Extending and Evaluating and Novel Course Reform of introductory Mechanics
本论文的研究动机是为了改进物理导论课程。物理导论课程通常是学生学习创建模型以解决复杂问题的第一门课程。然而,许多学生采取介绍物理课程未能获得这些课程中提出的概念,方法和工具的命令。本文提出的改革重点是改变入门课程的内容,而不是像大多数改革那样改变内容交付方式。本论文探讨如何表现广泛使用的测试概念理解力学比较学生之间的课程与更新和修改的内容和学生采取传统的课程。传统学生的更好表现被发现源于他们对测试中出现的项目类型的额外练习。这项工作的结果带来了问题的作用,介绍物理课程的非专业。这一新角色的一个方面是教授新方法,如计算(使用计算机解决数值,模拟和可视化物理问题)。本文探讨了将计算作为物理课程的一部分对学生的潜在好处。在学生完成一系列计算作业问题后,许多人能够模拟一个他们没有经验的新物理情况。一些学生未能模拟这种新的情况可能源于他们对学习计算的不利态度。在这篇论文中,我们提出了一个新的工具来描述学生的态度。初步的测量结果表明,成功和不成功的学生之间的显着差异。
2011-12-21 physics.ed-ph
Flipping the Large-Enrollment Introductory Physics Classroom
大多数STEM学生在大规模招生(N $\gtrsim$ 100名学生)教室中体验介绍性物理序列,由一名讲师领导,并由几名助教支持。这项工作描述的方法和原则,我们用来创建一个有效的“翻转课堂”在大招生介绍物理课程,取代了大部分传统的讲座时间与课堂上的学生驱动的活动。在这项工作中,我们比较学生学习的课程,由作者与翻转课堂教学法与更传统的教学法。通过比较考试中相同的问题,我们发现,与以讲师为中心的传统课堂中的学生相比,以学生为中心的翻转课堂中的学生获得了显着的学习收益。此外,我们发现,通常看到的介绍物理序列中的性别差距显着减少翻转教室。
2018-07-10 physics.ed-ph
Gender expression appraisals in introductory physics courses: A cross-institutional replication
Oregon State University(俄勒冈州立大学)
本研究通过跨机构复制,验证了物理入门课程中学生在女性气质、男性气质和双性气质方面的自我与反射评估存在显著的性别内变异和方向性差异模式,并发现性别污名意识与差异模式相关,归属感与女性气质差异相关。
2026-07-15 physics.ed-ph
Implementing and assessing computational modeling in introductory mechanics
学习物理学入门课程的学生很少接触计算建模。在佐治亚理工学院的一个学期的大型讲座介绍基于微积分的力学课程中,学生们学会了使用VPython编程环境解决物理问题。在本学期,1357名学生在这门课程解决了一套十四个计算建模家庭作业的问题,使用在线商业课程管理系统。他们的熟练程度与计算建模进行了评估,在监考环境中使用一种新的中心力问题。大部分学生(60.4%)成功完成了评估。对学生提交的错误程序的分析表明,一小部分学生的错误解释了为什么大多数程序失败。我们讨论了计算建模作业和评估的设计和实施,从评估的结果和在STEM入门课程的计算建模教学的影响。
2012-07-03 physics.ed-ph
An equitable and effective approach to introductory mechanics
介绍力学(“物理1”)是学生渴望追求STEM职业生涯的关键网关课程。这门课的一个主要挑战是学生的物理准备有很大的差异,这种准备水平对学生的表现有很强的预测性。入学准备的水平在很大程度上也取决于学生的教育特权,因此这门课程可能会放大K-12教育中的不平等,并为边缘化群体的学生提供STEM职业生涯的障碍。在这里,我们提出了一个新的介绍性课程设计,以解决物理学中的这种公平挑战1。我们设计的课程基于刻意练习的概念,让学生有针对性的,脚手架,并重复的机会,从事研究确定的做法和有效解决问题所需的决定。我们使用现实世界的问题,因为它们与高中物理问题的相似性较小,因此即使是最好的高中物理教学的学生也没有解决这些问题的经验或技能。学生们学到了他们在未来课程中所需要的物理内容知识,特别是在工程方面,他们解决问题的能力大大提高。此外,课程的成功与即将到来的物理准备无关,与传统物理1课程的结果形成鲜明对比。这些发现表明,我们通过在现实世界解决问题的背景下采用刻意练习的方法,使物理1更加公平。
2021-11-24 physics.ed-ph
Supporting students with ADHD in introductory physics courses: Four steps for instructors
本文针对高等物理入门课程中ADHD学生支持不足的问题,基于一名ADHD学生的亲身视角,为教师提供可帮助其成功的四类教学策略。
2021-05-13 physics.ed-ph
Teaching Computation in Introductory Physics using Complex Problems
计算是现代科学和工程工作的一个核心方面,然而,计算教学尚未完全渗透到大学STEM课程。在物理学中,我们已经开始以各种方式将计算融入我们的课程。在这里,我们讨论了一种方法,将计算集成到基于微积分的力学中,其中课程的讲座和实验室是解耦的。在密歇根州立大学,我们开发了一门“讲座”课程,名为“物理学项目与实践”,科学和工程专业的学生四人一组,使用分析和计算技术解决复杂问题。在本文中,我们提供了有关计算指令,活动和评估的详细信息,用于教这些入门级学生如何使用VPython建模运动。
2017-09-16 physics.ed-ph
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
Department of Physics and Astronomy, University of Pittsburgh(匹兹堡大学物理与天文学系)
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
Breaking Barriers: Investigating Gender Dynamics in Introductory Physics Lab Classes
本文通过三所院校的问卷与定性反馈考察物理入门实验课中的性别差异,发现系统性参与障碍证据有限但局部存在,并揭示女性在男性主导小组中的互动困境。
2025-06-06 physics.ed-ph
Associations between learning assistants, passing introductory physics, and equity: A quantitative critical race theory investigation
许多STEM学位需要通过物理学入门课程。物理课程的不及格率通常很高,这可能会对因种族主义、性别歧视和阶级歧视而被边缘化的学生造成不成比例的伤害。我们研究了学习助理(LA)支持的课程与不及格成绩(即,d,drop,fail,or withdrawal; DFW)在物理学导论课程中。研究中使用的数据来自2312名学生在41个部分的介绍物理课程在一个地区的西班牙裔服务机构。我们开发了学生DFW率的分层广义线性模型,该模型考虑了性别、种族、第一代身份和LA支持的教学。我们使用了定量的批判种族理论(QuantCrit)的观点,专注于霸权权力结构在延续不公平的学生结果中的作用。我们的QuantCrit观点为我们的研究问题,方法和结果的解释提供了信息。该模型将LAs与DFW率的整体下降以及有色人种学生的DFW率比白人学生的DFW率下降幅度更大相关联。虽然在LA支持的课程中,DFW率的不平等程度较低,但仍然存在。
2020-04-09 physics.ed-ph
Obstacles to Mathematization in Introductory Physics
学习物理学入门课程的大学生一般都能成功地在上下文中执行数学程序,但往往难以使用数学概念来理解。物理教师指出,他们的学生在基本的代数推理方面遇到困难,而代数推理是更高级的数学思维的基础。然而,很少有系统的研究已经完成,以衡量和分类,在这一人口的困难。本文描述了学生推理的趋势与比例,量化和符号化的微积分为基础的物理入门调查。虽然用于探测学生思维的评估项目需要数学推理通常在中学数学课程中教授,但我们发现基于微积分的物理学生的成功率约为50%。对于这些学生中的许多人来说,数字的复杂性和数量的抽象程度干扰了基本的算术推理。我们认为,物理学家的代数思维源于一种特殊的认知融合,这是没有解决的先决条件代数课程。为了让更多的学生理解和采用物理的数学思维特征,教师和教育研究者必须探索如何使数学化成为课程中更明确的一部分。
2016-07-18 physics.ed-ph
Systemic inequities in introductory physics courses: the impacts of learning assistants
在学生中创造公平的表现结果是许多教师和研究人员的重点。这项工作的一个重点是研究物理学生的表现在性别上的差异,这是一个公认的问题。另一个不太常见的重点是种族和族裔群体之间的差距,由于代表率低,难以确定其业绩差距,这一点可能没有得到太多关注。在这项调查中,我们研究了学习助理(LA)支持的课程和提高学生成绩的公平性之间的关联。我们建立了学生成绩的分层线性模型,以研究性别和种族/民族的表现如何不同,以及LAs如何调节这些差异。用于分析的数据来自通过学习STEM学生成果(LASSO)平台收集的入门力学课程的前后期概念量表。我们的模型显示,性别和种族/民族之间的表现差距大小相似,并且从教学前到教学后有所增加。LA支持是有意义的,可靠的学生整体表现的改善,但不与课程内的性能差距的变化。
2017-11-15 physics.ed-ph
High stakes exams inflate a gender gap and contribute to systematic grading errors in one introductory physics series
本文通过补考与不同风险考试的对比实验,论证物理导论考试中的性别差距源于考试风险而非学生物理能力差异,并建议教师采用低风险评估方式。
2025-09-19 physics.ed-ph
Fostering Computational Thinking
学习物理学入门课程的学生很少接触计算建模。在佐治亚理工学院的一个学期的大型讲座介绍基于微积分的力学课程中,学生们学会了使用VPython编程环境解决物理问题。在本学期,1357名学生在这门课程解决了一套十四个计算建模家庭作业的问题,使用在线商业课程管理系统。他们的熟练程度与计算建模进行了评估,在监考环境中使用一种新的中心力问题。大部分学生(60.4%)成功完成了评估。对学生提交的错误程序的分析表明,一小部分学生的错误解释了为什么大多数程序失败。我们讨论了计算建模作业和评估的设计和实施,从评估的结果和在STEM入门课程的计算建模教学的影响。
2011-12-21 physics.ed-ph
Automaticity in Computation and Student Success in Introductory Physical Science Courses
从1984年到2011年,美国授予物理学学士学位的比例下降了25%,化学下降了33%,物理科学和工程总体下降了40%。数据表明,这些下降与大多数国家在数学中练习计算技能的不重视有关。对1990年至2010年实施的州标准的分析发现,大多数州都指示教师在计算问题解决中不强调记忆和学生实践。现有的州考试成绩数据显示,学生的计算能力显着下降。在最近的国际测试中,美国16至24岁的数学成绩在经合组织的22个测试国家中排名最后。最近的认知科学研究发现,要解决科学中结构良好的问题,学生必须首先记住数学和科学中的基本事实和程序,直到它们可以自动回忆起来,然后在各种不同的背景下练习应用这些技能。建议采取行动,通过调整美国数学和科学课程与认知科学的建议,以提高美国STEM毕业率。
2016-09-27 physics.ed-ph
Underprepared for Physics: Reframing the narrative on readiness and instruction in calculus-based, introductory physics courses
本文针对美国基于微积分的入门物理课程因机会不均、分班僵化导致的学业差距问题,质疑“学生准备不足”的叙事,推介罗格斯大学扩展分析物理项目及TIPSSS网络的教学改革,以在保严谨性的同时扩大学习准入,让物理课程成为机遇通路。
2025-08-01 physics.ed-ph
Student facility with ratio and proportion: Mapping the reasoning space in introductory physics
六个具体的推理模式的比例和比例已被划定为一种手段,操作化的专家实践。这些模式源于对物理学家如何在上下文中推理的考虑,由物理和数学教育中的先前工作所告知,并且具有与解决物理教学中常用问题所需的推理步骤相匹配的粒度。一套评估问题已经开发和验证,以探索学生的能力与推理模式。从西华盛顿大学、罗格斯大学和新墨西哥州立大学的3000多名学生那里收集了对开放式和多项选择的评估问题的回答。结果已被用来确定具体的推理困难,记录学生群体之间的表现差异,并探讨学生推理的问题背景的影响。我们发现,就读于大学物理课程的学生有困难的解释和应用的上下文中的比率,在许多情况下,缺乏设施的推理基础的基本算术运算的除法和乘法。
2015-11-29 physics.ed-ph
Applying a STEM Ways of Thinking Framework for Student-generated Engineering Design-based Physics Problems
研究应用 WoT4EDP 框架分析14组学生在物理实验室中自主生成工程设计问题的讨论与报告,揭示其思维特征及教学支持需求。
2025-03-13 physics.ed-ph
A longitudinal analysis of students' motivational characteristics in introductory physics courses: Gender differences
在过去的十年里,STEM课程中缺乏多样性和代表性不足的学生表现不佳一直是研究人员关注的焦点。特别是,人们对妇女在物理学领域代表性不足和表现不佳的原因提出了许多假设。在这里,我们提出了一个框架,帮助所有学生学习科学课程,考虑到四个因素:1)教学和学习工具的特点,2)教学和学习工具的实施,3)学生的特点,和4)学生的环境。虽然对因素1(教学和学习工具的特点)的研究很多,但对因素2(学生的特点,特别是动机因素)的关注较少。在这里,我们专注于从调查数据中获得的入门物理学生的基线动机特征,以告知框架的因素2。本研究以两个学期的物理导论课程为研究对象,通过对学生的自我效能感、毅力、对物理的迷恋、与物理相关的价值、智力心态和物理认识论进行前后调查,对学生的动机特征进行了纵向分析。与男生相比,女生的自我效能感、魅力感和价值感较低,对物理知识的理解更为“固定”。毅力是女生在整个物理入门课程中报告的平均值等于或高于男生的唯一因素。这些性别差异至少可以部分归因于社会的陈规定型观念和偏见,谁属于物理学,可以在它excelinit.The研究结果通知框架,并有影响的发展和实施有效的教学和学习工具,以帮助所有学生学习。
2021-02-15 physics.ed-ph
Factors Contributing to Attitudinal Gains in Introductory Astronomy Courses
大多数学生不会将天文学入门作为他们专业的一部分;对许多人来说,这是他们将学习的最后一门科学课程。因此,它有很大的潜力,以塑造学生的态度,以干领域为他们的余生。因此,我们认为,它是不太重要的,在评估天文学入门课程的有效性,探索传统的课程学习收益比探索的影响,各种课程组成部分对这种态度。我们描述了我们对期末调查的分析结果,这些调查是在2014-2015年共有749名学生返回的,这些学生来自10个机构,这些机构至少使用了我们于2009年在北卡罗来纳大学教堂山分校首次实施的天文学入门讲座和实验室课程的一部分。调查的目的是衡量每个学生的态度,并探讨相关的态度与他们的利用率,并与满意度,各种课程的组成部分,以及其他措施,他们的学术背景和他们的自我评估的表现在课程中。我们发现,学生的态度是显着的正相关,他们希望收到的成绩,以及他们的评级的课程的整体效果。在较小的程度上,我们发现学生的态度与他们的数学背景呈正相关,无论他们打算主修还是从事STEM职业,以及他们对教师有效性的评价。我们发现,学生的态度是负相关的工作量,他们认为这门课程涉及,令人惊讶的是,他们的家庭机构的规模和声誉。我们还发现,对于接触过他们的学生子集,学生的态度与他们对课程讲座部分的帮助性以及利用UNC-CH天网机器人望远镜网络的望远镜实验室的看法呈正相关。
2019-10-25 astro-ph.IM physics.ed-ph
Incorporating microlearning videos, online exercises and assessments into introductory physics
我们报告了柏林工业大学最大的物理课程在COVID-19大流行期间的演变,这促进了在线学习内容,电子评估的发展,以及至少是我们教学方法的重新概念化。通过转向远程教育,我们创建了可以轻松实施并与大学水平的任何物理类型课程相结合的功能。因此,我们顺便使入门物理学可持续地访问有困难的学生访问大学。除了我们在混合学习方法上获得的经验外,我们还提供在线练习,微型学习视频和电子评估的指南,包括通过大学Moodle在虚拟环境中实现的考试。由于该课程每年有800多名学生参加至少12个学士学位工程和所有STEM(科学,技术,工程和数学)领域,我们的改革极大地影响了学生的学习方式。这里提出的教学概念支持的结果,从力概念量表,学生的反馈,和考试成绩。原力概念量表显示,与传统的面对面授课相比,我们的在线教学并没有对学生的学习过程产生负面影响。学生的反馈表明,新的格式和材料正在网上得到很好的接受。最后,考试结果表明,在远程环境中进行的虚拟考试可以被设计为最大限度地减少作弊的可能性。此外,该测试能够产生与以前的传统测试类似的点分布。
2021-08-03 physics.ed-ph
Effects of Popular Science Writing Instruction on General Education Student Attitudes Towards Science: A Case Study in Astronomy
本研究探讨科普写作教学对非STEM专业学生科学态度的影响,发现写作密集型天文学导论课程能显著提升学生对STEM的理解、信心与科学素养。
2022-09-06 astro-ph.IM physics.ed-ph
Feedback That Clicks: Introductory Physics Students' Valued Features in AI Feedback Generated From Self-Crafted and Engineered Prompts
本研究调查入门物理学生使用AI反馈时的提示词复杂度和偏好,发现学生偏好结合提示词工程与有效反馈原则的结构化提示词生成的反馈,并识别出12个关键特征。
2025-09-10 physics.ed-ph
Role of inclusiveness of learning environment in predicting students' outcomes in courses in which women are not underrepresented
本研究基于501名生物科学专业学生的调查数据,发现学习环境中的感知认可和归属感分别对学生的物理身份认同和自我效能感具有重要预测作用,为创建包容性物理课堂提供了依据。
2024-10-22 physics.ed-ph
Eliminating self-selection: Using data science for authentic undergraduate research in a first-year introductory course
研究经验和指导已被确定为一种有效的干预措施,以增加学生参与和保留在干领域,具有很高的影响,学生从不应得的人口。然而,一对一的指导受到可用教师数量的限制,在某些情况下还受到助学金资金的限制。一对一的辅导还受到学生选择和自我选择的限制。由于研究职位往往是竞争激烈的,他们往往是由表现最好的学生。更重要的是,许多学生谁不认为自己是班上的尖子生,或不认为自己是研究人员可能不会申请,自我选择可以有最大的影响,非传统的学生。为了解决可扩展性,选择和自我选择的障碍,我们为本科生设计了一个数据科学研究体验,作为计算机科学入门课程的一部分。通过干预,学生早在第一学期就接触到真实的研究。干预措施是包容性的,因为所有注册课程的学生都参加了研究,没有选择或自我选择的过程。研究重点是大型文本数据库的分析。使用发现使软件工具,学生们分析了国会演讲语料库,并确定民主党演讲和共和党演讲之间的差异模式,支持和反对某些法案的演讲之间的差异,以及关于通过和未通过法案的演讲之间的差异。在研究经验的开始,所有学生遵循相同的协议,使用相同的数据,然后每组学生对自己的研究项目的工作,作为他们的课程的最终项目的一部分。
2020-03-17 physics.ed-ph
Presenting a STEM Ways of Thinking Framework for Engineering Design-based Physics Problems
本研究面向本科物理教学场景,提出整合设计、科学等五大要素的WoT4EDP跨学科思维分析框架,对比现有框架优化其应用,为物理课堂STEM活动的设计与分析提供实用工具。
2025-02-11 physics.ed-ph
Effectiveness of Quota Policies Across STEM, Biological, and Humanities Programs
Institute for Theoretical Physics, S\ ao Paulo State University (Unesp), Rua Dr. Bento Teobaldo Ferraz, 271-Bloco II, 01140-070 S\ ao Paulo, SP, Brazil;Department of Aeronautical Engineering, Engineering School, S\ ao Paulo State University (Unesp), Avenida Professora Isette Corr\ ea Font\ o, S\ ao Jo\ ao da Boa Vista 13876-750, SP, Brazil
本研究分析Unesp十多年配额政策,发现配额在物理和教育学影响小,在生物学影响大;基于微积分I数据,公开竞争录取学生表现最佳,种族配额生最差,且多次尝试通过率更低,揭示初始教育差距难在高等教育中克服。
2025-10-09 physics.ed-ph physics.soc-ph
Educational commitment and social networking: The power of informal networks
缺乏吸引人的教学法和入门科学课程中高度竞争的氛围往往会阻碍学生追求科学,技术,工程和数学(STEM)专业。一旦进入STEM领域,学术和社会融合一直被认为对学生的坚持很重要。然而,它很少被调查。特别是,课堂内外互动的相对影响仍然是一个悬而未决的问题。在这里,我们展示了,令人惊讶的是,对于那些成绩落在“中间”的学生来说,课外网络是持久性的最重要的预测因素。为此,我们使用逻辑回归结合赤池的信息标准来评估类内和类外网络,等级和其他因素。对于成绩最好(和最差)的学生来说,期末成绩是最好的持久性预测器-这些学生可能已经承诺(或只是限制继续),所以他们坚持(或辍学)。然而,对于中等年级的学生来说,只有课外亲密度--衡量一个人沉浸在网络中的程度--有助于预测持久性。但这并不意味着不需要在类的关系。然而,它表明,在这个队列中,只有那些通过方便的课堂互动并开始在课堂外形成牢固联系的学生才致力于他们的学习。由于许多学生因自然减员而流失,我们的研究结果为提高学生在STEM专业的坚持性提供了切实可行的途径。
2018-09-02 physics.ed-ph
Participation rates of in-class vs. online administration of low-stakes research-based assessments
本研究调查了课堂上和网上管理的研究性评估之间的学生参与率的差异。在两个学期的3个不同的物理导论课程的25个部分的1,310名学生的样本被指示完成类态度调查和概念量表相关的课程,无论是FCI或CSEM。每个学生都被随机分配到课堂上进行一项调查,另一项调查则在家中使用学习STEM学生成果(LASSO)平台进行在线调查。结果表明,在两个测试条件(在线和课堂)的参与率的巨大变化。一个层次广义线性模型(HGLM)的学生数据,利用逻辑回归表明,学生成绩的课程和教师评估管理的做法都是显着的预测学生参与。当实施推荐的在线评估管理实践时,不同测试条件下的参与率相似。学生和课程评估方法的影响将进行讨论。
2017-11-15 physics.ed-ph
Longitudinal associations between learning assistants and instructor effectiveness
学习助理(LA)模式的一个中心目标是通过教师实践的转变来提高学生的科学学习。目前关于大学物理教师经验对其教学效果影响的研究很少。为了调查大学入门物理教师有和没有LAs的经验与学生学习之间的关联,我们利用了来自学习STEM学生成果(LASSO)数据库的数据。LASSO数据库为我们提供了4,365名学生的学生级数据(概念量表分数和人口统计数据)和学生93门力学课程的课程级数据(教师经验和课程特征)。在对教师经验和学生学习之间的关联进行建模时,我们进行了分层多重插补来插补缺失数据,并进行了分层线性建模来将学生嵌套在课程中。我们的模型预测,教师的有效性下降,因为他们获得经验的教学没有LA。然而,LA支持的环境似乎补救这种下降的有效性,教师的有效性保持,而他们获得经验的教学与LA。
2017-11-15 physics.ed-ph
Bioscience Students in Physics Courses With Higher Test Anxiety Have Lower Grades on High-Stakes Assessments, and Women Report More Test Anxiety Than Men
本研究在女性占多数的生物科学专业物理课程中发现,考试焦虑和自我效能感存在不利于女性的性别差异,且二者仅能预测高风险评估成绩,表明相关负面趋势具有跨群体普遍性。
2025-05-08 physics.ed-ph
Grades, equity and graduation rates: a quantitative analysis of the association of learning assistants with improved student outcomes
San Jose State University(圣何塞州立大学);University of California, Davis(加州大学戴维斯分校)
该研究通过对10门STEM入门课程的定量分析,发现学习助手可全面提升学生成果,且对历史边缘群体的通过率及边缘族裔女性的毕业率改善更显著,建议多元化院校投资此类项目。
2026-10-28 physics.ed-ph
Click, Watch, Learn: The Impact of Student Self-Study Materials on Physics E&M Course Outcomes
本研究探讨得克萨斯农工大学开发的自学材料(200多个在线视频资源和过往考试题库)对电磁学入门课程成绩的影响,发现旧考试利用是第二大预测因素,可缩小第一代学生的成绩差距。
2025-08-16 physics.ed-ph
Questioning your brilliance in physics: Differential shifts in fixed mindsets by grade and gender
University of Pittsburgh(匹兹堡大学)
本研究通过调查508名微积分物理课程学生,发现女性比男性更易从自信型思维转向固定型思维,尤其在获得B或C成绩时,揭示了思维模式随成绩和性别动态变化。
2026-09-11 physics.ed-ph
Resources for Supporting Students with and without Disabilities in Your Physics Courses
本文针对物理课程中残障学生支持不足的问题,综述相关文献,提出面向全体学习者的课程设计框架,并整理可促进可访问性的教学资源。
2019-07-17 physics.ed-ph
Learning Concepts First: A Course Structure with Improved Educational Outcomes in the Short, Medium, and Long Terms (Especially for Minority Groups Underrepresented in Physics)
本研究重新组织了一个主动学习物理课程(治疗),试图提高学生解决问题的能力。这个重新组织的课程涵盖了前6周的所有相关概念,最后4周用于解决复杂问题(需要学生使用高阶认知能力)的实践。第二个主动学习课程(对照)在同一季度由同一教师使用相同的课程材料,但涵盖材料的标准(逐章)的顺序。在考虑了入学学生的特点后,治疗课程的学生在两个结果指标上的得分明显优于对照组:i)期末考试和ii)他们随后的物理课程。更重要的是,来自少数群体的学生在物理方面的代表性不足,当且仅当他们在治疗班时,他们的期末考试成绩和班级成绩与班上其他学生没有区别。最后,这批学生中的许多人在物理学导论的第三季度参加了概念第一课程。谁采取了至少一个概念第一课程的学生被发现有显着更高的毕业率与STEM专业比那些学生从这个队列谁没有采取概念第一课程。
2016-12-17 physics.ed-ph
Practice Makes Better: Quantifying Grade Benefits of Study
本研究利用密歇根大学Problem Roulette的四年学习数据,量化了物理入门课程中练习量与成绩的正相关关系,验证了学习量对成绩的提升作用及人口学差异,为学生学习激励和教师教学支持提供依据。
2023-04-29 physics.ed-ph
Course Deficit Model and the CLASP curriculum: Examining equity and graduation rates at two institutions
本文比较了CLASP改革物理课程在两所院校的实施效果,发现该课程能降低退课和不及格率、保证后续学业表现,并提高被边缘化学生的STEM毕业率,从而论证高等教育具备提升公平性与学生成功的工具。
2024-11-22 physics.ed-ph
The Force Concept Inventory Across Continents: Testing Q-Matrix Transferability and Cross-Cultural Differences in Mechanics Reasoning
Australian Catholic University(澳大利亚天主教大学);Technolyceum (Ministry of Education School)(技术学院(教育部学校));University of Johannesburg(约翰内斯堡大学);City University Macau(澳门城市大学);De La Salle University(德拉萨大学)
本研究利用G-DINA模型分析美国与南非学生FCI数据,发现14/30题项存在跨文化DIF,表明Q矩阵需在跨情境部署前验证,以反映真实概念推理差异。
2026-09-21 physics.ed-ph
Beyond Project-Based Learning: Conference-Style Writing as Authentic Assessment in Interdisciplinary Quantum Engineering Education
Baylor University(贝勒大学)
本文探讨了在工程量子力学入门课程中,将会议式论文要求融入项目式学习中的教育作用,发现该方法能提升学生参与度、信心和技术技能,同时强调会议式写作对科研准备的重要性。
2026-04-29 physics.ed-ph quant-ph