Activity Report on the Eighth African School of Fundamental Physics and Applications (ASP2024)
本文报告了2024年在摩洛哥举办的第八届非洲物理学校（ASP2024），该活动旨在为非洲学生、教师和教职员工提供基础与应用物理的学术支持及培训。
2024-09-30 physics.ed-ph
Physics Pedagogy and Assessment in Secondary Schools in the U.S.
本研究的目的是比较高中物理课堂教学风格的有效性及其评价方法。我们想确定那些方法，以物理在高中的工作和那些不工作的学生从不同的人口统计。我们向美国中西部各州的高中物理教师发出了一份调查，询问学生准备，课堂教学，评估和专业发展。我们发现，在所有这些地区的物理教师的做法存在差异，这取决于学校的位置，无论是农村，郊区或城市。我们的研究结果使我们能够报告这些人口统计领域物理课程中最常见的成功实践。
2013-05-20 physics.ed-ph
Development of a test in German language to assess middle school students' physics proficiency
本文介绍了一个以多项单项选择题为形式的德语中学生物理水平测试的开发。该测试评估学生的内容和程序知识，这些知识涵盖中学阶段物理教育的典型内容领域，并基于第三次国际数学和科学研究（TIMSS）中开发的改编项目。我们报告的研究设计，我们用来开发这个测试，以及测试的心理测量质量的结果和选定的参数。
2022-12-13 physics.ed-ph
"Thanks for helping me find my enthusiasm for physics!" The lasting impacts "research in schools" projects can have on students, teachers, and schools
利用6年的评估数据，我们评估了参与基于尖端空间科学，天文学和粒子物理研究的长期大学指导项目计划对各种学生，教师和学校的中长期影响。在完成了为期6个月的项目后，14至18岁的学生报告说，他们对相关科学主题和方法的信心大大增加，并开发了许多技能，这些成果得到了教师的证实。有证据表明，这些项目有助于提高学生对物理的愿望，而科学的愿望（通常很高开始）通常通过他们的参与保持或确认。3年后的纵向评估表明，这些项目对学生来说是持久的经验，他们在随后的大学教育中受益并借鉴。关于学生目的地的数据表明，他们参与研究项目使他们比预期更有可能攻读物理和STEM学位。从PRiSE产生的共同创造的新物理研究的情况下，似乎也有强大的影响，不仅对学生的共同作者，但参与学生从其他学校也。教师也通过参与该方案受到了积极影响，该方案影响了他们自己的知识、技能和教学法，并在他们所在的更广泛的学校产生了有利的影响。这些影响表明，类似的“学校研究”举措可以发挥作用，帮助高等教育增加物理和/或STEM的吸收和多样性，并有意义地加强学校内的STEM环境。
2021-04-09 physics.ed-ph
Particle Physics in High School Part II: Nuclear Physics
本文提出面向高中、以STSE视角促进科学素养的核物理教学序列，并通过巴西公立学校干预评估材料与对话式教学的有效性。
2023-03-18 physics.ed-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
Training the trainer: Professional Development for High School Physics Teachers with Low Physics Background
高素质的高中物理教师短缺是一个全国性的问题。米切尔研究所物理增强计划（MIPEP）是一个为期两周的专业发展计划，为在职高中物理教师提供有限的学科背景。MIPEP于2012年开始，包括主题和基于研究的教学策略的密集培训。该计划中使用的内容和材料符合国家课程要求。MIPEP课程由德克萨斯A&M大学物理与天文系的教师以及两名高中物理教师教授。在本文中，我们提出的设计和实现的MIPEP。我们报告了2014-2018年MIPEP队列的知识和信心评估。我们亦呈列2020年因疫情而远程交付的计划的结果。对这些评估的分析表明，大多数MIPEP参与者在传统和虚拟程序交付期间增加了他们的物理知识和对这些知识的信心。
2021-06-01 physics.ed-ph
Schools of all backgrounds can do physics research: On the accessibility and equity of the PRiSE approach to independent research projects
社会偏见是学生接触科学和与科学互动的一个主要问题。然而，学校参与大学的科学项目，如独立的研究项目，可以尝试解决这些问题，但往往是不公平的。我们评估这些关切适用于一个这样的方案，“学校环境中的物理研究”（PRiSE），其中包括空间科学，天文学和粒子物理学项目。与其他类似的计划和英国国家统计数据的学校参与PRiSE比较，我们发现，PRiSE从事了一个更加多样化的一套学校，显着更多的弱势群体比典型的。虽然在长期计划中出现了下降，但我们没有发现存在系统性偏见的证据。大多数完成项目的学校会在该方案的多年期内返回，学校的这种反复买进再次没有典型的社会不平等现象。因此，学校在独立研究项目中取得成功的能力似乎与PRiSE框架内的背景无关。教师的质量反馈表明，他们认为方案的多样性和公平性是通过PRiSE框架提供的支持水平得到重视的，他们强调了使项目更容易获得的进一步方法。研究人员的参与，在许多其他方案中不常见，随着教师的参与和沟通被认为是成功的关键因素，在独立的研究项目整体。
2021-04-09 physics.ed-ph
A pilot experience in physics laboratory for a professional school
意大利的高中改革最近在专业学校的课程中引入了物理学，这在以前是不存在的。许多教师，往往是临时性的，不得不在学校里教物理，因为学校里没有实验室，学生们对物理又不感兴趣，他们觉得物理与他们的个人兴趣相去甚远，也与专业学校所期望的工作准备相去甚远。我们报告一个学习路径，介绍学生简单的物理量的测量，这继续与物质的一些性质（体积，质量，密度）的研究，并与热力学的一些元素结束。为了让学生参与积极的学习，为提高实验室经验和遇到的困难的质量进行了行动的教育材料。最后，我们比较了这些学生的积极参与，在一个非常不同的职业学校进行类似的经验。
2014-05-28 physics.ed-ph
School visits to a physics research laboratory using virtual reality
学校参观研究实验室或设施是一种独特的方式，使学生更接近科学和STEM（科学，技术，工程和数学）职业。然而，这种访问对学生和教师来说在时间和金钱方面都是非常昂贵的。在本文中，我们提出了一种可能的替代现场访问组成的活动，使高中学生利用VR应用程序，使他们进入粒子物理实验。这一建议是保证所有学校，不论其社会出身或地理来源，都能访问研究中心的有效途径。我们描述的测试，我们进行了一个焦点小组的教师和他们的学生，以及所获得的结果。
2023-01-04 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
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
Transforming High School Physics with Modeling and Computation
Engage to Excel（PCAST）报告，国家研究委员会的K-12科学教育框架以及下一代科学标准都呼吁将物理课堂转变为教学生真正科学实践的环境。这项工作描述了一个这样的尝试，以改变高中物理课堂的早期阶段。具体而言，一系列的模型构建和计算建模练习试点在九年级物理第一教室。学生使用的计算进行了评估，使用监考编程作业，学生通过高级编程环境（VPython）制作并讨论了运动中的棒球的计算模型。学生对计算及其与力学的联系的看法是通过一篇书面文章和一系列有声思维访谈来评估的。这项初步研究显示了计算的能力，连接科学实践的高中科学课堂。
2013-11-22 physics.ed-ph
Evaluating participants' experience of extended interaction with cutting-edge physics research through the PRiSE 'research in schools' programme
物理学在学校是明显不同的，并努力捕捉的兴奋，大学的研究水平的工作。学生在学校内从事与尖端物理学相关的独立研究数月的举措可能有助于缓解这种情况，可能有助于促进高等教育中的科学吸收。然而，如何最好地支持这些举措仍不清楚，也未得到充分研究。本文评估了一个提供框架，“学校环境中的物理研究”（PRiSE），使用调查数据，从参与的14-18岁的学生和他们的老师，以了解他们的经验的方案。结果表明，PRiSE似乎比典型的大学外联举措提供了更多的积极经验，由于几个月来提供的机会的性质，学校将无法提供没有外部投入。所提供的大力支持被认为是必要的，所有要素似乎都同样重要。根据独立研究人员和参与专业人员的额外反馈，我们还建议其他机构可以采用该框架，并将其应用于自己的科学研究领域，这已经开始发生。
2021-04-09 physics.ed-ph
The usage of Kahoot! during activities for schools about physics
由于新型冠状病毒疫情的紧急情况，许多教育活动从现场过渡到网上，给学生造成了各种困难，特别是在保持注意力方面。即使是在在线模式下，也必须注意与参与者的互动。在这种情况下，罗马三大学数学和物理系提出了一系列专门针对学校的活动，这些活动已被证明能够保证参与者的参与，这也要归功于基于游戏的学习平台Kahoot！
2023-01-16 physics.ed-ph
Brazilian National High School Examination: assessing student's learning in Physics
进入巴西公立大学取决于学生在Enem（巴西国家高中教育评估）中获得的分数。该考试由四个多项选择题（语言，数学，自然和人文科学）组成，由项目反应理论（IRT）评分。这是学生的高风险考试，允许使用该考试的结果，为监测巴西高中学习和教育质量提供条件。我们提出了从2009年到2014年的Enem的物理项目的研究。这些问题根据定性类别进行分类，提供了自然科学考试的概况：学科考试（物理，化学和生物学），主要是定性问题，长而耗时的项目，只有少数需要更复杂的推理和评估一些解决问题的技能。对学生的回答进行分析，运用基本的统计探索和项目反应理论得出物理试题的ICC。对物理试题的定性分析和定量分析进行了比较。对学生表现的研究表明，在高中结束时，物理学习水平很低，正确答案的比例很小;学生在需要学科知识或使用基本数学推理的问题上表现较差。也可以观察到两个小组的结果差异：女生在大多数项目上的表现比男生差，来自联邦和私立高中的学生的表现明显好于来自州立高中的学生（75%的高中学生就读于州立或地区学校）。总之，学生的表现和项目内容的综合分析揭示了巴西学生学习的一些特点，在18岁左右，可以影响物理教育系统。
2017-07-13 physics.ed-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 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
Public and Teacher Response to Einsteinian Physics in Schools
与牛顿物理学相比，爱因斯坦物理学代表了一个明显的范式转变。全世界都有兴趣在学校课程的早期引入爱因斯坦的物理概念，试验表明这是可行的。然而，从幼年开始引入爱因斯坦的概念需要的不仅仅是合适的课程和教学资源-它还需要教师培训和公众支持。本文介绍了一个试点研究，试图衡量公众和教师的支持。这就需要通过公共宣传和专业发展讲习班，使包括小学全体教职员工在内的教师和自选家庭团体深入了解拟议的课程内容。我们通过问卷调查来评估他们的态度。还从网上资源收集了公众的评论和意见。结果显示，教师和公众都大力支持这项计划。我们评估了儿童和成人的态度，并获得了关于开始介绍爱因斯坦概念的适当年龄的意见。
2018-06-28 physics.ed-ph
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。
2022-06-06 physics.ed-ph
Studying Three Phase Supply in School
几乎所有主要国家的电力分配都接受三相分配作为标准。随着当今仪器的功率要求不断提高，即使是小型物理实验室也需要三相电源。虽然物理系的学生会顺便介绍这一点，但由于在使用如此大的功率时发生事故的可能性很大，因此没有使用三相电源进行实验工作。我们相信，对三相电源的概念理解将有助于物理专业的学生使用一个简单的电路，甚至可以在高中实验室组装的经验。
2009-07-19 physics.ed-ph
Innovative approaches to high school physics competitions: Harnessing the power of AI and open science
本文提出利用AI聊天机器人（如ChatGPT、Bard、Claude）与开放科学工具（如SageMath、Jupyter AI）作为智能副驾驶和导师，以革新高中物理竞赛，提升学生问题解决能力与科学热情。
2023-09-06 physics.ed-ph
Activity Report on the Seventh African School of Fundamental Physics and Applications (ASP2022)
非洲基础物理学和应用学校，又称非洲物理学学校，于2010年启动，是一个为期三周的两年期活动，目的是为至少接受过三年大学教育的非洲学生提供基础物理学和应用物理方面的额外培训。自成立以来，ASP已经发展成为远远超过一所学校。ASP已成为一系列活动和事件，其直接精神是将物理学作为非洲发展的引擎。我们报道了七个非洲物理学院，ASP 2022，在纳尔逊·曼德拉大学组织，11月~28日至12月~8日，2022。ASP 2022包括针对大学生、高中教师和高中学生的方案。
2023-02-27 physics.ed-ph physics.soc-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
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
Gender response to Einsteinian physics interventions in School
在整个学校课程中引入爱因斯坦的空间，时间，光和重力概念的兴趣越来越大。我们已经制定了干预计划，并衡量其有效性方面的学生对物理的态度和能力，以理解从6年级到10年级的概念。在所有情况下，我们观察到显着水平的概念理解和改善学生的态度，虽然改善的幅度取决于年龄组和程序的持续时间。本文报告了一个意想不到的结果方面的性别影响。我们比较了男性和女性的结果。在大多数情况下，不论年龄组、学术流派和文化（包括印度尼西亚的一项干预措施）如何，我们发现，进入我们方案的女性态度得分大大低于男性，而在完成方案后，她们的态度与男孩相当。这为在学校课程中广泛实施爱因斯坦的概念学习提供了强有力的案例。我们讨论了这种影响的可能原因。
2019-10-25 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
Summary Report on the 2024 African School of Physics Program for Learners
本文总结了ASP2024期间面向摩洛哥马拉喀什地区高中生开展的物理外展项目，介绍活动组织情况及覆盖的千余名学生。
2024-07-30 physics.ed-ph physics.soc-ph
Measurement of the Newton's cooling law time-constant by Arduino: an idea for STEM education in High Schools
物理学中使用的商业电子测量设备通常成本很高。近年来，由于其低成本和大量可用的传感器，Arduino板已被用于物理教育的许多教育目的。本文介绍了一种利用Arduino板测量牛顿冷却定律时间常数的方法。
2022-07-28 physics.ed-ph
Report of the Notre Dame Contribution to the African School of Fundamental Physics and Applications 2022 in Gqeberha, South Africa
本文报告了圣母大学QuarkNet工作人员在2022年非洲基础物理与应用学校（ASP）中担任讲师及外展项目协调人的经历，成功向非洲师生传递了前沿物理理念并建立了合作关系。
2023-04-06 physics.ed-ph
Activity Report on the Ninth African School of Fundamental Physics and Applications (ASP2026)
Brookhaven National Laboratory（布鲁克海文国家实验室）；ICTP（理论物理中心）；King’s College London（伦敦国王学院）；European Spallation Source（欧洲散裂光源）；INFN-GSSI（意大利国家核物理研究所-格雷戈里安大学）
报告第九届非洲物理学校ASP2026在肯尼亚举办，涵盖大学生、高中教师和学习者项目，旨在为非洲学生提供基础与应用物理培训并支持其学术发展。
2026-09-29 physics.ed-ph physics.soc-ph
Long-term impact of a primary school intervention on aspects of Einsteinian physics
支撑现代技术的物理学是以爱因斯坦的相对论和量子力学为基础的。大多数学生在完成他们的科学义务教育时，并没有被教授任何爱因斯坦的概念。只有那些谁采取了专门的物理课程有机会学习现代物理学。在2011年，进行了第一项针对澳大利亚高年级小学（10 {11}岁）班级的现代物理教学干预研究。最初的干预是爱因斯坦第一合作的第一步，旨在挑战目前学校牛顿教学的范式。结果发现，现代物理概念可以教给这些学生。于2020年，我们联络了初步研究的11名参与者（共26名）进行跟进问卷及访谈，以调查任何长期影响。后续行动的结果表明，干预措施给参与者留下了积极的印象。在为期六周的干预中使用的模型和类比非常令人难忘。参与者表示，他们发现干预措施对他们未来的学习有益。即使在干预接近十年后，参与者仍然记得几个关键概念（如弯曲的时空）。长期跟踪表明，爱因斯坦物理学可以在小学高年级教授，并在几年后被召回。
2021-07-09 physics.ed-ph
Development of soft and hard skills of high-school students via Young Physicists' Tournament
本研究通过问卷对比发现，青年物理学家锦标赛能显著提升高中生的物理、数学、建模等硬技能及沟通、团队合作等软技能，且教师评价比学生更积极，证明其教育投入具有重要价值。
2025-08-21 physics.ed-ph
Introducing General Relativity in high school: a guide for teachers
现代物理学的引入越来越迫切，物理教育也在为此而努力。为了促进这一尝试，在罗马的罗马三大学数学和物理系，我们专注于在高中水平上处理广义相对论（GR）的可能性。我们从一个针对学生的互动活动开始，利用橡胶板类比（RSA）来展示与时空概念有关的各种现象。然后，在验证了它的有效性后，我们开始将它纳入系内为高中教师专业发展而开展的活动中，其明确目标是使他们能够在课堂上自主开展活动。在本文中，我们分析了我们实现的教师培训方法，以及开发的所有材料。
2022-12-30 physics.ed-ph
IPPOG : Bridging the gap between science education at school and modern scientific research
自1997年以来，国际粒子物理学外展小组（IPPOG）一直在做出协调一致和系统的努力，在所有观众和年龄组中介绍和普及粒子物理学。今天，科学界在IPPOG中有一个战略支柱，促进对世界各地基础研究的长期，可持续的支持。近10年来，IPPOG一直为科学界、教师和教育工作者提供的主要工具之一是资源数据库（RDB），这是一个在线平台，包含粒子物理学和相关科学的高质量教育和宣传材料。
2020-11-30 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
Experimental High Energy Physics Summer School For High Schools
高中实验高能物理暑期学校（Liseler Deneysel Yüksek Enerji Fizii Yaz Okulu -lidyef 2018）于2018年9月9日至16日在土耳其Bozaziçi大学举行，由TÜBTAK根据4004赠款118 B491提供财政支持。在近700名（11年级和12年级）申请人中，有30人从土耳其各地被选中。学生们被介绍到高能物理学的基础知识，并进行实验，证明这一领域的技术，如沙拉碗静电加速器，和云室。在这里，我们报告的规划，实施和学校的成果，可以作为一个模板，在未来类似的活动。
2019-10-24 hep-ex physics.acc-ph physics.ed-ph
Development and validation of the Converging Lenses Concept Inventory for middle school physics education
光学是中学物理教育课程中的一个核心领域。在这项研究中，我们提出了一个测试仪器在光学领域的发展和验证，会聚透镜概念量表（CLCI）。它可以作为中学生对会聚透镜成像的概念理解的形成性或总结性评价。CLCI评估：（1）对与会聚透镜相关的基本概念的总体理解，（2）对具体概念的理解，以及（3）学生对该主题的困难倾向。最初的CLCI由16个多项选择题组成;然而，根据各种质量检查，删除了一项。本研究以干扰物分析、经典测验理论、项目反应理论、结构分析、不同测量点学生总成绩分析为定量方法，以学生访谈和专家问卷为定性方法，对CLCI进行了全面验证。定量分析主要是基于一个数据集的N = 318名中学生谁采取了CLCI作为后测。学生访谈进行了七名中学生后，他们被教导的概念会聚透镜。专家调查包括五位专家，他们对单个项目和整个测试进行了评估。分析表明，测试仪器的结果良好到优秀，证实了15项CLCI的有效性及其与上述三个焦点的一致性。
2022-05-19 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
Using machine learning to understand physics graduate school admissions
在所有攻读博士学位的物理系一年级研究生中，女性和少数民族学生的比例在过去20年中保持不变。目前的研究生课程招生过程可以为实现物理学的多样性目标带来挑战。在本文中，我们将探讨如何一个未来的学生的申请物理博士课程的各个方面影响的可能性，申请人将被录取。录取数据是从一所大型的中西部公立研究型大学收集的，该大学有一个分散的录取过程，包括申请人的本科GPA和机构，研究兴趣和GRE成绩。由于收集的数据规模不同，我们使用监督机器学习算法来创建模型，预测谁被博士学位录取。我们发现，仅使用申请人的本科GPA和物理GRE成绩，我们就能够以75%的准确率预测谁将被录取。
2019-09-30 physics.ed-ph
The African School of Fundamental Physics and Applications Activity Report 2019-2021
第六届非洲基础和应用物理学院（ASP）计划于2020年7月在摩洛哥举行，被称为ASP 2020。当ASP 2020因COVID-19疫情而推迟时，筹备工作已进入后期阶段。为期三周的活动在2021年重组为两项活动-2021年7月19日至30日的在线活动和2021年12月12日至18日的混合活动-并更名为ASP 2021。在COVID-19疫情爆发初期，ASP活动中加入了在线讲座系列。ASP导师计划，其中包括讲师和指定的学员之间的在线约定，继续以这种方式。ASP校友研究了十个非洲国家一年的COVID-19数据，以提供对大流行遏制措施的见解。在本说明中，我们报告了自2018年纳米比亚ASP最后一次面对面版本以来的ASP活动。
2021-09-29 physics.ed-ph
Surveying Turkish high school and university student attitudes and approaches to physics problem solving
学生解决问题的态度和方法会影响他们学习物理的程度。在美国之前的研究使用验证的态度和解决问题的方法（AAPS）的调查表明，有学生在介绍物理学和天文学课程和物理学专家在他们的态度和方法来解决物理问题方面的重大差异。在这里，我们讨论的验证，管理和分析数据的土耳其版本的AAPS调查高中和大学生在土耳其。在土耳其语版的调查得到验证和实施后，对数据进行了分析，按年级、学校类型和性别对数据进行了分组。虽然调查中各组的平均值之间没有统计学上的显著差异，但总体而言，土耳其的大学生比职业高中生更像专家。在逐项的基础上，在许多项目上，各组的平均值之间存在统计差异。例如，平均而言，大学生表现出较少的专家般的态度，方程和公式的作用，在解决问题，解决难题，并知道当解决方案是不正确的，而他们表现出更多的专家般的态度和方法的项目有关的元认知在物理问题解决。主成分分析的数据产生项目集群，学生对各种调查项目的反应可以分组。土耳其和美国的大学生参加代数为基础的入门物理课程的反应的比较表明，在超过一半的项目，这两组的反应有统计学显着差异，平均与美国学生响应的项目，更像专家的方式。
2016-04-10 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
Asymptotic Behavior in High School Physics: physics 1 insights and discussions
Wuhan Britain-China Senior High School（武汉英中国际高中）
通过多球碰撞和电路内阻两个案例，研究渐近分析方法在高中物理教学中的应用，以增强概念理解并连接初等与高等物理。
2026-05-28 physics.class-ph physics.ed-ph
The Physics of Gudeg: Learning the Mechanics and Thermal Properties Using Collaborative Project based Activities for the High School Physics
Universitas Negeri Yogyakarta（日惹国立大学）；Universitas Sulawesi Barat（西苏拉威西大学）
本文通过协作项目教学法，探讨甘豆条制作中的力学和热学原理，结合传统知识提升物理教学效果。
2026-04-02 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
Collaboration between high schools in Japan and Argentina for cosmic-ray research using CosmicWatches
宇宙射线无处不在，随时可用，使其成为年轻学生粒子和天体物理学的良好教学工具。Tan-Q是一个包容性的外展和教育项目，为日本初中或高中的学生提供参与宇宙射线和粒子物理学的研究机会。在Tan-Q框架中，每个学校的学生在主要是本科生的导师的帮助下进行研究。研究人员还通过定期的Zoom会议和Slack上的持续沟通广泛参与。有些是国际性的，有些是国际性的。本文介绍了日本和阿根廷的高中之间的联合研究Tan-Q活动之一，使用CosmicWatches观测宇宙射线μ子。我们的主要目标是研究由于高度和地磁场强度等环境差异而导致的μ子通量差异。参与其中的人不仅要学习粒子物理学，还要学习统计数据分析方法。
2021-08-04 physics.ed-ph
The relevance of learning quantum physics from the perspective of the secondary school student: A case study
在高中学习量子物理现在是一种标准做法（Stadermann等人，2019年）。但考虑到科学教育的背景，高等教育的招生人数较低，对科学的态度较差，学生们是否认为量子物理学的学习是相关的，这仍然是一个问题。在这项研究中，我们探讨了学生如何看待量子物理和技术的重要性，以及他们的看法是否改变后，干预，即“量子规则！“拜访。我们还旨在了解他们是否总体上认为学习量子是相关的。为了回答这些问题，我们采用了问卷调查和访谈相结合的混合方法。定量分析表明，“量子规则！“干预对学生对量子物理和技术的相关性的看法有积极的影响，特别是关于他们认为量子科学对社会的重要性。然而，定性信息显示，尽管学生可能会发现量子物理和技术对社会很重要，但这并不一定意味着他们认为学习量子物理学是相关的。我们发现，学生认为后者是相关的，只有当他们觉得有趣。因此，我们重新发现常见的表达“重要，但对我来说不重要”，我们进一步提出，这种看法来自学生没有看到学习量子物理学的社会意义。
2020-01-28 physics.ed-ph
Leveraging on Easy Java Simulation tool and open source computer simulation library to create interactive digital media for mass customization of high school physics curriculum
本文强调了丰富的教育工作者社区中的各种可能性，从科学的概念学习（CoLoS）和开源物理（OSP）运动，以吸引，使和授权教育工作者和学生，通过计算机建模创建交互式数字媒体。这一概念围绕着一个范式的转变，通过沉浸式计算机建模，而不是使用技术进行信息传输的参与式学习。我们的目标是让高中教育工作者通过Easy Java Simulation（Ejs）及其学习社区创建和定制模拟来专业地发展自己。Ejs允许教育者通过修改模拟源代码成为学习环境的设计者。教育工作者可以使用这些交互式数字模拟与学生一起上课，并通过亲自更改源代码来快速增强模拟。EJS工具包，它的模拟库和不断增长的社区贡献的模拟代码，在Web 2.0环境中，可能允许快速扩散的大规模定制的虚拟实验室模拟与教育工作者作为学习环境的设计者。我们重新混合这个模拟的旅程创造了一个教育工作者定制的交互式数字媒体虚拟实验室，用于通过探究来推进物理学习。创建一个模拟的过程也有理想的教学价值，这将是具有挑战性的高中学生学习建模。使用这种方法的障碍进行了讨论。
2012-07-01 physics.ed-ph
Quantum physics in secondary school -- milq
milq方法量子物理学高中侧重于量子物理学的概念问题。学生应该有机会接触现代物理学的世界观。目的是用最少的公式来实现量子物理学概念上的清晰表述。为了给学生提供他们在讨论和辩论中可以使用的语言工具，我们制定了四个“推理工具”。它们有助于促进量子物理的定性讨论，允许学生预测量子力学效应，并有助于避免学习困难。它们构成了量子物理学的“初学者公理系统”。
2021-02-16 physics.ed-ph quant-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
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。
2024-11-06 physics.ed-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
