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。
2012-11-22 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
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。
2024-07-17 physics.ed-ph quant-ph
Insights into teaching quantum mechanics in secondary and lower undergraduate education
本文对当前大学本科教育中量子力学教学的研究现状进行了综述。量子力学的概念方法正在世界各地越来越多的物理学入门课程中实施。由于量子力学和经典物理学的概念性质之间的差异，需要对量子力学入门的误解、测试和教学策略进行研究。在这篇综述中，74篇文章被选中，并分析了研究的误解，研究工具，教学策略和多媒体应用。结果根据他们对量子力学各个子课题的贡献进行了分类。分析表明，学生们很难将量子物理学与物理现实联系起来。它还表明，复杂的量子行为，如时间依赖性，叠加和测量问题的教学，几乎没有调查的中学和大学本科水平。在中学一级，这一审查表明，有必要调查学生的困难有关波函数和潜在的井。研究工具的调查表明，有必要为中等和本科以下教育的评估工具，它涵盖了所有主要的主题，并适合于统计分析的发展。此外，这篇评论表明，存在着非常不同的想法，关于教学策略的量子力学和缺乏研究的战略促进理解。这篇评论强调了需要更多的实证研究到学生的困难，教学策略，活动和研究工具的概念方法为量子力学。
2017-02-17 physics.ed-ph
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。
2000-02-03 physics.ed-ph physics.pop-ph
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。
2009-05-15 physics.ed-ph physics.pop-ph
Teaching Problem Solving in Undergraduate Physics Courses: An Endorsement for Deliberate Practice
本研究探讨了显式问题解决框架结合刻意练习对本科生物理问题解决方法的影响，发现该方法比传统重复练习更能使学生表现出与专家一致的行为，建议将其纳入物理课程。
2025-08-11 physics.ed-ph
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。
2020-04-15 physics.ed-ph quant-ph
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。
2013-04-30 physics.ed-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
Teaching quantum information technologies and a practical module for online and offline undergraduate students
《量子信息技术与应用模块》是上海交通大学面向工科类本科生开设的一门新课程。我们为量子计算开发了一个全面的课程，涵盖了量子硬件，量子算法和应用。量子计算方法主要包括通用数字量子计算、模拟量子计算和针对噪声中尺度量子技术的混合量子-经典变分量子计算。此外，我们还设置了一个实践模块，使学生更接近实际行业的需求。学生们将组成一个三人小组，使用任何量子方法来解决优化，金融，机器学习，化学和生物学等领域的问题。此外，这门课程被选为交通全球虚拟课堂计划，因此它是开放给全球学生在环太平洋大学协会在同一时间与离线学生，在一个专门更新的教室。本课程在课程开发、实践模块设置和混合学习等方面的努力使其成为量子科学与技术教育的一个很好的案例研究。
2021-12-13 physics.ed-ph quant-ph
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
2020-03-24 physics.ed-ph
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）。
2017-07-27 physics.ed-ph
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。
2017-09-08 hep-ex hep-ph physics.ed-ph
Teaching and learning special relativity theory in secondary and lower undergraduate education: A literature review
本文综述和分析了狭义相对论在中学和大学本科阶段的教育研究。目前，国际上越来越有兴趣在大学预科教育中实施SRT，作为现代物理学的入门。因此，需要深入了解SRT教育中的学习机会和挑战。SRT教育的研究领域仍处于早期阶段，特别是在中等教育一级，缺乏对学习成果的实证评估。为了指导今后的研究方向，有必要对迄今为止报告的结果进行概述和综合。我们选择了40篇文章，并根据报告的学习困难，教学方法和研究工具进行分类。分析表明，各个教育水平的学生在使用参考系、SRT假设和相对论效应时都会遇到学习困难。在报告的教学序列，教学材料和学习活动，这些困难是从不同的角度来探讨。一些教学方法侧重于思想实验来表达SRT的概念特征，而另一些则使用虚拟环境来提供相对论效应的逼真可视化。从报告的教学方法，可以确定三个学习目标：促进概念理解，促进对科学的历史和哲学的理解，并获得对SRT和物理学的动力和信心。为了定量比较不同教学策略的学习效果，需要对评估工具进行更全面的评估。
2021-07-13 physics.ed-ph
A sterile-neutrino search using data from the MicroBooNE liquid-argon time projection chamber performed in an undergraduate teaching laboratory
本文将基于 MicroBooNE 真实数据的惰性中微子搜索改编为本科教学实验，让学生结合中微子振荡、统计分析和机器学习完成数据分类与搜寻。
2025-09-23 hep-ex physics.ed-ph
Particle Physics Outreach to K-12 Schools and Opportunities in Undergraduate Education
为了提高社会对粒子物理学基础科学的兴趣，特别是为了维持在需要几十年才能开发和完成的实验中取得成功所需的支持结构，需要在教学系统的各个层面，特别是在这个过程的早期阶段，提供强大的教育背景。虽然许多学生（特别是年轻学生）可能在小学阶段就表现出对科学和数学的兴趣和能力，但不一定有适当的结构来捕捉、培养和发展这种新生的兴趣。为了鼓励和加强这种兴趣，必须在K-12和本科阶段建立强有力的联系。文件讨论了正在进行的努力并提出了建议。
2022-03-18 hep-ex physics.ed-ph
Teaching Fluid Mechanics for Undergraduate Students in Applied Industrial Biology: from Theory to Atypical Experiments
EBI是一个继续教育机构，提供工程硕士学位水平的应用工业生物学教育。流体力学在EBI被认为是困难的学生谁似乎有点没有动力。为了激励他们，我们采用了一种新的以游戏为基础的教学法。让学生从日常生活中获得灵感，找到流体力学的应用，并做实验来验证和验证课程中获得的一些理论结果。在本文中，我们提出了一种创新的教学/学习教学法，其中包括通过游戏学习的概念及其在工程流体力学的影响。介绍了学生在流体力学课程中所做的一些非典型实验。通过学生的教学评价，可以了解学生对课程的感受。通过对学生教学评价的分析，说明了这种方法在激励学生方面的有效性。事实证明，通过游戏学习在流体力学领域取得了巨大成功，课程评估大幅增加。流体力学已逐渐被认为是有趣的、有用的、令人愉快的和容易吸收的。它表明，这种教学法，其中包括教育游戏为学生带来了好处。因此，这些实验似乎是一个非常有效的工具，以改善高等教育的教学/学习活动。
2011-06-03 physics.ed-ph
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。
2016-06-24 physics.ed-ph
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。
2020-03-17 physics.ed-ph
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。
2017-07-27 physics.ed-ph
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。
2021-09-01 gr-qc physics.ed-ph
Introducing an Instructional Model for Teaching Blended Math-Science Sensemaking in Undergraduate STEM Courses Using Computer Simulations
本研究开发并测试了一种利用交互式模拟教授数学-科学混合意义建构的新型教学方法，结果表明该方法能有效提升本科和K-12学生在STEM课程中的认知复杂度与数学推理能力。
2023-05-22 physics.ed-ph
Teaching Cultural Astronomy to Undergraduates with an Interdisciplinary Frame
文化天文学是连接艺术，人文，社会和物理科学的跨学科。数据收集方法和理论来自许多学科，并与文化天文学中的方法和理论相融合。学生的负担是，要做文化天文学研究，必须在学科内和跨学科广泛阅读。我开发了一系列课程，将文化天文学的内容划分为非洲，北美和太平洋等广泛的地区。这些课程的结构是为了适应来自大学各个部分的学生，但必须有足够的数学和科学作为一个一般的科学要求。这门课的大部分成绩取决于期末项目，其中包括一份演示文稿和一份书面文件。因此，这门课程的目的是给学生做这个最终项目，必须是原创性的研究的基础。学生们很少选择收集自己的数据，而是重新分析现有的材料。学生们学会了批判性思维，制定假设，以及如何测试他们的假设，以及如何理解文化天文学数据。
2020-08-31 physics.ed-ph
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。
2021-09-06 physics.ed-ph
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。
2017-07-27 physics.ed-ph
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。
2021-08-18 physics.ed-ph
Teaching Undergraduate Students to Think Like Real-World Systems Engineers: A Technology-Based Hybrid Learning Approach
James Watt School of Engineering, University of Glasgow（格拉斯哥大学詹姆斯·瓦特工程学院）
在过去五年中，在一个工程模块中尝试了一种混合教学方法，该方法依赖于将项目为基础的学习与团队为基础的学习相结合。我们的动机是让学生接触真实世界的真实工程问题，并引导他们远离经典的“银行”方法，以期通过更深入和更协作的学习来发展他们的系统工程技能。我们的第三年模块被称为团队设计和项目技能，涉及320名学生分成小组开发智能电子系统。我们揭示了模块设计的细节，并讨论了我们的教学方法的有效性，通过分析学生成绩在过去的五年中，以及从68名学生完成的调查数据。64%的受访学生认为该模块有助于拓宽他们在电子系统设计方面的视野。此外，84%的人认为这个模块是他们学位课程中有价值的组成部分。在工程课程中采用这种方法使学生能够整合控制系统、图像处理、嵌入式系统、传感器以及团队合作、决策、故障排除和项目规划等领域的知识。
2021-11-26 cs.RO cs.SY eess.SY
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。
2014-01-09 physics.ed-ph
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。
2016-01-13 physics.ed-ph
Teaching control with Basic Maths: Introduction to Process Control course as a novel educational approach for undergraduate engineering programs
本研究提出一种无需高级数学基础的本科控制理论入门教学新方法，配套教学工具与实验设备，经UFSC多年实践验证可提升学生学习动力与后续控制课程通过率。
2023-10-09 cs.SY eess.SY math.OC
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。
2014-03-21 physics.ed-ph physics.soc-ph
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。
2014-08-11 physics.ed-ph
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。
2025-03-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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。
2022-06-30 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
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。
2015-06-19 physics.ed-ph
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。
2026-10-02 physics.ed-ph physics.plasm-ph
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。
2025-06-18 astro-ph.CO physics.ed-ph
Using storytelling to foster the teaching and learning of gravitational waves physics at high-school
本研究探讨利用讲故事和戏剧技巧向高中生教授黑洞和引力波等当代物理主题，发现该方法有效提升了学生的学习兴趣，且文科生对艺术工具的欣赏程度显著高于理科生。
2024-02-14 astro-ph.CO gr-qc physics.ed-ph
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。
2009-10-30 astro-ph.IM physics.ed-ph
Teaching Machine Learning for the Physical Sciences: A summary of lessons learned and challenges
本文总结了在本科和研究生阶段教授物理科学机器学习的几年中遇到的一些挑战和建立的最佳实践。我讨论了向物理学家教授ML的动机，教学材料的理想属性，例如可访问性，相关性和与现实世界研究问题的相似性，并给出了教学单元组件的示例。
2021-08-18 physics.ed-ph
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。
2022-03-10 physics.ed-ph
CHAINPLOT: A Teaching Tool to Demonstrate Vibrations of Atoms on a Chain and the Cautionary Tale of a Fundamental Error Propagated Over the Last 63 Years
本文介绍用计算机程序CHAINPLOT模拟所谓的单原子和双原子链。模拟提供了有用的教材，本科凝聚态物理讲座课程，并揭示了在过去的63年中，一个基本的描述，实际原子运动已被复制在文献中，尽管是不正确的或至少是误导。
2017-02-28 physics.ed-ph
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。
2025-06-09 physics.ed-ph
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。
1997-02-21 physics.ed-ph
How undergraduate physics students use generative AI for computational modeling
University of Oslo（奥斯陆大学）；Rochester Institute of Technology（罗切斯特理工学院）
研究探讨了大学物理学生使用生成式AI进行计算建模的方式，发现其影响包括建模规划、实现和调试，同时指出过度依赖AI带来的挑战及教学改进的必要性。
2026-03-09 physics.ed-ph
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。
2024-05-13 physics.ed-ph
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。
2021-03-08 physics.ed-ph
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。
2020-03-19 physics.ed-ph
Surveying undergraduate Greek student's knowledge on some issues of radiations and Nuclear Energy
在这项工作中，我们提出了一些调查结果，旨在评估的知识和观点的希腊本科生（面向技术）的辐射，核能及其后果的一些问题。调查结果表明，检查组，希腊学生有一系列的误解和错误的看法辐射和一般的核问题。此外，按性别分析显示，在大多数研究问题上，女性的信息量低于男性
2020-06-05 physics.ed-ph
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。
2023-06-21 physics.ed-ph
A portable LED-based diamond magnetometer for outreach and teaching labs
University of Exeter（埃克塞特大学）；University of Warwick（华威大学）
本文提出了一种便携式LED基钻石磁强计，用于教学实验室，具有低成本、高安全性和高灵敏度，可产生ODMR光谱并检测附近磁性物体。
2026-02-06 physics.ed-ph quant-ph
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。
2024-05-30 physics.ed-ph
