向量微积分课程。这些学生群体之间的差异主要是在与物理相关的概念和向量场的图形表示方面。我们的比较前和教学后的反应，从E&M的学生表明，他们的理解的分歧和旋度显着改善，在大多数地区，虽然没有那么多的期望。
2015-09-26 physics.ed-ph
Rubric Design for Separating the Roles of Open-Ended Assessments
课程结束评估在不断尝试改进物理课程教学中发挥着重要作用。比较学生在教学前后的评估表现，可以衡量学生的学习情况。此外，通过分析学生对评估项目的回答，可以深入了解学生在具体概念和实践方面的困难。虽然开放式评估评分详细的规则提供了有用的信息，学生推理的研究人员，最终用户需要评分学生的反应，使他们可以获得有意义的反馈，他们的教学。一个满足最终用户和研究人员的解决方案是将学生作业评分和发现学生困难分开的评分规则。我们已经为科罗拉多州的经典力学/数学方法仪器构建了一个可分离的量规，未经训练的评分员使用它来可靠地对评估进行评分，研究人员也使用它来解开学生常见的困难。在这里，我们提出了量规的发展，评分员之间的可靠性措施，和一些未发现的学生的困难。
2014-07-11 physics.ed-ph
Skepticism vs. Convenience: Physics Students' Perceptions and Use of Large Language Models Before and After Instruction
Virginia Tech（弗吉尼亚理工大学）
本研究调查大一物理学生对大语言模型的感知与使用，发现学生普遍认可其能力但怀疑其学习价值，且多数学生因便利而使用；教学后怀疑增加，认为LLM导致虚假信心的学生比例从58%升至88%。
2026-09-21 physics.ed-ph
Using the Conceptual Survey of Electricity and Magnetism to investigate progression in student understanding from introductory to advanced levels
本文利用CSEM调查比较入门与高年级物理学生的表现，发现传统讲授式教学对电磁学概念理解提升有限，高年级学生仍存在常见替代概念，指出需整合概念与定量学习以构建稳健知识结构。
2023-11-28 physics.ed-ph
Developing Peer Instruction questions for quantitative problems for an upper-division astronomy course
几十年的研究表明，学生在利用主动学习的课堂上比在传统的只讲课的课堂上学到更多。积极学习还可以缩小不同人口群体之间经常存在的成绩差距。鉴于这些公认的结果，高年级天文学课程的教师可能会决定搜索天文学教育研究文献，希望找到一些关于学生常见困难的指导，以及经过研究验证和基于研究的主动学习课程。但他们的搜索将是徒劳的。目前关于高等天文学的文献基本上不存在。这是一个耻辱，因为许多高年级天文学学生将经历概念和解决问题的困难与他们遇到的定量问题。即使学生有很强的数学背景，这些困难也可能存在。在本文中，我研究了一个定量的问题，这是代表那些高年级天文学的学生预计要解决。我列出了许多微妙的信息片段，学生需要了解，以推进对一个解决方案，我描述了这样的列表如何可以用来生成同伴教学（PI）的问题。我还为希望开发和实施自己的PI问题的教师提供了指导方针。这些PI问题可用于增加在高级天文学课程中发生的主动学习量。它们有助于培养学生对符号和数学表示的理解，并有助于提高学生解决问题的能力。
2019-10-30 astro-ph.GA physics.ed-ph
How physics instruction impacts students' beliefs about learning physics: A meta-analysis of 24 studies
在这个元分析中，我们综合了24项研究的结果，使用科罗拉多州的学习态度关于科学调查（CLASS）和马里兰州的物理期望调查（MPEX）回答几个问题：（1）物理教学如何影响学生的信念？(2)物理学专业的学生什么时候会形成专家般的信念？（3）学生的信念如何影响他们的物理学习？我们报告说，在典型的物理课上，学生的信念恶化或充其量保持不变。有几种类型的干预措施，包括明确关注模型构建和/或发展专家般的信念，导致信念的显着改善。此外，小型课程以及基础教育和非科学专业的课程也会改善信念。然而，由于现有的数据对某些类型的班级进行了过度抽样，因此尚不清楚这些改善实际上是由于干预措施，还是由于班级规模小，或者是最经常使用这些干预措施的班级的学生人数。物理学专业的学生在进入本科教育时，往往比非专业学生有更多专家般的信念，这些信念在他们的本科生涯中保持相对稳定。因此，典型的物理课程似乎是选择已经有坚定信念的学生，而不是支持学生发展坚定的信念。学生对物理学的新观念与他们在概念力学调查中的收获之间有很小的相关性。这表明，具有更像专家的传入信念的学生可能在物理课程中学到更多，但这一发现应该进一步探索和复制。有些问题仍然没有答案。为了回答这些问题，我们建议未来进行几种特定类型的研究。
2015-05-28 physics.ed-ph
