An open-access clicker question bank for numerical analysis
本研究构建了含250余道题的数值分析本科入门课开放获取点击器问题库,经课堂实践验证其在知识检测、参与度及满意度提升上有效,已按CC许可发布供学界使用。
2020-05-26 cs.NA math.NA physics.ed-ph
Challenges in addressing student difficulties with time-development of two-state quantum systems using a multiple-choice question sequence in virtual and in-person classes
本研究在两年的高级本科量子力学课程中,于虚拟和线下面对面课堂实施经研究验证的CQS,比较传统讲授与参与CQS后的学生表现,以评估其对两态量子系统时间演化学习的有效性。
2024-02-28 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
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
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
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
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
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
Responding to student feedback Individualising teamwork scores based on peer assessment
团队工作评估通常会产生一个最终产品,所有团队成员都会得到一个分数,而不管他们对团队项目的贡献如何。为了回应学生在团队合作评估的公平评分方面的反馈,我们实施了同侪评估作为一种建议的教学干预,以个性化的团队标记,并防止团队成员利用搭便车。团队得分是个人化的,与每个学生从团队中的同龄人那里获得的平均同侪评估得分成比例。我们分析了课程评估数据之前和之后的同行评估过程中,从学生参加工程设计课程的实施。根据社会相互依存理论分析数据表明,同行评估过程中提高了团队成员的合作,提高了学生的团队合作经验和他们的参与过程。
2020-11-23 physics.ed-ph
Peer Evaluation of Video Lab Reports in an Introductory Physics MOOC
当课程注册人数变得非常大(约10^4名学生)时,评估学生的表现变得具有挑战性。作为佐治亚理工学院2013年提供的物理学入门大规模开放在线课程(MOOC)的一部分,学生们提交了力学实验室的视频报告。这些报告的同行评价提供了评价学生实验室工作的主要方法。本文介绍了开发和使用的方法,以指导学生评价对方的视频实验报告。我们还讨论了学生的同伴评价行为是如何随着课程中提供的不同干预措施而改变的。
2014-10-15 physics.ed-ph
Student understanding of Fermi energy, the Fermi-Dirac distribution and total electronic energy of a free electron gas
我们调查了高年级本科生和研究生的量子力学和统计力学的核心课程后,物理学生的费米能量,费米-狄拉克分布和总电子能量的自由电子气体后,他们在各自的课程学习相关概念的困难。这些困难进行了探讨,管理书面概念和定量问题的本科生,并要求一些本科生和研究生回答这些问题,而大声思考在一对一的个人访谈。我们发现,先进的学生有许多共同的困难,这些概念后,传统的讲座为基础的教学。参与一系列点击器问题提高了学生的表现,但在他们对这些具有挑战性的概念的理解方面仍有改进的空间。
2020-06-07 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
Department of Physics & Astronomy, University of Pittsburgh(匹兹堡大学物理与天文学系)
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
Investigating peer recognition across an introductory physics sequence: Do first impressions last?
本文通过两学期同一批学生的纵向数据研究同伴认可的时间变化,发现获提名最多的“认可名人”会随发言活跃度变化而改变,表明第一印象并非完全持久,并挑战了认可模式与学年相关的既有结论。
2024-01-25 physics.ed-ph
Persistence of Physics and Engineering Students via Peer Mentoring, Active Learning, and Intentional Advising
我们已经开发并实施了一个低成本的同行指导计划,融合了个人和学术支持,以帮助学生在物理专业或工程双学位课程所需的入门课程中取得学术成功。由于这一方案,保留增加了进入科学,技术,工程和数学的学生在阿尔比恩学院,因为他们通过入门课程移动,从第一学期到第三学期物理课程的保留增加了20%,与该方案不存在的年份相比。
2016-08-14 physics.ed-ph
Research-Based Course Materials and Assessments for Upper-Division Electrodynamics (E&M II)
科罗拉多大学博尔德分校正在进行的关于初级静电学(E&M I)学生学习的研究取得了良好的成果,这使我们将这项工作扩展到了高级电动力学(E&M II)。我们在这里描述了我们的一套研究为基础的教学材料,旨在积极参与学生在讲座(包括点击问题和其他课堂活动)的发展;和一个工具,用于评估我们的教师共识的学习目标是否得到满足。我们还讨论了我们的改造课程,计划的传播和进一步完善这些材料的几个最近实施的初步结果,并提供了一些见解到学生的困难,在先进的本科电磁学。
2012-08-26 physics.class-ph physics.ed-ph
Predictive Modeling for High Impact Active Learning Classrooms
Cornell University(康奈尔大学);Drexel University(德雷塞尔大学)
本研究利用超过10000名学生和24所机构的数据,建立预测模型,发现课堂时间分配(讲座、小组工作表、点击器问题和学生提问)能可靠预测学生概念学习,并识别出一类效果显著的课堂模式。
2026-11-09 physics.ed-ph
Improving Students' Understanding of Quantum Mechanics by Using Peer Instruction Tools
量子力学是一门具有挑战性的学科,即使对高年级的本科生和研究生也是如此。在这里,我们讨论的发展和评价的研究为基础的概念测试同伴教学形成性评估工具,在量子力学(QM)课程。初步评价表明,这些工具是有效的,帮助学生发展一个很好的掌握量子力学。
2016-02-17 physics.ed-ph
Writing Science Fiction Stories to Motivate Analysis of Journal Articles
对于许多学生来说,大学物理课程对他们关于物理与日常世界之间联系的信念几乎没有什至是负面的影响。帮助学生认识到这种联系的一种方法是将科学文章的分析纳入课程。对于入门课程,可以让学生讨论与科学有关的报纸文章或科学普及杂志上的文章,而同行评审期刊上的文章可能更适合荣誉课程或高年级课程。在这项工作中,我描述了一个项目,在两个学期的高年级电力和磁力课程在美国空军学院,学生被要求使用的科学从同行评议的期刊文章写一个科幻小说的故事。虽然其他人在物理课程中使用科幻故事,但这是第一篇描述学生在物理课程中撰写自己的科幻故事的项目的文章。
2014-03-10 physics.ed-ph
Sixteen years of Collaborative Learning through Active Sense-making in Physics (CLASP) at UC Davis
本文介绍了我们在加州大学戴维斯分校,生物科学的学生自1996年以来一直采取的大型改革物理学导论课程。本课程的中心特点是在每周五个小时的讨论/实验室中,学生参加强调同行讨论,论证和思想陈述的活动,重点关注学生的意义。这门课程在许多基本方面与传统的物理学入门课程不同。在讨论了CLASP的独特功能及其在加州大学戴维斯分校的实施后,提出了各种学生的成果措施,显示了谁参加了CLASP课程的学生相比,谁参加了传统的物理学入门课程的学生的表现有所提高。我们使用的措施包括高年级GPA,MCAT分数,FCI收益和MPEX-II分数。
2013-05-23 physics.ed-ph
Improving student understanding of quantum mechanics underlying the Stern-Gerlach experiment using a research-validated multiple-choice question sequence
在课堂上让学生参与精心设计的多项选择题,并要求他们在每个学生单独思考答案后与同龄人讨论答案,这可能是物理课程中有效的循证主动参与教学法。此外,经过验证的多项选择题序列比单独的多项选择题更有可能帮助学生建立良好的物理知识结构。在这里,我们讨论了一个框架来开发强大的多项选择题序列,然后使用框架的开发,验证和实施的多项选择题序列,重点是帮助学生学习量子力学通过施特恩-格拉赫实验,利用引导探究式学习序列在同一主题的互动教程。在开发和验证多项选择题序列的广泛研究,努力使其有效的学生在高层次的本科量子物理课程的各种事先准备。我们讨论了学生在评估任务上的表现,重点是施特恩-格拉赫实验后,传统的基于讲座的教学与参与后,研究验证的多项选择题序列管理的点击问题,学生有机会与他们的同龄人讨论他们的反应。
2020-06-07 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
Understanding the development of interest and self-efficacy in active-learning undergraduate physics courses
建模教学(MI)是一种主动学习的物理入门课程,已被证明可以提高学生的学业成就。在多元智能课堂中,同伴间的互动起着重要的作用。他们对学生的兴趣和自我效能感的影响-各种职业理论的杰出结构-尚未得到彻底的探讨。我们的三个本科MI课程(N=221)的检查显示,学生的物理自我效能感,物理兴趣,一般科学的兴趣下降。物理兴趣与自我效能感之间存在正相关关系,科学兴趣与自我效能感之间存在负相关关系。我们测试了结构方程模型,证实学生互动对自我效能感有积极的贡献。本研究框架内更广泛的职业生涯理论框架,并提出了细致入微的考虑,在本科主动学习科学课程的背景下,关于兴趣和自我效能感的结构学生的课堂互动。
2022-10-25 physics.ed-ph
Characterization of Upper-Level Undergraduate Quantum Mechanics Courses in the U.S
本文基于美国76名教师的调查,分析了本科量子力学课程的教学方法、资源使用和内容覆盖,发现多数教师采用传统讲座但互动教学渐增,不同教学路径在内容覆盖上高度重叠。
2025-07-14 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
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
Impact of peer interaction on conceptual test performance
我们分析了在微积分基础上的物理导论课程中,两人一组进行电磁概念调查测试的有效性。与同伴合作的学生在个人测试中的归一化增益比不合作的学生大得多。我们没有发现统计学上的显着差异的表现,学生谁得到了一个机会,制定自己的反应之前,同行的讨论,与那些谁没有。同侪合作也显示了知识共建的证据。与个别学生的讨论表明,学生自己的价值同侪互动。我们讨论了不同个体成就的学生配对的效果。
2016-02-24 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
Online Tutoring in Introductory Physics Courses: a Lockdown Experience
新型冠状病毒疫情导致的社交距离对全球教育产生了深远影响,因为学校和大学必须迅速在线组织课程。教师和学生之间以及学生之间的传统互动必须改变,取而代之的是在线联系。在这方面,实验室工作和辅导在同伴教学模式中具有重要作用,需要重新设计。在这里,我们讨论了在都灵理工大学的物理导论课程采用的在线辅导模式,并通过分析学生在学期和夏季和秋季考试的表现来评估其有效性。
2020-11-26 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
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
The effectiveness of 'pencasts' in physics courses
Pencast是由问题解决者讲述的解决问题的视频。在教学上,学生可以创建pencast来说明他们自己的问题解决教师或他们的同龄人。Pencast对从小学到大学课程的多个层次的教学都有影响。在这篇文章中,我们描述了使用pencast在大学水平的高年级电磁场课程通常采取的初级和高级物理专业。对于每一个家庭作业,学生们在问题集到期前几天创建并提交了普通问题的pencast。我们比较学生在课堂上的表现(不包括最后提交的分数)与最后提交率。提交更多pencast的学生往往在课程中做得更好。最后,我们提出了一些实用的建议,在其他课程实施pencast。
2017-03-27 physics.ed-ph
Student ownership of projects in an upper-division optics laboratory course: A multiple case study of successful experiences
我们调查学生的主人翁意识的多周期末项目在高年级的光学实验室课程。使用多案例研究的方法,我们详细描述了三个学生的项目。个案内分析的重点是确定每个项目的关键问题,并按时间顺序对这些事件进行描述。跨案例分析的重点是确定紧急主题方面的五个维度的项目所有权:学生代理,教师指导,同行合作,兴趣和价值,情感反应。我们的内部和跨案例分析得出了三个主要发现。首先,将劳动分工与集体头脑风暴相结合可以帮助平衡学生代理,教师指导和同伴合作。第二,学生对项目的兴趣及其价值的感知会随着时间的推移而增加;学生对项目主题的最初兴趣并不是学生拥有项目的必要条件。第三,学生所有权的特点是情绪波动范围广泛,因为学生在长期的斗争和成功的时刻之间交替,而他们的项目工作。这些发现不仅将关于学生所有权的文献扩展到一个新的教育领域-即高年级物理实验室-它们还对学生所有权是期望的学习成果的课程中的实验物理项目的设计具有具体的影响。我们对课程和项目进行了足够详细的描述,以便其他人可以根据他们的具体情况调整我们的结果。
2017-09-15 physics.ed-ph
Reflecting to learn in a physics multimedia communication course
该研究在物理高年级多媒体演讲课中引入批判性反思与同伴评价,发现其对即时测验成绩影响很小,而内容保持和迁移主要与多媒体学习质量指标及先验接触相关。
2024-09-13 physics.ed-ph
Challenges in addressing student difficulties with quantum measurement of two-state quantum systems using a multiple-choice question sequence in online and in-person classes
本研究在高级量子力学课程中,通过在线与面对面教学,评估了点击器问题序列(CQS)对两态系统量子测量概念学习的影响,并比较了传统讲授与CQS干预后的学生表现,分析了三年实施中的趋势。
2024-05-29 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
How learning environment predicts male and female students' physics motivational beliefs in introductory physics courses
本研究采用先验同一性框架,通过控制微积分基础物理入门课程学习初期学生的自我效能感和兴趣,探讨学习环境(包括认知、同伴互动和归属感)对学生物理自我效能感、兴趣和同一性的影响。我们调查了1203名学生,其中35%是女性。研究发现,在课程开始时,女生的物理自我效能感和兴趣低于男生,到课程结束时,这些动机结构的性别差异变得更大。分析发现,学生物理自我效能感和兴趣的降低是通过学习环境的中介作用,并最终影响学生的物理同一性。本研究的模型表明,知觉认知在解释学生物理认同感中起主要作用,而学生物理归属感在解释学生物理自我效能感的变化中起重要作用。
2020-07-15 physics.ed-ph
Investigating student ownership of projects in an upper-division physics lab course
在本科生的研究经验,学生发展的身份作为一个科学家是耦合到他们的研究项目的所有权感。作为研究物理实验室课程中类似连接的第一步,我们调查了学生在基于激光的高年级课程中的项目所有权。学生们在学期的最后七周里分组完成他们选择的期末项目。利用项目所有权调查和每周学生反思的数据,我们调查了学生所有权,因为它涉及到学生的个人代理,自我效能,同伴互动,以及复杂的情感反应的挑战和成功。我们提出了学生的项目所有权在高年级物理实验室的证据。此外,我们发现,有一个复杂的关系,学生的影响和他们的主人翁感。
2015-07-14 physics.ed-ph
Improvement or selection? A longitudinal analysis of students' views about experimental physics in their lab courses
实验室课程代表了本科物理课程的一个独特的和潜在的重要组成部分,它可以被设计为让学生真正参与实验物理的过程。在其他可能的好处,在整个本科物理课程参与这些课程提供了一个机会,培养学生的理解的性质和重要性的实验物理学科作为一个整体。在这里,我们提出并比较了一个纵向和伪纵向分析的学生的反应,以研究为基础的评估,针对学生对实验物理学的看法-科罗拉多学习态度关于科学调查实验物理学(E类)-在多个,要求实验室课程在一个单一的机构。我们发现,虽然伪纵向平均值显示学生的E-CLASS分数在每个连续的课程增加,纵向数据的分析表明,这种增长并不是由实验室教学的累积影响。相反,这种增长是由选择效应驱动的,在这种效应中,坚持学习高水平实验室课程的学生在开始学习低水平课程时,已经比同龄人拥有更多专家般的信念、态度和期望。
2017-06-12 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
Publishing an Article: A Main Goal for a Graduate Course
本文讨论了物理学学生研究生课程的有效性,课程目标是就现代研究主题(石墨烯)撰写一篇可发表的文章。我分析了为此使用的工具,其中包括Web 2.0方法,课堂讨论和演示,以及广泛的同行评议。除了发表文章,这门课程使学生不仅提高了他们对现代研究课题的掌握,而且大大提高了他们的写作,讨论和演讲技巧。
2012-12-13 physics.ed-ph physics.soc-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
Studying the impact of the class tournament as an assessment method on student achievements in physics courses
测试知识是学校终结性评估的一个组成部分。它可以以许多不同的方式执行。在这项研究中,我们提出了评估的物理知识,使用锦标赛的方法。在对波兰一所高中组织的一次比赛的结果进行统计分析之前,详细讨论了比赛的所有细节,包括分配的问题类型,以及额外的自我和同行评价问卷,这些问卷构成了比赛的一个组成部分。比赛后,学生的进步的影响进行了检查,面对后测试的结果与比赛前的学生的成绩反映在前,笔试成绩。我们也提出了一些学生的反馈意见的想法比赛作为一种评估工具。对比赛结果的分析和学生的意见都指出了我们的方法至少有几个好处。
2015-12-29 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
Increasing interest and awareness about teaching in science undergraduates
我们讨论了科学本科生课程的开发,实施和评估,旨在帮助他们发展的认识和更深层次的欣赏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)前测/后测,量度学生对科学教育的态度和期望; 2)学生自我和同侪评核; 3)以内容为本的前测/后测,让学生接受见习教师的指导;以及4)在导师和助教缺席的情况下,进行录音焦点小组讨论,以评估学生对课程不同范畴的看法及其影响。
2016-02-20 physics.ed-ph
Talking by the numbers: Networks identify productive forum discussions
讨论论坛为学生提供了一个渠道,让他们在课外与同龄人和课程材料接触,甚至通勤者和非传统人群也可以使用。因此,论坛可以建立课堂社区,并帮助学习,但学生并不总是采取这些工具。我们使用网络分析比较三个学期的论坛日志从微积分为基础的物理课程的介绍。网络显示密集的合作结构,显着不同学期,即使总体参与统计数据保持稳定。在表征每个学期的网络结构后,我们将中心性与最终课程成绩相关联。最后,我们使用主干提取过程来清除网络中的“噪声”,并澄清中心性/等级相关性。我们发现,网络中心性与课程的成功,在两个学期与密集的论坛网络,是一个更可靠的指标比非网络措施,如后计数。主干提取破坏了这些相关性,这表明“噪音”实际上是信号,需要对讨论记录进行进一步分析。
2018-02-23 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
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
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
Investigating students' gender expression and its relation to sense of belonging in introductory physics courses
Oregon State University(俄勒冈州立大学)
研究通过性别表达视角探讨入门物理学生归属感,分析性别压力如何影响其在物理学习中的感知和包容性。
2026-07-15 physics.ed-ph
Surveying students' understanding of quantum mechanics in one spatial dimension
我们探讨了高年级本科生和研究生在一维空间单粒子非相对论性量子力学中遇到的困难。为了调查这些困难,我们开发了一项概念调查,并对10所机构的200多名学生进行了调查。调查中针对的问题包括一组可能的波函数,束缚态和散射态,量子测量,期望值,哈密顿量的作用,以及波函数和期望值的时间依赖性。我们发现,本科生和研究生有许多共同的困难,这些概念和研究为基础的教程和同行指导工具,可以显着减少这些困难。研究结果还表明,研究生量子力学课程可能无法有效地帮助学生更好地理解这些主题的概念理解,部分原因是这些课程主要侧重于定量评估。
2016-02-17 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
Attributing equity gaps to course structure in introductory physics
研究通过调整两门入门物理课的教学与考试结构,在不改变内容的情况下消除了种族/族裔和性别成绩差距,证明差距源于课程结构而非学生准备。
2023-07-14 physics.ed-ph physics.soc-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
Student created video content for assessment, experiential learning, and service
本研究探讨用学生创作数字媒体项目替代物理期中评估的可行性,验证了同行评审、学生生成媒体及自评在学习、评估和服务上的价值,还搭建了适配OpenStax教材的基础物理视频库,证实该非传统模式适配数字化异步教学趋势。
2020-10-27 physics.ed-ph