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
Exploring pedagogical content knowledge of physics instructors using the force concept inventory
力概念量表（FCI）被教育工作者和物理教育研究者广泛用于评估学生对力学概念的理解。FCI上的许多项目都有很强的干扰物选择，对应于学生在力学方面的替代概念。如果教师在教学设计中没有明确考虑学生的初始知识状态，教学就不可能是有效的。我们讨论的研究涉及FCI评估不同的教学经验的教师的教学内容的知识。对于FCI上的每一个项目，教师被要求确定最常见的错误答案选择的物理入门学生。我们还与一些教师单独讨论了这些反应。然后，我们使用FCI的前测和后测数据，从一个大的人口（约900）的入门学生，以评估与FCI相关的物理教师的教学内容的知识。虽然物理教师，平均而言，表现优于随机猜测在识别入门学生的困难与FCI内容，他们没有发现许多常见的困难，入门物理学生。此外，正确识别学生困难的能力与教师的教学经验无关。
2020-06-25 physics.ed-ph
Exploring Pedagogical Content Knowledge of Physics Instructors and Teaching Assistants Using the Force Concept Inventory
力概念量表（FCI）已被广泛用于评估学生的理解介绍力学概念的各种教育工作者和物理教育研究人员。这种广泛使用的一个原因是，FCI上的许多项目都有很强的干扰物选择，对应于学生在力学方面的替代概念。如果教师不了解物理导论学生的共同替代概念，并在教学设计中明确考虑学生的初始知识状态，则教学不太可能有效。在这里，我们讨论的研究涉及FCI评估教学内容的知识，教师和教学助理（TA）的不同教学经验。对于FCI上的每一个项目，教师和助教被要求识别物理入门学生最常见的错误答案选择。我们还与几位教师单独讨论了这些反应。然后，我们使用FCI的前测和后测数据，从一个大的人口（约900）的入门物理学生，以评估物理教师和助教的教学内容的知识。我们发现，虽然物理教师和助教，平均而言，表现优于随机猜测在确定入门学生的困难与FCI内容，他们没有确定许多常见的困难，入门物理学生，即使在传统的教学。此外，正确识别学生困难的能力与物理教师的教学经验无关。
2013-07-26 physics.ed-ph
Lessons for instructor-student interactions in physics from the world of improvisational theater
本文探讨了物理教学中师生间自发的非计划性互动，借鉴即兴戏剧的三个基础原则（积极倾听、“yes-and”和“button”），将其与物理教育研究相结合，为非结构化的师生互动提供教学实践指导。
2022-05-03 physics.ed-ph
LASSO: A New Tool to Support Instructors and Researchers
我们开发了学习STEM学生成果（LASSO）在线评估平台，以增加教师对基于研究的评估（RBA）的使用。LASSO通过轻松收集和分析有关学生在课程中学习的高质量证据来做到这一点。具体来说，LASSO简化了管理、评分和分析RBA的过程，并通过在线自动化过程节省了课堂时间。课程结果是匿名的，并在LASSO数据库中汇总，为教师提供有关学生成绩的规范反馈。
2018-12-05 physics.ed-ph
Supporting physics instructors to use a variety of evidence-based approaches to improve student learning: An example from quantum mechanics
University of Cincinnati（辛辛那提大学）；Community College of Allegheny County（阿勒格尼县社区学院）；University of Pittsburgh（匹兹堡大学）
本文探讨了通过支持物理教师使用多种基于证据的主动参与方法，提高学生学习效果，以量子力学为例展示支持如何帮助教师调整教学策略。
2026-02-27 physics.ed-ph
Electronics lab instructors' approaches to troubleshooting instruction
在这项探索性的定性研究中，我们描述了教师的自我报告的做法，教学和评估学生的能力，以解决电子实验室课程。我们收集了来自18个机构的20名电子教师的采访音频数据，这些机构的规模，选择性和其他因素各不相同。除了描述参与者的教学实践，我们的特点，他们对电子故障排除的作用的看法，故障排除能力的重要性，更普遍的，以及它意味着什么，学生是称职的故障排除者。这项工作的一个主要发现是，虽然在我们的研究中几乎所有的教师都说，故障排除是学生在电子实验室课程的重要学习成果，只有一半的教师说，他们直接评估学生的故障排除能力。根据我们的研究结果，我们认为，有必要研究为基础的教学材料，出席认知和非认知方面的故障排除能力。我们还确定了几个领域，为今后的调查有关的电子实验室课程的故障排除指令。
2016-10-05 physics.ed-ph
Instructor Framing and Incentives Shape Physics Students' Engagement and Learning Gains from an Inquiry-Based Electrostatics Tutorial on the Method of Images
Department of Physics and Astronomy, University of Pittsburgh（匹兹堡大学物理与天文学系）
本文探讨了基于探究的静电学教程对学习增益的影响，发现教师引导和激励对学生的参与度和学习效果有显著影响。
2026-04-09 physics.ed-ph
Relative impacts of different grade-scales on student success in introductory physics
在决定一个学生在课堂上的成绩时，教师通常需要将许多个人的评分判断合并为一个整体判断。两个相对常见的用于指定个别等级的数字量表是4点量表（其中每个整数0-4对应于一个字母等级）和百分比量表（其中字母等级A到D均匀分布在量表的前40%中）。本文使用的评分数据从一个单一的系列课程提供了一段时间的10年来显示，从这两个等级量表出现的等级分布在许多方面彼此不同。有证据表明，这种差异更多地是由于年级而不是学生或教师。一个主要的区别是，当教师使用百分比量表时，成绩低于C-的学生比例要大5倍以上。事实上，每个教师谁使用两个等级量表给了超过4倍的这些低等级下百分之量表评分表明，效果是由于等级量表，而不是教师。2006年，当百分比量表首次引入这些课程时，本文的作者之一，也是该数据集的讲师之一，自信地预测课程评分的任何变化都可以忽略不计。即便是对这位教官来说，也是不可忽视的。
2020-07-27 physics.ed-ph
The impact of perceived recognition by physics instructors on women's self-efficacy and interest
本研究通过分析38名女学生的访谈数据，探讨了物理教师和助教的感知认可对女性自我效能感、兴趣及STEM专业坚持意愿的影响，并为教育者提供了改善师生互动的建议。
2023-03-13 physics.ed-ph
A collaboration to support novice instructors in research-based astronomy teaching
天文学导论是最广泛的大学科学课程之一，也是满足普通教育要求的常用手段。这门课程经常由不同的教师在大部分课程中授课，其中一些人几乎没有接受过天文学的正式培训。因此，教师往往很难帮助学生与他们最后一次正式的科学经验联系起来。在加州州立大学富勒顿分校，我们在天文学入门教学方面进行了改革。我们报告了改革实施的模式，其中包括我们认为有助于我们取得成功的几个关键特征。首先，我们的天文学教师学会了使用研究为基础的课程材料，参加讲习班之前和之后的第一次实施。第二，天文学教师与学生同侪导师合作，作为一个团队，记录和反思的实施进展。第三，教师和同伴指导员的教学团队与科学教育研究人员一起收集有关常见学生概念困难的信息，并制定策略，利用研究和教学文献中的资源来解决这些困难。我们的研究结果表明，这是一个富有成效的和可持续的模式，改革实施，教师的专业发展和研究的教学和学习天文学。
2015-08-26 physics.ed-ph
Teacher Noticing and Shifting of Student Epistemic Framing
通过一个案例研究，我们证明了教师可以隐性地注意到学生的认知框架，这种注意可以促使教师采取行动，提示学生的框架。我们的研究是基于视频数据，在辅导部分和口头考试在高年级，本科物理课程。我们通过教师注意和认知框架的视角来分析学生和课程教师之间的一次互动。
2020-02-28 physics.ed-ph
Preliminary model for student ownership of projects
在许多高年级的实验室课程中，教师会实施为期数周的学生主导项目。在这些项目中，学生可以设计和进行实验，收集和分析数据，记录和报告他们的发现，并与同行和导师密切合作。为了更好地了解项目的认知，社会和情感方面，我们进行了一项探索性的调查，学生的项目所有权。所有权是一个复杂的概念，例如，学生的意愿和能力，使他们的项目的战略决策。通过对五所院校的学生和教师的调查和访谈收集的数据，我们开发了一个学生项目所有权的初步模型。我们的模型描述了学生在三个阶段与项目的互动：主题的选择，实验的执行和结果的合成。在这里，我们阐述了我们的模型，并证明它映射到学生和教师的所有权和思想的概念在以前的文献。
2019-07-03 physics.ed-ph
Perspectives of Women and Men Students and Faculty on Conceptual and Quantitative Problem-Solving in Physics from Introductory to Graduate Levels
Department of Physics & Astronomy, University of Pittsburgh（匹兹堡大学物理与天文学系）
研究探讨了不同层次物理教学中学生和教师对概念性和定量问题解决的优先级及一致性。
2025-12-10 physics.ed-ph
Grading by Category: A simple method for providing students with meaningful feedback on exams in large courses
许多教师选择使用开放式笔试项目来评估他们的学生，这些考试项目要求学生通过解决问题和/或解释概念来展示他们对物理的理解。评分这些项目是相当耗时的，并且在大型课程中，时间限制禁止对学生的考试提供重要的个性化反馈。教师通常会划掉回答中不正确的部分，并写下总分。有时，教师也会写一两个字来指出错误。本文介绍了一种评分方法，提供更大的个性化反馈，明确传达给学生预期的表现水平，不需要更多的时间比传统的评分方法开放式的反应，似乎鼓励更多的学生利用提供的反馈。
2013-04-05 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
Participation and Performance on Paper- and Computer-Based Low-Stakes Assessments
高风险的评估，如研究生记录考试，已经从纸上过渡到计算机管理。低风险的基于研究的评估（RBA），如部队概念量表，最近才开始过渡到计算机管理与在线服务。这些在线服务可以简化评估的管理、评分和解释，从而减少教员使用RBA的障碍。通过支持教师对其课程效果的客观评估，这些服务可以激励教师改变其课程，以提高学生的成绩。我们调查了在课堂外使用在线学习STEM学生成果（LASSO）平台管理的RBA在学生参与和表现方面提供与课堂上纸上管理的测试等效的数据的程度。本研究采用实验设计，以1,310名大学生为被试，分2个学期对3门大学物理课程的25个部分进行了两种评价条件的比较研究。使用分层线性模型进行的分析表明，学生在低风险的RBA上的表现与在线（课堂外）和纸笔（课堂内）管理相当。这些模型还显示了不同评估条件和学生年级的参与率差异，但教师可以通过为学生提供参与学分和提供多次提醒来完成评估，从而实现与纸质评估相当的在线评估参与率。我们的结论是，在线课外管理的RBA可以节省课堂和教师的时间，同时提供参与率和性能结果相当于在课堂上的纸笔测试。
2017-11-17 physics.ed-ph
Rapid Transition to Remote Instruction of Physics Labs During Spring 2020: Instructor Perspectives
实验课是本科物理课程的重要组成部分。在物理实验室，学生可以从事真实的，动手的实验实践，这可以为他们准备研究生院，研究实验室和工业工作。由于2020年春季的COVID-19疫情，世界各地的学院和大学迅速过渡到远程教学实验室。在这项工作中，我们报告的结果，从物理实验室教师的调查，他们如何适应他们的课程在过渡到紧急远程教学。我们发现，回应调查的教师在将课程过渡到远程教学时面临着许多挑战，特别是在为学生提供与现场实验室类似的体验方面。此外，我们确定了教师的反应中的共同主题，包括改变课程的学习目标，使其更加以概念为中心，减少由于公平和技术问题而进行的小组工作，并使用各种模拟工具，以及报告教师希望在回到现场教学后继续进行的因素。
2021-12-22 physics.ed-ph
Teaching labs during a pandemic: Lessons from Spring 2020 and an outlook for the future
我们报告了一项针对实验室教师的调查结果，内容是他们如何在新冠肺炎疫情导致的紧急远程教学过渡中调整课程。本报告的目的是分享教师的经验，以准备未来的远程教学实验室。我们包括响应的摘要，以帮助说明所做的实验室活动的类型，远程实验室的学习目标，教师选择的动机，教师面临的挑战，以及教师和学生沟通的方式。这是一个更大的项目的第一步，作为NSF RAPID赠款的一部分，以了解在切换到远程实验室期间发生了什么，以及它如何影响教学方法和学生学习。
2020-07-02 physics.ed-ph
An Online Tutor for Astronomy: The GEAS Self-Review Library
我们介绍了一个互动的在线资源，供学生和大学教师在天文学入门课程中使用。通识教育天文学源（GEAS）在线导师指导学生掌握核心天文学概念和一般天文学材料的数学应用。它包含超过12，000个问题，并附有相关提示和解决方案。快速掌握材料的学生可以通过主题进行推进，而准备不足或犹豫不决的学生可以根据需要专注于某个主题的问题，并尽量减少重复。学生收到个人帐户的研究和课程教师提供了概述跟踪信息，按时间和主题，为整个队列的学生。诊断工具支持自我评估和教师与学生之间的密切合作，即使是远程学习者。初步的使用研究表明，随着学习时间的增加，性能的明显趋势，并表明使用这些材料的远程学习者的表现以及或优于比较队列的在校天文学学生。我们正在积极寻找新的合作者，在天文学课程和其他教育场所使用这一资源。
2015-04-30 physics.ed-ph
Improving student's problem-solving ability as well as conceptual understanding without sacrificing the physics content of a class
比较了物理科学家和工程师（各约180名学生）的四个介绍性物理部分。一个部分，治疗组，组织，使学生在10周季度的前6周学习连接力和运动的经典思想，然后使用最后4周将这些原则应用于代数复杂的问题。其他部门在本季度的整个10周内基本上与计算同时学习想法。实验组和对照组由同一位教师授课，课程材料相同，而这位教师对期末考试这一比较指标不知情。在控制了GPA和即将到来的概念理解后，发现实验组（置信度大于99%）在期末考试中的表现优于由同一教师授课的对照组，并且，通过类似的测量，治疗组的表现明显好于任何其他部分。治疗组也有更高的概念学习收益，因此应该为以后的学习做好更好的准备。
2012-10-11 physics.ed-ph
When Support Hides Progress: Insights from a Physics Tutorial on Solving Laplace's Equation Using Separation of Variables in Cartesian Coordinates
本研究开发并验证了一个求解拉普拉斯方程的辅导课，发现支架式测试可能掩盖实际学习证据，且教师对任务的相关性框架会影响学生表现。
2025-10-13 physics.ed-ph
Socratic Dialogs and Clicker use in an Upper-Division Mechanics Course
在非入门物理课程中有效使用互动参与的一般问题仍然是开放的。我们提出了一个为期三年的研究，比较不同的方法来讲课在中级力学课程在科罗拉多州矿业学院。在第一年，讲座是相当传统的。在第二年的讲座进行了修改，包括教师和学生之间的苏格拉底对话。在第三年，教师使用个人反应系统和类似同伴教学的教学法。所有其他的课程材料几乎与传统的讲座课程相同。我们目前的结果，从一个新的概念调查，考试和课程评估。我们观察到学生的考试成绩变化不大，因为演讲技巧的变化，虽然学生一致认为点击器是“课程中最好的部分”，他们“学到的最多”。“事实上，当在这门课程中使用点击器时，学生比使用相同方法的CSM入门课程的学生更有可能参与进来。
2015-05-19 physics.ed-ph
Nothing works the first time: An expert experimental physics epistemology
故障排除能力是本科物理实验课程的重要学习成果。为了更好地了解故障排除在电子实验室课程中的作用，我们采访了来自多个机构类型的20名电子教师，了解他们与故障排除相关的信念和教学实践。在这些访谈中，讲师阐述了\emph{nothing works the first time}在与故障排除有关的多种情况下的想法。我们认为，这个想法是一个专家的认识论，并显示它如何通知教师的信念，（一）学生需要知道如何排除故障，（二）学生应该期望排除故障，（三）所有的电路建设实验室活动提供机会，让学生排除故障，（四）学生的能力，构建功能电路可以代理他们的能力，故障排除电路。此外，我们讨论了电子课程的教学和评估故障排除的影响。
2016-06-17 physics.ed-ph
Characterizing lab instructors' self-reported learning goals to inform development of an experimental modeling skills assessment
开发，使用和完善实验系统模型的能力是本科物理实验室课程的国家认可的学习成果。然而，没有评估学生的基于模型的推理存在高年级实验室。这项研究是光学和电子实验室的建模评估发展的第一步。为了确定在许多机构环境中可能相关的测试目标，我们采访了35名实验室教师，了解他们将建模纳入课程学习目标和活动的方式。研究设计是由实验物理建模框架通知。该框架将建模概念化为由多个子任务组成：进行测量，构建系统模型，将数据与预测进行比较，提出差异原因，并对模型或设备进行修订。我们发现，每个建模子任务被多个教师确定为他们课程的重要学习成果。基于这些结果，我们认为，测试的目标应该包括探索学生的能力与大多数建模子任务，测试项目的设计，应该引起学生的理由，选择特定的建模路径。除了讨论这些和其他评估的影响，我们还确定了未来的研究领域，在光学和电子实验室建模的作用。
2018-10-17 physics.ed-ph
Instructor perspectives on iteration during upper-division optics lab activities
虽然发展建模能力是国家认可的高年级本科物理实验室课程的学习成果，但没有相应的基于研究的评估。我们的长期目标是开发学生的建模能力的评估，这些能力在多个高年级实验室环境中是相关的。为此，我们采访了来自16个机构的19名教师，了解有关光电二极管的光学实验室活动。采访的重点是如何设计这些活动，让学生参与建模的某些方面。我们发现，根据许多受访者的说法，迭代是建模的一个重要方面。此外，受访者描述了四种不同类型的迭代：修改设备，修改模型，修改数据采集程序，以及使用现有设备和程序重复数据收集。我们提供了每种类型的迭代的例子，并讨论了未来建模评估的发展的影响。
2017-06-21 physics.ed-ph
Instructing nontraditional physics labs: Toward responsiveness to student epistemic framing
本文通过分析非传统物理实验课中助教与19名学生的互动视频，研究教师行为如何影响学生的认知框架，发现助教在转变实验预测框架上较成功，但在促进认知能动性上效果有限，其成功取决于对学生当前框架的响应程度。
2023-04-28 physics.ed-ph
Teaching Quantum Interpretations: Revisiting the goals and practices of introductory quantum physics courses
大多数量子物理学入门教师都会同意，将学生从经典思维过渡到量子思维是一个重要的学习目标，但可能不同意是否或如何实现这一目标。虽然（也许是因为）物理学家长期以来一直在争论量子理论的物理解释，但许多教师选择避免强调解释性主题;或者他们在课堂上讨论科学家的观点，但不充分关注学生的解释。在这种综合和扩展以前的工作，我们证明：（1）教师在他们的方法来教学解释的主题不同;（2）不同的教学方法对学生的思维有不同的影响;（3）当学生的解释去无人看管，他们往往会发展自己的（有时科学上不可取的）观点。我们在这里介绍一个新的现代物理课程，明确出席学生的解释，并提供基于证据的论点，这样做可以帮助他们发展更一致的量子现象的解释，更复杂的不确定性的观点，并在量子物理学更大的兴趣。
2015-01-31 physics.ed-ph
Using Inksurvey with Pen-enabled Movile Devices for Real-time Formative Assessment II: Indications of Effectiveness in Diverse Educational Environments
InkSurvey是一个免费的基于网络的软件，旨在促进实时形成性评估的收集。使用这个工具，教师可以嵌入形成性评估在教学过程中提出一个开放式的问题。配备了支持笔的移动设备的学生然后积极参与他们的学习，因为他们使用数字墨水来绘制，草图或图形他们的反应。当教师立即收到这些反应时，它提供了对学生思想的见解，以及学生知道什么和不知道什么。随后的指导可以及时修复和完善学生的理解。在一份配套文件中，我们通过报告一系列七个小插曲来说明这种技术的广泛适用性，其中包括不同学科的教师（物理，数学，化学工程，食品科学和生物学），学生使用各种支持笔的移动设备（平板电脑、iPad和Android 4.0平板电脑/智能手机），在不同的教育环境中（K-12，社区学院，公立工程大学，私立大学和研究生院），在两个国家（美国和墨西哥）。在本文中，每位教师分享了一些数据，见解和/或他们的经验，表明这种教学模式在不同的教育环境中的有效性的结论。
2013-08-16 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
Active Learning in a Graduate Quantum Field Theory Course
本文介绍了作者如何成功地适应技术从文献中提取的主动学习用于研究生水平的课程量子场论。学生们在每堂课之前完成阅读和在线问题，并花课堂时间解决问题，这些问题要求他们练习理论物理学家的典型决策和技能。讲师监督这些活动，并定期提供及时的反馈，以指导他们的思考。教师与学生的互动和学生的热情与高级研究生一对一的讨论中遇到的类似。课程覆盖率没有受到影响。这里所描述的教学技巧非常适合其他高级课程。
2020-12-07 physics.ed-ph
Analytic Framework for Students' Use of Mathematics in Upper-Division Physics
许多学生在高年级物理课程的斗争与数学复杂的工具和技术，需要先进的物理内容。我们已经开发了一个分析框架，以帮助教师和研究人员在解决上师特有的长期和复杂的问题时，用特定的数学工具来描述学生的困难。在本文中，我们提出了这个框架，包括它的动机和发展。我们还描述了一个应用程序的框架，调查学生的困难与直接整合在电力和磁性（即，库仑定律）和经典力学中的近似方法（即，Taylor级数）。这些调查提供了高等物理学生遇到的困难类型的例子，以及研究人员和教师的框架的效用。
2014-10-14 physics.ed-ph
Seeing quantum effects in experiments
本研究通过访谈探讨师生对在实验中看见量子效应的理解，聚焦量子光学实验，发现学生通过观察结果等实现学习目标，但联系程度有差异，为教学提供启示。
2023-07-10 physics.ed-ph
Learning Assistant Supported Student Outcomes (LASSO) study initial findings
本研究探讨教师，学生和课程功能是如何与学生的学习助理（LA）支持的课程成果。来自13个LA联盟成员机构的4，500多名学生和17名教师参加了这项研究。每个参与的学生在学期开始（前）和结束（后）完成了一个在线概念量表。物理学概念量表包括力和运动概念评估（FMCE）和简要电磁评估（BEMA）。还包括生物学和化学领域的概念清单。我们的分析利用分层线性模型，将学生水平数据（例如，前/后分数和性别）嵌套在课程水平数据（例如，学科和课程招生）中，以建立模型，检查跨机构和学科的学生成绩。我们报告了学生的成绩与他们的性别，种族和与LAs一起工作的时间以及教师与LAs的经验之间的联系。
2015-09-17 physics.ed-ph
Using Inksurvey with Pen-enabled Mobile Devices for Real-time Formative Assessment I: Applications in Diverse Educational Enviroments
InkSurvey是一个免费的基于网络的软件，旨在促进实时形成性评估的收集。使用这个工具，教师可以嵌入形成性评估在教学过程中提出一个开放式的问题。配备了支持笔的移动设备（平板电脑，iPad，Android设备，包括一些智能手机）的学生，然后积极参与他们的学习，因为他们使用数字墨水来绘制，素描，或图形他们的反应。当教师立即收到这些反应时，它提供了对学生思想的见解，以及学生知道什么和不知道什么。随后的指导可以及时修复和完善学生的理解。尽管这种教学工具因其广泛的理论基础而具有吸引力，但直到最近，笔式移动技术的成本一直是广泛实施这种教学模式的重大障碍。然而，价格较低的平板电脑、iPad和Android设备现在正在填补市场（和学生背包），大大降低了这一障碍。为了说明这种技术的广泛适用性，我们报告了一系列的七个小插曲，具有不同学科的教师（数学，食品化学，物理，生物和化学工程），学生使用各种支持笔的移动设备（平板电脑、iPad和Android 4.0平板电脑），在多样化的教育环境中（K-12，社区学院，公立工程大学，私立大学，研究生院），在两个国家（美国和墨西哥）。在配套文件中，每位讲师还分享了一些数据，见解和/或关于此工具有效性的经验结论。
2013-08-16 physics.ed-ph
Instructional Goals and Grading Practices of Graduate Students after One Semester of Teaching Experience
助教通常负责给学生的解决方案打分。由于评分传达了教师的期望，助教的评分决定在形成学生的物理问题解决方法（PS）方面起着至关重要的作用。我们调查了18名一年级研究生参加TA专业发展（PD）课程的评分实践和考虑因素的变化。助教们被要求陈述他们对评分目的的看法，对一组专门设计的学生解决方案进行评分，并解释他们的评分决定。我们发现，经过一个学期的教学经验和参与PD，助教并没有显着改变他们的评分目标（即，学生和教师的学习机会）或他们的评分实践。此外，助教的评分实践经常与他们的目标不一致。然而，一些助教对学生解决问题所需的解释程度的看法确实发生了变化。我们的研究结果表明，为了PD，以帮助TA更好地协调他们的目标与适当的评分做法，PD应侧重于TA的看法，充分的推理，在学生的解决方案。
2016-01-11 physics.ed-ph
Lecture-Tutorials in Introductory Astronomy
天文学入门讲座旨在帮助天文学入门教师积极地让学生在广泛的天体物理学主题中发展他们的概念理解和推理能力。该讲座的发展已经通知了近二十年的研究共同学习困难的学生在学习天文学时的经验。多项研究的结果提供了证据表明，讲座辅导可以帮助学生实现学习收益远远超过通常通过讲座实现。实现这样的学习成果需要教师了解如何有效地将讲座，辅导到他或她的课程。本章详细介绍了有效整合和实施讲座-教学实践的最佳实践，这些实践是我们通过与数千名Astro 101学生和教师合作多年的反思实践开发的。我们还提出了一个案例研究，如何使用讲座辅导，以促进积极参与天文学101大型课程招收700多名学生的学习者。这个案例研究说明了如何深思熟虑的实施讲座辅导可以导致戏剧性的学习收益，即使在最艰巨的教学环境。
2018-06-01 physics.ed-ph
More than technical support: the professional contexts of physics instructional labs
本研究通过对美国84位物理实验室指导教师的问卷调查与12次深度访谈，揭示了该岗位的多元角色与职业困境，为物理学界支持相关工作、提升实验室教学质量提供依据。
2023-05-01 physics.ed-ph
The Use of Epistemic Distancing to Create a Safe Space to Sensemake in Introductory Physics Tutorials
在积极参与的物理课堂上，学生们有机会通过讨论来共同理解物理。他们并不总是抓住这些机会，部分原因是分享他们的想法并被同学或导师拒绝的风险。在这个案例研究中，我分析了一个辅导组的早期讨论的录像话语，以调查学生如何管理这些风险，创造一个安全的空间，以sensemake。我发现，学生和教师都依赖于一个共同的话语资源-认知距离-分享他们的想法，同时保护自己的情感，如果别人不同意。认知距离包括模糊、开玩笑、延迟和其他用来软化谈话中立场的话语动作。我使用视频分析来说明这些动作对辅导组的意义建构讨论的影响，并讨论希望在物理课堂上鼓励意义建构讨论的教师的影响。
2015-08-07 physics.ed-ph
Using Mathcasts to Facilitate Student Comprehension of Physical Applications of Math Concepts
许多物理教育研究者已经讨论了学生的数学技能和物理课堂表现之间的正相关关系。因此，为了加强他们在物理课程中的表现，教授们努力提高学生的数学能力，但课堂时间的限制迫使教师将他们的课程计划集中在物理概念上，而不是更新数学材料。为了保留课堂时间，许多教师正在转向通过翻转教室和MOOC（大规模在线开放课程）的方式在课外授课。视频可以加强解决问题的技能，一些PER研究人员已经开始将解决问题和课堂讲座转移到YouTube上。YouTube视频甚至在课堂讨论中使用的历史也相对较长。我们的目标是为学生提供视频，直接连接从以前的类数学概念（如点/叉积，积分的限制，求解方程组等）。E&M的概念在其当前的类（如功/扭矩，连续对象的电场，基尔霍夫定律等）。
2018-09-25 physics.ed-ph
Importance of accounting for student identities and intersectionality for creating equitable and inclusive physics learning environments
本研究通过访谈七名物理系本科女性，运用立场理论和协同框架分析身份与交叉性对物理学习环境的影响，提出支持边缘化学生的建议。
2024-07-16 physics.ed-ph
Developing skills vs reinforcing concepts in physics labs: Insight from E-CLASS
物理实验课程已被普遍认为是本科课程的重要组成部分，特别是在培养学生对实验物理的兴趣和理解方面。这些课程有许多可能的学习目标，包括加强物理概念，发展实验室技能，促进对实验物理性质的专家般的信念。然而，在实验室学习环境中感兴趣的教师和研究人员之间几乎没有共识，这些不同的学习目标的相对重要性。在这里，我们通过分析学生对以实验室为中心的评估的反应，为这场辩论提供数据，该评估被称为科罗拉多州实验物理学科学学习态度调查（E-CLASS）。使用一个大的，全国性的数据集的学生的反应，我们比较学生的E-CLASS表现在课堂上，教师自我报告的重点是发展技能，加强概念，或两者兼而有之。由于课程的分类是基于教师的自我报告，我们还提供了这些课程的额外描述，关于学生在实验室中参与特定活动的频率。我们发现，专门侧重于发展实验室技能的课程比侧重于加强物理概念或两个目标的课程更像专家的postinstruction E-CLASS响应。在第一年的课程中，这种影响对妇女来说更大。此外，这些研究结果时，控制的方差postinstruction分数，与preinstruction E-CLASS分数，学生专业，和学生性别。
2016-11-07 physics.ed-ph
Introduction of interactive learning into French university physics classrooms
我们报告一个项目，介绍互动学习策略（ILS）的物理课在皮埃尔和玛丽居里大学（UPMC），在法国领先的科学大学之一。在2012年春季，在两个大的入门类，第一年，第二学期的机械，和第二年的介绍E&M，分别招收约500名和250名学生的教师，介绍ILS到每个类的一些部分。具体的ILS使用的是思想配对分享问题和同伴教学在主要的讲座教室，和UW补习物理学导论在复习部分。教学前和教学后的评估（分别为FCI和CSEM），以及一系列的人口统计学问题。我们能够比较FCI和CSEM的结果之间的互动和非互动类同时教授相同的课程。我们还分析了期末考试结果，以及学生和教师的态度调查结果之间的类。在我们的分析中，我们认为多元线性回归建模优于其他常见的分析工具，包括归一化增益。我们的研究结果表明，ILS是有效的，在提高学生的学习所使用的所有措施：研究验证的概念量表和期末考试成绩，在概念和传统的问题解决问题。多元线性回归分析表明，在课堂上的互动是一个显着的预测学生的学习，显示出类似或更强的关系，学生的学习比这样归因的特点，如父母的教育，并取得的特点，如GPA和每周学习的时间。对学生和教师态度的分析表明，两组人都认为ILS改善了学生在物理课堂上的学习，提高了学生的参与度和动机。
2013-11-14 physics.ed-ph
Student Responses to Changes in Introductory Physics Learning due to COVID-19 Pandemic
本研究调研两所美国大型赠地研究型大学入门物理与天文学课程学生对2020年春因COVID-19紧急转向远程学习的体验与应对，为教师优化远程学习环境提供学生反馈依据。
2020-09-23 physics.ed-ph
Physics graduate teaching assistants' beliefs about a grading rubric: Lessons learned
在解决问题的过程中，专家与新手的考虑因素的解释和反思的特点是一个认知学徒的方法，专家般的解决问题的做法的发展。在评分方面，认知学徒方法要求教师将举证责任放在学生身上，即要求学生解释推理和解释解决问题的过程。然而，以前的研究教师的考虑因素时，评分显示他们不愿意使用这样的评分方法，教学的看法，把举证责任的教师的动机。本研究的重点是物理研究生教学助理（TA）谁发挥核心作用，在评分。设计了一个简短的专业发展活动，涉及引发TA的看法，关于评分，提出了一个认知学徒启发的评分规则，其次是将举证责任放在教师与学生之间的困境的讨论。在这方面，我们研究了助教的评分考虑因素和评分方法，以及短期专业发展评分活动对他们的影响。
2017-01-05 physics.ed-ph
A New Resource for College Distance Education Astronomy Laboratory Exercises
本文介绍了一套供大学生和教师使用的远程教育天文学实验练习，并讨论了第一次使用的结果。这个普通天文学教育资源（GEAS）练习集包含八个为期两周的项目，旨在指导学生通过核心内容和普通天文学材料的数学应用。项目分为动手活动和现代天文数据的计算机辅助分析。在线资源套件包括学生和教师指南，实验室报告模板，学习目标，视频教程，绘图工具和基于网络的应用程序，允许学生分析天文物体的图像和光谱。一项试点使用研究表明，使用这些材料的远程学习者的表现一样好，甚至比在校学生的比较队列更好。我们正在积极寻求合作者，在天文学课程和其他教育场所使用这些资源。
2015-04-30 physics.ed-ph
Impact of evidence-based flipped or active-engagement non-flipped courses on student performance in introductory physics
本研究比较了基于证据的主动参与（EBAE）策略与基于讲授（LB）教学对大学物理入门课程学生表现的影响，发现在教学前预测无显著差异的情况下，EBAE课程学生在概念测试上平均表现更优。
2025-04-03 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
Rethinking Tools for Training Teaching Assistants
对问题进行分类的能力是衡量某个领域的专业知识的一个标准。为了帮助学生有效地学习，教师和助教（TA）应该有教学内容的知识。他们必须意识到他们所教授的学生的先验知识，从学生的角度考虑问题的难度，并在学生已经知道的基础上设计教学。在这里，我们讨论的响应研究生参加了TA培训课程的分类任务，他们被要求组的问题的基础上，首先从自己的角度来看，解决方案的相似性，后来从物理学导论学生的角度。许多研究生对入门物理问题进行了专家般的分类。然而，当被要求从入门学生的角度对同样的问题进行分类时，许多研究生表示沮丧，声称这项任务是不可能的，毫无意义，与他们的TA职责无关。我们将讨论如何分类可以是一个有用的工具，脚手架和提高教学内容的教学助理和教师的知识。
2016-02-20 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
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
Implementation and goals of quantum optics experiments in undergraduate instructional labs
随着量子信息科学和技术（QIST）变得越来越普遍，不仅在研究实验室，而且在工业中，许多教育工作者正在考虑如何最好地将量子力学的学习纳入各级教育。虽然大部分的重点是在非实验室课程的量子概念，目前的工作在QIST有一个实质性的实验组成部分。许多本科实验室课程的教师希望为学生提供量子实验的机会。一种常见的方法是通过一系列量子光学实验，通常被称为“单光子实验”。这些实验用研究实验室常用的设备展示了基本的量子现象;然而，它们是资源密集型的，不是所有机构都能负担得起。因此，必须知道这些实验提供给学生什么独特的启示。作为一个起点，我们调查和采访教师谁使用单光子实验在本科课程，询问他们如何以及为什么使用的实验。我们描述了最常用的实验在量子和超越第一年的实验室课程，学生执行的行动的流行，和学习目标，从概念知识到实验室技能，学生的影响。最后，我们提出了一些策略，从这些数据展示教师如何解决的共同挑战，准备学生的工作与概念和技术上复杂的实验和平衡的实践技术技能与完成的实验。
2023-03-10 physics.ed-ph
Exploring Generative AI assisted feedback writing for students' written responses to a physics conceptual question with prompt engineering and few-shot learning
本研究通过提示工程和小样本学习利用GPT-3.5为物理概念题学生书面回答生成反馈，实验表明GPT反馈与人工反馈正确性相当且更有用，约70%仅需少量修改，验证了生成式AI辅助批改的可行性。
2024-02-27 physics.ed-ph
Teaching and understanding of quantum interpretations in modern physics courses
正如物理专家对量子力学的解释有不同的个人立场一样，在现代物理学入门课程中，教师们对是否以及如何教授量子现象的解释也各不相同。在本文中，我们记录了最近在科罗拉多大学教授的两门类似的现代物理课程中关于解释的教学方法的变化，并研究了量子物理对学生观点的相关影响。我们发现学生更倾向于量子力学系统的现实主义的解释时，教师在解决学生本体不太明确。我们还观察到学生对量子系统的信念的上下文变化，这表明选择解决量子力学中的本体论问题的教师应该在一系列主题中明确地这样做。
2012-08-28 physics.ed-ph quant-ph
