Conditions for building a community of practice in an advanced physics laboratory
在本文中，我们探讨了实践社区理论的背景下，物理大学课程，特别是先进的实验室的课堂环境。我们介绍了一个课堂社区的元素的想法，能够为学生提供机会，有一个加速的轨迹走向成为一个更核心的参与者的物理学家的实践社区。这个机会是课程的结构特征和主要教学选择的结果，这导致了一个学习社区的发展，其中有几个元素鼓励学生参与物理学家更真实的实践。一个跳跃的负责任的学科知识，也探讨了作为一个动机，融入社会的物理学家的实践。在高级实验室里，学生们被评估的东西，比如物理，是有很大不同的，所以他们需要吸收才能取得成功。
2013-12-06 physics.ed-ph
Inexpensive Student-fabricated Solar Panels and Some Related Classroom Measurements
我们描述了一个过程中，小学教育的学生制作3电池，$\approx5 ~\mathrm{Watt}$，$1.6~\mathrm{V}$太阳能电池板。每个面板的制造成本约为$\$6$。本文还介绍了一系列的表征活动，我们已经有我们的学生完成与面板一旦制造完成。具体来说，我们的学生已经确定：面板功率对负载电阻的依赖性，不同学生的工作之间的开路面板电压的变化，以及能量捕获效率。该活动还提供了讨论制造和工艺改进的机会，可以为工程和技术学习成果提供不同寻常的联系。
2017-12-11 physics.ed-ph
From nuclei to neutron stars: simple binding energy computer modelling in the classroom (part 2)
我们介绍两个简单的在线活动来探索中子星的物理学。这些课程为中学生介绍致密物体的基本性质，例如质量和半径。第一项活动探讨了中子星最小质量的概念。它与结合能的概念直接相关，并继承了我们以前的活动。第二个活动的重点是最大质量的中子星使用可解模型的中子星内部。这些活动以电子表格为基础，作为补充材料提供，可以很容易地适应不同的层次、年龄组和讨论主题。特别是，这些活动可以自然地导致对理论模型的外推和限制的讨论。
2021-04-26 astro-ph.HE nucl-th physics.ed-ph
Open-ended versus guided laboratory activities: Impact on students' beliefs about experimental physics
提高学生对实验物理本质的理解通常是本科实验物理课程的一个明确或隐含的目标。然而，传统实验室课程中的实验室活动通常具有高度结构化的指导性实验室，通常不要求或鼓励学生真正参与实验物理过程。另外，开放式实验室活动可以提供一个更真实的学习环境，例如，让学生在研究什么和如何研究物理现象方面行使更大的自主权。参与真实的实践可能是提高学生对实验物理本质的信念的关键部分。在这里，我们调查的影响，开放式活动在本科实验室课程对学生的认识论和期望的性质实验物理，以及他们的信心和影响，测量科罗拉多州的学习态度科学调查实验物理（E类）。使用国家数据集的学生反应的E类，我们发现，包括一些开放式的实验室活动在实验室课程相关的更像专家的post-instruction响应相对于课程，只包括传统的指导实验室活动。这一发现时，检查postinstruction E-CLASS分数，同时控制与preinstruction分数，课程水平，学生专业和学生性别的方差。
2016-08-04 physics.ed-ph
Laboratory-Tutorial activities for teaching probability
我们报告的发展，学生的想法的概率和概率密度在缅因大学实验室为基础的通识教育物理课程，称为直观的量子物理。在课程中的学生通常是数学恐惧症与物理的性质和他们的能力做它的不利的期望。我们描述了一套用于教授概率和概率密度的概念的活动。一项活动需要基本的力学知识，但除此之外，材料不需要额外的准备。这些活动的扩展包括将概率密度与某些“试金石”例子的势能图联系起来。学生在学习目标概念方面有困难，例如比较在一个区域的时间与所有区域总时间的比率。相反，他们往往专注于边缘效应，模式匹配到以前研究的情况下，原因是必要的，但不完整的宏观要素的系统，使用赌徒的谬论，并使用预期的合奏结果，而不是期望值来预测未来的事件。我们绘制他们的思维发展图，以提供问题的例子，而不是课程成功的证据。
2006-02-21 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。
2026-05-28 physics.ed-ph
The process of constructing new knowledge: an undergraduate laboratory exercise facilitated by a vacuum capacitor-resistor circuit
本文介绍一项本科物理实验教学练习，借助真空 RC 电路电压衰减中的模型偏差，引导学生经历数据验证、建模与实验设计的知识建构过程。
2024-04-02 physics.ed-ph
The Adaptive Optics Summer School Laboratory Activities
自适应光学（AO）是一个新兴且迅速发展的仪器领域，但天文学家、视觉科学家和一般AO从业者对AO系统至关重要的根本技术基本上不熟悉。AO暑期学校（AOSS）由自适应光学中心主办，是一个为期一周的课程，培训研究生和博士后研究人员的基本理论，设计和使用AO系统。AOSS的参与者包括希望利用AO数据的天文学家，将使用AO仪器进行研究的视觉科学家，设计AO系统的光学师和工程师以及高带宽激光通信系统的用户。在这篇文章中，我们描述了新的AOSS实验室会议在2006-2009年实施的近250名学生。活动目标包括提高对AO技术的熟悉程度，加强光学对准技术和光学系统设计的知识，并鼓励使用AO系统作为研究工具探究视觉科学中的关键科学问题。活动分为三个站：视觉科学，傅立叶光学和AO演示。我们简要概述了这些活动，这些活动在这些会议记录的其他文章中得到了充分描述（Putnam et al.，Do等人，和Harrington等人，分别）。我们专注于这些活动的设计中遇到的独特挑战，包括类似调查的调查技术与复杂内容的结合，以及需要调整深度到研究生和博士水平的观众。根据2008年进行的前后调查，绝大多数参与者发现，所有活动对他们的职业生涯都很有价值，尽管与集成的功能性AO系统的直接经验特别有益。
2011-11-08 physics.ed-ph
Understanding Growth Mindset Practices in an Introductory Physical Computing Classroom: High School Students' Engagement with Debugging by Design Activities
本研究通过微观发生分析，识别出高中生在物理计算调试活动中展现的五种成长型思维实践，揭示了同伴互动对培养坚持与学习态度的关键作用。
2024-02-11 cs.CY physics.ed-ph
Teaching physics in real-life contexts: The Beirut explosion
在现实生活中教授物理仍然是不同教育水平的教师面临的挑战。在这篇文章中，三个上下文丰富的问题，提出了在高等教育课堂上实施，使用爆炸发生在贝鲁特作为案例研究。这些问题需要对真实数据进行搜索和分析，将技术作为学习物理的工具。特别是，建议对图像、视频、地图和录音进行分析。拟议的活动旨在促进积极学习经典力学科目和发展协作技能。每个问题的结果都允许在课堂上进行基于科学证据的讨论。
2023-01-13 physics.ed-ph
Implementing an intrinsically integrated game on Newtonian mechanics in the classroom: outcomes in terms of conceptual understanding and transfer
本文通过案例研究评估了围绕牛顿力学游戏Newtons Race设计的课堂，发现该课能显著提升概念理解与迁移，且学生多数表述科学正确。
2023-07-04 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
ASI Space Science Data Center participation to high-school outreach program
自2017年以来，意大利航天局（ASI）参加了所谓的“Alternanza Scuola-Lavoro”（即，意大利政府推动的“学校-工作协同作用”（“学校-工作协同作用”）外联项目，意大利航天局空间科学数据中心积极为这些项目作出贡献，其主要目的是使学生在选择大学学习之前更接近空间相关活动。SSDC外展计划分为两个部分：一个是理论部分，介绍和解释相关主题，另一个是实践部分，包括旨在复制真实空间数据科学分析的实践活动。然后，通过专门设计的问卷收集有关学生的教育背景、拟议活动引发的参与程度、活动与校本活动的相关性以及对所涵盖主题的理解程度等信息，评估方案对学生态度的影响。正如本文件所述，对答复的分析清楚地表明，学生们非常赞赏这一外联项目，支持其可能的扩大和发展，甚至在一个更复杂的教学计划中加以阐述，一所试点学校已经这样做了。因此，我们计划在未来扩大这些活动，包括新的主题（例如，宇宙学、恒星物理学），并提出新的更明确的教学途径，包括课堂现场活动。
2020-10-29 physics.ed-ph
Experience gravity in the classroom using the rubber sheet: an educational proposal from the collaboration between University and School
在高中教授现代物理越来越重要，因为它可以为学生提供更现实和更新的世界观，并可以提供了解最新科学发现的机会。在这方面，广义相对论占据了突出的位置，因为它与惊人的科学成果有关，例如黑洞的第一张图像或引力波的发现。在本文中，我们描述了一个教育建议，旨在教学GR在高中的乐趣和好玩的方式使用所谓的橡胶板类比。我们提出了一套指令，建立一个简单的和低成本的时空模拟器，和一系列相关的教育卡，指导教师在实施活动的一步一步。这项工作是意大利高中教师之间长期和富有成效的辩论的结果，他们多年来一直与罗马三大学数学和物理系合作。由于我们的建议依赖于与最终用户的合作，我们相信它将满足他们的需求和期望，随着时间的推移，它将有助于越来越多地治疗高中GR。
2021-01-12 physics.ed-ph
Developing Tutorials for Advanced Physics Students: Processes and Lessons Learned
当教育研究人员描述新开发的课程材料时，他们通常专注于其设计背后的研究基础以及最终产品的功效，但不强调创建实际材料的初始阶段。为了给从事类似项目的教师提供有用的信息，我们在这里描述了我们为高级本科电动力学学生开发的一套课堂教程，并讨论了影响其初始设计和改进的因素。要克服的障碍之一是在我们项目的短时间内调查学生的困难，并为学生设计在50分钟的课堂时间内从事有意义的高级主题活动的方法。我们主张一个过程，利用教师的经验和课堂观察，并提出了几个指导方针，教程的开发和实施在高年级物理教室。
2013-09-03 physics.ed-ph
Smartphone sensors and video analysis: two allies in the Physics laboratory battle field
近年来，视频分析技术和移动终端传感器技术对物理教学产生了巨大的影响。然而，一般来说，这些技术通常独立使用。在这里，我们关注一个较少探索的功能：使用辅助视频分析和智能手机（或其他移动设备）传感器的可能性。首先，我们回顾了文献中报道的使用这两种工具的一些实验。接下来，我们提出了一个特别适合比较这两种资源的实验，并详细讨论了一些典型的结果。我们发现，通常情况下，视频分析提供距离或角度变量，而传感器提供速度或加速度（线性或角度）。高阶导数的数值微分，即加速度，通常意味着噪声较大的结果，而相反的过程（时间演化的数值积分）则会导致误差的积累。在课堂上的情况下，这两种技术之间的比较提供了一个机会，讨论不仅与特定的实验，但也与实验和数值方面，包括其利弊的概念。
2020-06-04 physics.ed-ph
A mechanical model of the smartphone's accelerometer
为了提高学生的注意力，通过使用智能手机作为实验室工具，可以在学校和家里进行几个物理实验。在本文中，我们描述了一个机械模型的智能手机的加速度计，它可以在课堂上使用，让学生更好地了解加速度计的原理，即使是学生在开始学习物理。
2015-07-08 physics.ed-ph
Bringing Science into Schools through Astronomy. Project ASTRO, Tucson
我们报告我们的经验，使科学进入美国和法国的教室。我们参加了美国科学教育计划项目ASTRO。它是基于学校教师和天文学家之间的伙伴关系。他们一起设计并实现简单有趣的科学活动，让孩子们学习科学，享受科学。我们提出了四个动手活动，我们实现了四年级班（10岁的孩子）在图森（美国）在2002-2003年。所涉及的主题包括：太阳系、太阳（日震学）和银河系。我们还提出了一个类似的经验，在两个教室在2005年，在Chatenay-Malabry（法国）与业余天文协会（Aphelie）合作。这是一项令人愉快和有益的活动，深受孩子们和学校老师的赞赏。此外，它还在年轻时就促进了对科学的兴奋，并提供了科学方法的具体例子。
2005-08-19 astro-ph physics.ed-ph
Conducting lines -- drawable conductors as a source of active learning activities
由于其经济性和简单性，可绘制电子产品吸引了教育工作者和创新电路工程师的注意。本文着重于主动学习活动进行线，并提出了可扩展的实验室项目，适合所有级别的学生-从小学后期的学生到早期的本科生。我们建立在Pouillet的法律课堂演示与铅笔画在纸上的想法，并继续与线，圆圈和网格图纸和适当的电阻测量。这些都是作为方法的例子绘制电路适用于学习电阻串联，并联和混合组合。特别是，网格图，例如混合电路，提供了各种练习，可以连接分析和实验方法，并引发关于不确定性评估的讨论。一路上，我们提出了课外项目的想法，学生可以进行进一步的实验知识和实践的科学方法。
2021-07-27 physics.ed-ph physics.pop-ph
Transforming physics laboratory work from 'cookbook' type to genuine inquiry
长期以来，“食谱”式的实验室任务一直受到批评，因为缺乏学生完成任务所需的批判性和独立思考。我们提出了一个帐户，我们如何改变了一个“食谱”实验室在第一年物理真正的调查实验。这项工作的重要特点是参观其他教学实验室，了解学生的准备情况，并选择适当的实验来开发。新的两次实验室工作的结构，使学生在第一次会议上作出有关基本实验方法的决定，然后有自由调查他们希望在第二个方面。通过简短的在线活动提供关于实验室笔记本保存的形成性反馈。
2020-04-27 physics.ed-ph
Exploring viscous damping in undergraduate Physics laboratory using electromagnetically coupled oscillators
我们设计了一个低成本，电磁耦合，简谐振荡器和演示自由，阻尼和强迫振荡在本科生（UG）物理实验室。它由一个弹簧磁铁系统组成，可以在一个圆柱体内振荡，圆柱体周围缠绕着铜线圈。这样的演示可以补充传统的波浪和振荡课程的教学方式，并为学生提供更丰富的教学经验。我们还表明，以最小的修改，它可以用来探测液体中的粘性阻尼力的大小，通过分析浸没的磁铁的振荡。最后，我们提出了一些学生的活动，探索非线性阻尼效应和他们的特点，使用该设备。
2013-11-29 physics.ed-ph
From Fear to Self-Expression: The Contextual Nature of Physics Student Motivations
本研究利用自我决定理论的社会文化解释，以更好地理解学习环境在产生学生的动机，参与和身份中发挥的作用。通过借鉴以前的动机研究，我们开发了一个模型，描述了学生在社会环境中的归属感如何改变他们的目标和经验。我们使用恐惧和正直的极端来模拟学生参与活动的动机。学生在社会环境中的联系和归属感（或不）驱动他们是否感到与环境融合或疏远。我们的模型是基于三项研究，并表明，归属感出现通过个人和活动的目标和做法的对齐。这个模型被应用到两个例子来说明如何社会连接或隔离可以在物理课堂设置中展出。最后，我们讨论了教师在设计支持学生参与的课堂环境中的作用。
2014-10-14 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
Attending to experimental physics practices and lifelong learning skills in an introductory laboratory course
我们设计了一个介绍性的实验室课程，让一年级的本科生参与两种互补的迭代类型：（1）通过建模系统，设计实验，分析数据，改进模型和设计的循环来迭代改进实验;（2）通过反思进步，征求反馈，改变学习习惯和思维习惯的循环来迭代改进自我。该课程包括三项主要活动：热膨胀活动，时间跨度为上半学期;期末研究项目，时间跨度为下半学期;指导学生反思，时间跨度为整个课程期间。我们描述了我们的课程设计和报告的学生工作，展示了学生在多种情况下的迭代改进的例子。
2017-01-26 physics.ed-ph
Transforming a 4th year Modern Optics Course Using a Deliberate Practice Framework
我们提出了一项研究，主动学习策略在高年级物理课程。这项工作的指导原则是刻意练习，以发展专业知识，这一原则被用于材料的设计和学生的课堂活动的编排。我们提出了我们的过程中，有效地转换为这样一个课程的活动，主动学习方法的基础上，教师笔记的传统讲座课程。90%的相同材料被覆盖，并且在转换后，常见考试问题的分数显示出15%的改善，效应量大于1。我们观察到，改进和相关的效果大小是持续后，移交材料给第二个教练。由于考试问题的改进是独立的具体问题的主题，因为测试的材料是如此先进和广泛的数学（包括线性代数，傅立叶变换，偏微分方程，向量微积分），我们希望转换过程可以适用于大多数上师物理课程具有类似的数学基础。
2015-03-03 physics.ed-ph
A pedagogical tour of the Fourier transform with applications to NMR and IR spectroscopy
本文设计了三个基于 Python 和 Google Colab 的本科实验活动，通过音频、红外干涉图和核磁共振 FID 信号帮助学生理解并应用傅里叶变换，将时间域数据转换为频谱。
2024-11-19 physics.ed-ph
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
Video Analysis and Modeling Performance Task to promote becoming like scientists in classrooms
本文旨在分享Tracker的使用，这是一个免费的开源视频分析和建模工具，越来越多地被用作新加坡学校9年级中三学生有效学习和教授物理的教学工具，使物理与现实世界相关。我们讨论了Tracker的教学使用，美国国家研究委员会的K-12科学教育框架的指导下，帮助学生更像科学家。为期6至10周，学生使用视频分析加上8个科学实践，如1。提问，2。使用模型，3.计划和执行调查，4。分析和解释数据，5。使用数学和计算思维，6。构建解释，7.证据与证据8传达信息。本文重点讨论了一些表现任务的设计思想，如3.1翻转视频，3.2从简单的课堂活动开始，3.3初级科学活动，3.4综合动力学和运动学课程流程使用跟踪器从视频分析到视频建模，3.5激励表现任务，3.6评估规则和最后3.7密切的导师。初步研究结果使用前和后的感知调查，三角与学生访谈表明，学生的享受水平提高。最重要的是，研究报告和Tracker .TRZ文件中的学生表现任务的人工制品进一步表明，在美国国家研究委员会的K-12科学教育框架的指导下，可以是一种创新的方式来指导真实和有意义的学习，使学生更像K中定义的科学家，12教室里的科学教育框架。
2015-03-04 physics.class-ph physics.comp-ph physics.ed-ph
Developing Virtual Reality Activities for the Astro 101 Class and Lab
我们报告我们正在努力开发，实施和测试VR活动的天文学入门课程和实验室。具体来说，我们为两个具有挑战性的“3D”概念开发了沉浸式活动：月相和恒星视差。对于月相，我们在Universe Sandbox平台上构建了一个模拟，并开发了一系列活动，包括飞行到不同的位置/视点以及手动移动月球。这使学生能够从不同的有利位置创造和体验相位和日食，包括从月球上看到地球的相位。我们测试了这些活动对一个大的通识教育天文学学生群体（N=116）的有效性，借鉴了我们之前VR月相练习的经验（Blanco（2019））。我们能够确定基于VR的技术与其他教学方法相比表现得非常好。我们还与圣地亚哥州立大学的studentrun VR俱乐部合作，使用Unity软件引擎创建了一个模拟的太空环境，学生们可以通过运动来探索恒星视差-无论是通过移动自己还是通过在轨道上旅行时测量视差运动。然后，学生们使用他们在虚拟环境中测量的视差角得出定量的距离估计。未来的计划包括沉浸式VR活动，以展示哈勃膨胀并测量宇宙的年龄。这些都是如何从头开始开发VR活动的例子，以及相关的陷阱和权衡。
2021-09-03 physics.ed-ph
Technology-Enabled Nurturing of Creativity and Innovation: A Specific Illustration from an Undergraduate Engineering Physics Course
人们普遍认为，创造力和创新是21世纪\textsuperscript{st}工程师以及未来劳动力的理想特征。然而，在本科工程教育中缺乏范例，教学模式或最佳实践来培养和培养这些人才。在本文中，我们使用了一个具体的例子，从一个课程的课堂活动，旨在帮助桥梁过渡，从学习工程物理学的基本原理在入门课程，能够创造性地和创新性地应用它们在更先进的设置，如高级顶点项目和在未来的工作场所的工作挑战。应用技术产生和评估的想法进行了说明。为了提高小组创造力的好处，并促进课堂上的实时电子头脑风暴，我们使用InkSurvey与支持笔的移动计算设备（iPad，平板电脑，Android设备等）。在这种情况下使用这个免费的基于网络的软件可以有效地缓解许多通常困扰小组头脑风暴的社会问题。相反，重点是关注他人的想法，同时鼓励流畅性，原创性和磨练积极的批判性思维技能。该小组创建了一个指标来评估其潜在的解决方案，这一点得到了反映。描述了本科生和研究生阶段工程物理课程的一个具体案例，以说明如何将在心理学，营销和商业环境中所做的大量工作应用于STEM教育。课堂过程的概述和实际的学生成绩，以说明其他教师谁可能有兴趣在一个无威胁的，低风险的学习环境中采用类似的活动的方法。
2013-08-11 physics.ed-ph
Towards the Baikal Open Laboratory in Astroparticle Physics
在德国-俄罗斯天体粒子数据生命周期举措中界定的开放科学框架已在伊尔库茨克国立大学引发了教育和宣传活动，该大学积极参与了该区域两个主要天体粒子设施：TAIGA天文台和贝加尔-GVD中微子望远镜。我们描述了这个独特的环境中产生的想法，并提出了一个新的开放式科学实验室的基础上的教育和推广，以及对开发和测试新的方法和技术的多信使天文学。
2021-06-16 astro-ph.HE astro-ph.IM physics.ed-ph
Active and Cooperative Learning Paths in the Pigelleto's Summer School of Physics
自2006年以来，Pigelleto的物理暑期学校是引导学生走向物理学的重要任命。它是一个完全沉浸式的学校，在物理学的实际主题或在高中很少追求的领域，即量子力学，新材料，能源。学生，通常四十，在实验室从事许多活动，并被迫成为积极的参与者。此外，还鼓励他们以小组形式开展合作，以介绍和分享所取得的成果。在过去的几年里，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。
2012-01-06 physics.ed-ph physics.pop-ph physics.soc-ph
The Impact of an Innovative Education and Outreach Project by a Physics Experiment
该研究介绍ATLAS实验自1995年起开展的教育与科普项目，旨在传播科学探索的兴奋感，通过多种材料激励下一代科学家和工程师，并涵盖希格斯玻色子的发现。
2023-10-13 hep-ex physics.ed-ph
The Local Sky as an Introductory Solar System Astronomy Laboratory Using Smart-Telescopes
Community College of Rhode Island（罗德岛社区学院）
本文介绍了一套使用Seestar S50智能望远镜的8个入门级太阳系天文学实验室序列，适用于多类课程，可通过实时观测或预制图像集开展，帮助学生掌握天文测量与推理等技能。
2026-08-07 astro-ph.IM physics.ed-ph
Disciplinary Knots and Learning Problems in Waves Physics
在一个非正式的课外方式实现的可选实验室期间进行了对学生理解波的调查，少数感兴趣和有才华的学生。学生的背景和聪明的直觉使学习之路充满活力和雄心。活动开始于通过Shive波浪机研究波浪的基本特性。为了使定量观察到的现象，学生们使用摄像机和一系列的措施，从捕获的图像获得。通过检查所得数据，出现了一些学习困难，特别是在与实验室有关的活动中。这一经验是进一步分析波动物理学学科结和学习问题的出发点，以便制定关于这一主题的教学建议。
2012-01-14 physics.class-ph physics.ed-ph
CERN as a Non-School Resource for Science Education
作为一个大型的国际研究实验室，CERN认为它有一个特殊的责任外展，并有许多针对学校的活动，包括有组织的访问，现场博物馆，动手实验，高中教师暑期实习计划，系列讲座和网络广播。正在进行的活动和未来的计划进行审查，本次研讨会激发的一些想法提供有关欧洲核子研究中心的经验，亚洲的相关性，以及欧洲核子研究中心可以作为一个非学校的科学教育资源的特殊贡献。
2000-05-09 physics.ed-ph physics.soc-ph
Haptics-Augmented Physics Simulation: Coriolis Effect
抽象物理概念的教学可以通过在课堂上结合视觉和触觉感官形式，使用正确的观点来提高。我们已经开发了虚拟现实模拟，以帮助学生学习科里奥利效应，一个明显的偏转对象在运动时，从一个旋转的参考系内观察。24名物理系本科生参与了这项研究。学生们能够通过Novint Falcon设备上的反馈感受到力。评估结果显示，与传统教学方法相比，学习体验和更好的内容保留有所改善。我们证明，大规模部署的视觉-触觉可重构应用程序现在是可能的，在科学实验室设置是可行的。
2019-03-07 cs.HC physics.ed-ph
Gravitational Wave Detection in the Introductory Lab
伟大的物理学突破很少包括在物理学或天文学入门课程中。广义相对论和二元黑洞聚并没有什么不同，只能在非常有限的意义上包括在入门课程中。然而，我们可以设计直接涉及GW150914探测的活动，这是2015年9月14日探测到的引力波信号的名称，从而让学生直接参与这一令人兴奋的发现。这些活动自然不包括建造探测器或探测引力波。相反，我们将其设计为包括对来自GW 150914的数据的分析，其中包括一些针对入门课程学生的有趣分析活动。同样的活动可以作为实验练习或计算项目分配给相同的学生群体。这里使用的分析工具很简单，并且可供目标学生群体使用。它不包括LIGO用来仔细分析探测到的信号的复杂分析工具。然而，这些简单的工具足以让学生获得重要的结果。
2018-12-06 gr-qc physics.ed-ph
A College-Level Inquiry-Based Laboratory Activity on Transiting Planets
我们设计了一个以探究为基础的实验室活动，在凌日系外行星上进行大学水平的天文学入门课程。该活动的目的是同时教授科学过程技能和关于凌日和光变曲线的实际内容。在活动中，两到四个学生组成的小组，每个人制定一个具体的科学问题，并设计和使用一个恒星和轨道行星的桌面模型进行调查。然后，每个小组将他们的发现展示给班上的其他学生。在最后的报告中，教师将学生的发现与测量的光变曲线如何指示行星系属性的总结相结合。该活动于2009年11月在哈特内尔学院首次亮相，并已被改编为加州大学的一门基于讲座的天文学课程。圣克鲁斯我们提出了学生调查的结果之前和之后的天文学课程在哈特内尔和讨论如何以及我们的活动促进学生的信心和身份作为科学家，相对于传统的实验室活动。
2012-06-13 astro-ph.EP physics.ed-ph
Gravitas: A Browser-Based Astrophysics Laboratory for Prediction, Measurement, and Discovery
Stephen F. Austin State University（斯蒂芬·F·奥斯坦州立大学）
Gravitas是一个免费的浏览器天体物理实验室，通过可配置沙盒和引导式调查，支持学生进行预测、测量与发现，以弥补传统实验室无法处理天文系统的局限。
2026-09-18 astro-ph.IM physics.ed-ph
