中学物理教学
Teaching Physics at School and Colleges
摘要：
受邀为{ \em Physics Educator.}的创刊号撰稿。
英文摘要：
Invited contribution to the inaugural issue of {\em Physics Educator.}
机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。
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相关论文
伙伴关系在物理教学改革中的重要作用
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。
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关于大学量子力学教学的探讨
An extensive Study of Teaching / Learning Quantum Mechanics in College
量子物理学被认为是当代物理学中最引人注目的发现之一，它在上个世纪发展起来，并逐渐在科学界得到体现，如激光、晶体管、电子显微镜和半导体的发明。从K-12级开始的国家科学教育标准（NSES）以及许多州的科学标准（Gossard，2000）都强调了物理科学的教学。本研究的目的是调查前瞻性阐明最常见的学习困难，不足的教学策略和其他重大的教学或概念问题，理工科大学生在高级和/或初级水平的量子物理教学过程中遇到的。虽然在目前的研究中，量子物理学的学习和教学的概念问题得到了解决，我主要集中在教师的教学方法，以及课堂环境应该如何运作的考虑。关键词：量子物理，科学教育，教与学科学。
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案例教学法在大学物理教学中的应用
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。
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每个人的宇宙：社区学院的天文学教学
Everyone's Universe: Teaching Astronomy in Community Colleges
尽管负面的刻板印象仍然笼罩着社区大学，但全国范围内仍有数十名新生有意在这些机构开始他们的大学生涯，而且这一数字的增长速度是四年制学校的两倍多。其中大约有30万学生每年学习天文学入门课程，这是他们中的大多数人最后一次正式接触科学，其中至少三分之一的学生是在社区或两年制大学学习的。投资于和投入资源和培训以服务于这一人口-从人口统计学上讲是每个人-的重要性怎么强调也不过分。然而，绝大多数为这一人口服务的人在这两个领域都缺乏。社区学院对教学和学生成功的高度重视创造了挑战和机遇，教育工作者必须使用各种方法和创新策略，团队合作和教师支持系统以及巧妙的解决方案来正面应对。在这里，我们介绍了学生和教师群体，研究了这两个群体的一些特征，并为那些希望在社区大学教授天文学入门的人提供了一些建议。
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哈萨克斯坦中学物理教学方法体系的发展趋势
Trends of development of the methodical system of teaching physics in high schools of Kazakhstan
本文探讨了哈萨克斯坦共和国高中物理教学方法的发展趋势，并提供了学习过程的信息。指出了高中物理教学方法作为提高学生教育水平、职业能力形成的重要因素之一的价值。
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在毛伊岛社区学院使用模型教学电荷耦合器件作为工程设计过程的一部分
Teaching Charge Coupled Devices Using Models as Part of the Engineering Design Process at Maui Community College
CCD建模活动旨在补充毛伊岛社区学院的电气和计算工程技术课程。该活动旨在帮助学习者了解电荷耦合器件（CCD）的工作原理。一个访问研究生团队被邀请通过教学和课程协作（TeCC）教授活动，作为自适应光学中心/科学和工程师教育工作者专业发展计划研究所的一部分。主要目标之一是让学生通过构建代表CCD读出过程的模型来了解CCD的功能。在本文中，我们讨论了活动的设计和实施以及我们面临的挑战。
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更多相关论文收起更多论文
两种亚文化：理论教学与物理教学在大学课程中的地位
The Two Subcultures: The teaching of theory and Physics' place in the college curriculum
在最近与同事合作修订我们机构的通识教育课程期间，我遇到了许多关于自然科学的看法。我惊讶地发现，科学学科之间对科学教育学的看法差异很大，特别是关于科学哲学和认识论的问题，表现在教学理论概念及其发展的方法上。这些认识表明，物理学在大学课程中占有独特的作用，即使在入门级，也向学生介绍通过理论手段获得知识和基于实验证据的理论评估。
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谁在阿拉戈斯教科学？巴西中小学非专业教学的定量分析
Who teaches science in Alagoas? A quantitative analysis of non-specialist teaching at primary and secondary schools in Brazil
虽然非专业教学日益成为公众关注的对象，但关于在其专业以外授课的教师的实际教育背景的数据很少。这项工作分析了巴西教育部从阿拉戈斯（巴西）公立和私立学校收集的数据，特别侧重于中小学的科学教育。我们发现，非专业教学现象具有高度的学科特异性。例如，虽然数学和生物学几乎没有受到影响，但超过一半的物理课是由没有受过任何自然科学教育的教师讲授的。
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探索英国物理本科生修读“学校物理教学”模块的经历及其对成为中学物理教师意向的影响
Exploring the experiences of undergraduate physics students taking a 'Teaching Physics in School' module and the effects on their intentions to become a secondary physics teacher
本文研究英国大学物理本科生通过中学教学模块体验，采用现实工作预览法，发现向儿童解释物理概念困难及需使学校物理有趣，影响其成为中学物理教师的意向。
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使用Arduino作为高中物理教学的方法论工具
The use of Arduino as a methodological tool for teaching physics in high school
鉴于科学教学，特别是物理教学中遇到的困难，研究旨在开发有助于科学教学的方法。在这种情况下，目前的工作提出了使用Arduino平台作为方法论工具，以改善高中物理教学。为了这个目的，工作的目的是产生物理实验与Arduino的帮助下，可以在课堂上使用，因此我们调查的实验为学生提供了一个动态的和接近理想的类在物理教学。为了研究的发展，在热学和光学领域，为Picos市两所公立学校的高中二年级学生提供了两个实验。实验活动的发展后，一个简单的问卷调查，旨在支持与Arduino使用的实验是否有助于物理教学。根据问卷调查结果进行了讨论，表明Arduino产生的实验对物理学习教学做出了重大贡献，表明它是一种优秀的物理和科学教学方法工具
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爱因斯坦物理学的教学：第一部分，相对论的模型和类比
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）。
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在小学一年级向患有ADHD的儿童教授物理
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。
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合作问题解决：中学教学改革的一点体会
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。
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在学校教授爱因斯坦物理学：第2部分，量子物理学的模型和类比
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。
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对高中量子物理教学的几点建议
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。
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在学校教授爱因斯坦物理学：第3部分，研究成果回顾
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。
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谈中学量子物理教学
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。
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一个多用途的action的学习-教学过程：皮杰莱托的物理暑期学校
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。
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从教到学：iPads作为转变物理学生角色的工具
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。
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将第二次量子革命带入高中
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。
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作为大学天文学入门课程教学工具的天体运行、凌日和掩星论文
Essays on Eclipses, Transits and Occultations as Teaching Tools in the Introductory Astronomy College Course
我们偶尔会在以学习者为中心的天文学入门课程中加入项目，使非科学专业的学生能够比其他方式更详细地探索一些天文学概念。这些项目还突出了正在发生或即将发生的天文事件。我们希望学生们通过与天文事件相关的项目对天文学更感兴趣。在2012年春季，我们提供了关于日食，凌日和掩星的短文，以促进2012年6月5日发生的罕见金星凌日。我们要求学生从提供的三篇短文中写两篇。论文包括描述性和概念性部分。它们是用来作为教学工具的。55名学生的106篇论文中有62%获得了A，B或C级。47名反馈调查受访者中有21%认为这些文章增加了他们对天文学的兴趣。49%的受访者认为这些文章对教育没有好处，不应该再提供。对我们调查的最常见的书面回应表明，学生需要更多的指导和更好的准备来撰写成功的论文。由于学生发现论文的概念部分很难，未来我们将在论文截止日期前提供相关活动，以帮助学生创作成功的论文。
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低成本教育机器人应用于巴西的物理教学
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。
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在学校教授量子信息学：计算机科学原理与标准
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。
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赢得未来科学家
Winning Over Future Scientists
现有的大学预科科学课程的年轻女性在高中的审查，重点是罗切斯特大学预科物理暑期课程的第9和第10年级的高中妇女（PREP-CMS）的经验。提出了一种新的模式，这样的程序。
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在高中教授EPR Parkinson？
Teaching the EPR-Paradox at High School?
上世纪初量子力学的发现引发了物理世界观的革命。在经典和量子机制的边界上，新技术使现代实验成为可能，为量子世界提供了新的见解和更好的理解，并对技术发展产生了影响。因此，让学生了解量子力学的原理似乎很重要。一个合适的方法似乎是在一个突出的地方处理EPR实验。
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长期合作与强大的友谊关系提高了高中物理远程和混合教学模式的学习成绩
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。
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大众物理学：在小学教授爱因斯坦引力
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。
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核现象学：高中教学的概念性建议
Nuclear Phenomenology: A Conceptual Proposal for High School Teaching
E.卢瑟福在二十世纪初是核物理学最初的里程碑。从那时起，引发了一系列实验，在这些实验中，由中子、质子和其他物质组成的粒子束与原子核相撞，以解开原子核的结构或通过核嬗变产生人造元素。随着实验设备的发展，许多其他核现象也被观察到，如β衰变、核裂变和核聚变、穆斯堡尔效应等。鉴于全球政治和经济形势以及当代教育趋势，这项工作提出了核物理中可以在高中教学中从概念层面讨论的替代主题，其中的主要重点在于这种现象在社会中的历史和技术重要性。
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面向高中生与准大学生的量子科学培养路径
Pathways to Quantum Science for High-School and Incoming College Students
Canterbury High School（坎特伯雷高中）；Indiana University Bloomington（印第安纳大学布卢明顿分校）；Indiana University Ft. Wayne（印第安纳大学韦恩堡分校）
本文针对高中和初中推广量子计算与量子信息科学的三大障碍，开发面向高中生和准大学生的双学分课程项目，重点研究量子虚拟实验室与ZX演算在课堂中的应用价值。
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在基础物理或高中高年级课程中教授狭义相对论
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。
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向高中生教授量子计算
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。
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高中粒子物理第一部分：量子电动力学
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。
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中学引力波的理论与实验研究
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。
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利用无指导同伴协作促进早期教育工作者的教学发展：来自物理助教培训的实例
Using Unguided Peer Collaboration to Facilitate Early Educators' Pedagogical Development: An Example from Physics TA Training
本研究通过物理助教培训中的无指导同伴协作，发现其能显著提升内容与教学知识，兼具知识构建与共同构建双重益处，并适用于大学前教师发展。
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ChatGPT与微软必应AI聊天在越南高中毕业考试物理试题中的表现评估
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。
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在欧洲四个国家教授太阳和恒星的视运动
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。
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K-12教学和物理招生
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。
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向高中和早期本科生教授量子信息科学
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。
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向高中教师讲授粒子物理
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。
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移动设备的传感器：物理科学教学中的创新工具
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。
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简单数字天气站（不仅仅是）在物理教学中的应用
The use of a simple digital weather station (not only) in teaching physics
Department of Physics, Faculty of Natural Sciences, Matej Bel University in Banska Bystrica（班斯卡比斯特里察马特伊贝尔大学自然科学学院物理系）
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。
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基础物理或高中高年级课程中的电磁学教学
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。
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教与学物理：协调物理教学、推广和研究的模式
Teaching and learning physics: A model for coordinating physics instruction, outreach, and research
本文介绍了一个新的大学物理课程，旨在整合物理，教育，研究和社区合作伙伴关系的发展。协调的活动系统将新课程与当地社区在大学预科教育、大学教育、大学推广和教学研究方面的努力联系起来。通过对概念调查的收获和课堂记录和录音带的定性分析，本课程有助于学生学习物理，以及学生掌握物理教学的理论和实践。同时，该课程支持大学在社区外展方面的努力，并为教育研究创造了丰富的环境。下面的叙述描述了动机，结构，实施，有效性和潜力，扩展和维持这种替代模式的大学水平的科学教育。
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在COVID-19大流行期间通过Arduino教授物理：自由落体实验
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。
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在COVID-19大流行期间通过Arduino教授物理：单摆的振荡
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。
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动手实践量子：用 Bloch Cube 教授核心量子概念
Hands-On Quantum: Teaching Core Quantum Concepts With Bloch Cubes
本文提出无方程的动手教具 Bloch Cube，并通过系列视频展示其如何辅助教授量子测量、动力学、混合态与退相干等核心概念。
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物理秀——一所社区学院在社区外展中大放异彩
The Physics Show -- A community college delivers BIG on community outreach
福希尔学院物理秀自2007年成立以来服务近25万观众，含公众表演与Title 1学校学生实地考察，学生参与舞台表演、校园导览及设备制作，现年均接待超2.5万人，是学院重要外展项目。
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通过开放式探究实验室课程为学生进行真实研究做好准备
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。
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理工科本科物理教学概论
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。
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纸笔电子学：一种教授基础物理概念的易获取方法
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。
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教师在高中物理课堂实施开放式实验的经验
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。
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通过新型针对性教材在高中阶段开展宇宙学与广义相对论（GR）教学：一项关于学生学习与动机的研究
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。
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在文理学院使用基于课程的本科生研究体验（CUREs）教授等离子体物理与工程课程
Teaching a plasma physics and engineering class at a liberal arts college using Course-Based Undergraduate Research Experiences (CUREs)
Sewanee: The University of the South（南方大学）
本课程在文理学院通过CUREs模式，让学生研究磁场对纳米颗粒悬浮时间的影响，发现电子密度降低导致电荷减少，从而减弱悬浮力，并培养了学生的研究能力。
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自然语言在理解宇宙中的作用：面向高中生的教学-学习序列
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。
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中学生对放射性现象的误解、知识和态度
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。
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影子的运动：中学教学建议
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。
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哥伦比亚中学生的天文学知识：基于AstrodidaXis的评估
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。
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基本粒子物理教学中的误区
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。
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在高中物理学习中没有COVID引起的学术下降
Absence of a COVID-induced academic drop in high-school physics learning
在2019冠状病毒病疫情开始时，美国的大部分中学教学都过渡到了在线环境。在该国许多地区，在线教育持续了两年以上。许多专家假设，在这段时间的在线教学之后，会出现“学术滑坡”（学生学习的减少）。我们调查了2019年秋季学期到2021年秋季学期之间，斯坦福大学新生在大学物理入门课程中的学生准备变化。我们通过观察斯坦福大学所有打算参加物理课程的学生在参加物理入门课程之前进行的有效物理诊断考试的表现来做到这一点。我们没有发现统计学上或教育上的显着变化的分数。尽管有许多教师的轶事报告，至少对这一人群来说，学生在物理和相关数学方面的准备水平似乎没有变化。
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V-SeMo：一个使用扇形模型教授广义相对论的数字学习环境
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。
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