Development of astronomy research and education in Africa and Ethiopia
由于自然资源（如黑暗的天空）和人力资源，非洲在天文学和空间科学的科学研究方面具有惊人的潜力。与此同时，非洲大陆仍然面临许多困难，非洲各国现在认识到天文学、空间科学和卫星技术对于改善其一些主要社会经济挑战的重要性。在过去的几年里，非洲（包括埃塞俄比亚）的天文学发展有了显著的增长，而且从未像现在这样更有可能将天文学用于教育，推广和发展。然而，仍有许多工作要做。本文将总结非洲和埃塞俄比亚在天文学研究和教育方面的最新发展，并将重点关注如何共同努力发展科学和教育，以便我们长期消除贫困，并增加我们实现联合国可持续发展目标的可能性。
2021-02-09 astro-ph.IM physics.ed-ph
Astronomy Data, Virtual Observatory and Education
我们将举例说明如何将天文学数据分析用于教育目的，以训练学生掌握数据分析方法、统计学、编程技能和研究问题。将特别提到我们的天文学联盟-天文学发展组织项目“从档案数据中的天文学”，我们正在为本科生和研究生建立一个教学录像和阅读材料库。还将讨论和应用虚拟观测站工具。由于这是一个正在进行的项目，到会议的时候，我们将有项目和学生所做的工作包括在我们的演示文稿。制作的材料可供社区免费使用。
2021-04-20 physics.ed-ph
Fourteen Years of Education and Public Outreach for the Swift Gamma-ray Burst Explorer Mission
索诺玛州立大学（SSU）教育和公共外展（E/PO）小组领导斯威夫特教育和公共外展计划。对于Swift，我们之前已经实施了广泛的努力，为NASA的科学任务理事会E/PO在许多成果领域做出了贡献。我们目前的重点是高度杠杆化和明显成功的活动，包括广泛的天体物理学教育大使计划，和我们的流行网站：Epo的编年史和伽马射线暴（GRB）Skymap。我们还通过天体物理学科学教育和公共外展论坛（SEPOF）合作开展活动，如在线教育专业发展课程NASA的多波长宇宙。过去的活动包括制作许多成功的教育单元，包括全球环境监测系统的《看不见的宇宙》指南、伽马射线暴教育者指南和牛顿定律海报集;非正式活动包括支持国际天文学年、为夜空网络的业余天文学家制作超新星工具包以及Swift纸质仪器和滑翔机模型。
2014-05-08 astro-ph.HE astro-ph.IM physics.ed-ph
Astrobites as a Community-led Model for Education, Science Communication, and Accessibility in Astrophysics
对刚刚开始探索天文学研究的早期职业天文学家的支持对于增加该领域不同从业者的保留至关重要。自2010年以来，Astrobites在吸引社区成员-特别是本科生和研究生-参与研究方面发挥了重要作用。在本白皮书中，Astrobites合作概述了我们多方面的在线教育平台，既简化了向天文学研究的过渡，又促进了包容性的专业发展机会。我们还为天文学界如何在未来十年减少进入天文学研究的障碍提供了建议。
2019-07-22 astro-ph.IM physics.ed-ph
Inclusive education and research through African Network of Women in Astronomy and STEM for GIRLS in Ethiopia initiatives
非洲天文学妇女网络和埃塞俄比亚女孩STEM倡议已经建立，目的是加强非洲和埃塞俄比亚女孩和妇女参与天文学和科学。如果妇女和女童不能充分参与社会的各个方面，如果未来不能让所有儿童都有同样的机会根据其社会经济地位独立接受教育，我们就无法实现联合国可持续发展目标。在本文中，这两项举措进行了简要介绍。
2021-02-09 physics.ed-ph
Technology to scale up diversity in astronomy education
圣安东尼奥教师培训天文学院（SATTAA）于2021年6月完成了第四次年度迭代。虽然该计划最初是为未来和现任学校教师提供面对面的专业发展机会，但它在2020年过渡到完全在线的机会。在我们努力提供一个包容性的天文学教育计划，特别关注高度多样化的人群，过渡到在线编程成为扩大该计划的核心方面。2021年的迭代以国际促进团队为特色，并首次支持来自德克萨斯州各地的教师。在本文中，我们分享了关于促进团队如何从当地过渡到国际团体，以及参与者如何从当地扩展到全州的数据。
2022-02-22 astro-ph.IM physics.ed-ph
Surveying the State of Writing Education in Physics and Astronomy
本文通过对515名物理与天文相关受训者的在线调查，分析美国高校本科及研究生写作教育模式、质量差异与不平等风险，并提出结构化写作训练建议。
2025-10-03 astro-ph.IM physics.ed-ph
Two Decades of Education and Public Outreach with Chicago Public Schools
在过去的二十年里，我一直积极参与教学天文学和天体物理学芝加哥公立学校（CPS）的学生和他们的老师，与各种团体以及我自己的合作。我们为学校创建的宝贵资源包括多波长天文学网站，其中包括红外线、光学、紫外线、X射线和伽马射线天文学模块。每节课的内容都来自对科学家的采访，存档的口述历史和/或回忆录。课程在为网络制作之前由科学教育家和至少一名主题专家进行评估。他们补充了美国宇航局的媒体，档案材料从芝加哥大学图书馆和其他档案，和参与者贡献的照片，光变曲线，和光谱。暑期项目为CPS教师提供培训，使他们能够在课堂上使用这些资源。目前，我领导芝加哥地区研究指导（CHARM）倡议。在过去的一个学年里，我在伍德劳恩的芝加哥大学特许学校与17名不同的11年级荣誉学生一起工作。通过频繁的讲座（每4周一次$\sim$），这些学生接触到学校课程中通常不涉及的天体物理主题和概念。CHARM旨在培养学生的批判性思维，向他们介绍天体物理学研究方法和技术，并为他们在科学，技术，工程和数学（STEM），特别是研究型职业生涯做好准备。在这篇文章中，我强调了一些项目，教育资源，取得的成果，以及一路上学到的教训。
2021-08-17 astro-ph.HE physics.ed-ph
NANOGrav Education and Outreach: Growing a Diverse and Inclusive Collaboration for Low-Frequency Gravitational Wave Astronomy
新的引力波天体物理学领域需要越来越多的学生和研究人员具有独特的跨学科技能。它还提供了一个机会，从零开始建立一个多元化，包容性的天文学社区。我们描述了北美纳赫兹天文台的引力波（NANOGrav）NSF物理前沿中心，以促进这种增长，涉及学生在各个层次的低频引力波天体物理与脉冲星定时阵列（PTA）和建立合作政策，确保广泛参与不同群体的努力。我们描述和说明这些技术对我们的合作的影响，作为其他分布式协作的案例研究。
2019-07-17 astro-ph.HE astro-ph.IM physics.ed-ph
Sustaining educational and public outreach programs in astronomy
我们主张有意义的支持区域大都市本科院校和天文俱乐部和社会之间的持续教育推广伙伴关系。我们提出我们的经验作为一个例子，其中我们已经成长之间的合作伙伴关系的密歇根-迪尔伯恩大学（以下简称UM-D，4年制本科院校或PUI），亨利福特学院（以下简称HFC，2年制本科院校），并保持与福特业余天文俱乐部（FAAC），这是高度活跃在底特律大都会区强有力的合作。通过允许每个组织发挥其优势，我们在各级开展了一系列教育推广工作，将以前不同的工作联系起来。到目前为止，教师和工作人员对这些举措的努力几乎完全是自愿的，有点特设。在此，我们建议采取一项举措，长期保持教育-外联的连续性。所建议的倡议有两个层次。首先，伙伴机构应专门投入至少一半的全职教师或工作人员的努力，特别是教育和推广的发展。其次，像AAS这样的专业协会现在有很大的机会在国家一级支持教育-推广的连续性，通过促进正在考虑长期合作伙伴关系的机构和俱乐部之间的沟通，作为这种合作伙伴关系的中心资源，并可能通过召集或赞助大都市教育界的专业会议等活动。
2016-06-14 astro-ph.IM physics.ed-ph
Status of Astronomy Education in India: A Baseline Survey
本研究通过覆盖2000多名印度中学生的多语言全国基线调查，揭示天文学知识与资源获取不足及社会经济差异，并为课程和教师培训改进提供依据。
2024-06-18 physics.ed-ph
Shaping Attitudes Toward Science in an Introductory Astronomy Class
在许多大学，天文学是非科学专业学生满足通识教育要求的一种流行方式。因为通识天文学可能是这些学生唯一的大学水平的科学课程，这是塑造这些未来的记者，教师，政治家和选民的科学态度的最后机会。我报告试图衡量和诱导科学的态度在我的通识教育天文学课程的变化。我描述了建设的态度调查，课堂活动，旨在影响态度，并给出数值结果表明显着的改善。与此相反，关于物理入门课程态度的文献通常报告停滞或下降。我简要地评论一下对这种差异的一些合理解释。
2010-06-09 physics.ed-ph
A escola vai a Mostra de Astronomia do ES: dialogos entre a educacao formal, nao formal e informal para o desenvolvimento da cultura cientifica
这篇文章来自天文学教育活动的发展，旨在鼓励培养未来的研究人员。目的是介绍EEEM学生Silva Mello博士如何参与Mostra de Astronomia do ES（MAES），以及如何促进他们参与和参与正规、非正规和非正规三类教育，突出它们之间的衔接。为了训练对天文学主题的科学研究发展感兴趣的公民，培养对知识的追求并激励这一行动，我们组成小组在MAES展示作品，该空间被用作非正规教育空间。活动包括作品展示、讲座和颁奖。结果，学生们展示的一件作品获奖。当学生讨论科学时，非正规教育就具有了特殊的意义，并将其带入了日常生活
2020-08-10 physics.ed-ph
Rising Stargirls: Benefits of a Creative Arts-Based Approach to Astronomy Education for Middle-School Girls from Underrepresented Groups
针对弱势群体中学女生，通过创意艺术天文学工作坊提升其科学参与度与科学认同感，验证了艺术融入科学教育的有效性。
2025-01-20 astro-ph.GA astro-ph.IM physics.ed-ph
Incorporating Current Research into Formal Higher Education Settings using Astrobites
许多本科和研究生阶段的物理科学课程的主要目标是让学生做好从事科学研究的准备，或者让学生为利用与研究科学家使用的技能类似的技能的职业做好准备。即使对于那些可能不打算从事具有这些特征的职业的学生来说，接触现代研究应用的背景也可以成为教学和学习的宝贵工具。然而，学生参与研究的一个持续障碍是熟悉学术研究人员用来相互交流研究方法和发现的技术语言，格式和背景：该领域的文献。Astrobites是一个由研究生撰写的在线网络资源，自2010年成立以来，已经发布了1,300多篇天体物理学文献的简短和可访问的摘要。本文提出了三种方法，介绍在正规高等教育设置的方法和结果，从现代研究的各个层次的学生。对于每种方法，我们提供了一个样本课程计划，整合了Astrobites的内容和原则，包括教师的分步说明，建议将课程调整到本科和研究生范围内的不同班级水平，样本学生讲义和评分规则。
2017-06-04 astro-ph.IM physics.ed-ph
Sonification and Sound Design for Astronomy Research, Education and Public Engagement
在过去的十年里，使用声音来表示天文数据和概念的项目数量大幅增加。这些项目的动机包括通过利用声音固有的多维性和我们的听觉从噪声中过滤信号的能力，在复杂数据集中增强科学发现的潜力。其他动机包括为教育和公众参与创造吸引人的多感官资源，使盲人或视力低下的人更容易接触天文学，促进他们参与科学和相关职业。我们描述了声音在这些背景下的潜在好处，并提供了我们确定的近100个基于声音的天文学项目的概述。我们讨论了目前所采取的方法的局限性和挑战。最后，我们提出了未来的方向，以帮助实现基于声音的技术的全部潜力，并扩大其在天文学界的应用。
2022-06-27 astro-ph.IM physics.ed-ph physics.soc-ph
A Need for Dedicated Outreach Expertise and Online Programming: Astro2020 Science White Paper
在未来十年中，最大限度地提高天文学项目的公众影响力需要NSF资助的中心支持在线，移动友好的推广和教育活动的发展。具有天文学、教育和网络开发专业知识的EPO团队应该到位，以大规模建立可访问的项目，并支持天文学家进行推广。
2019-10-30 astro-ph.CO astro-ph.IM physics.ed-ph
Dialogues between Astrobiology and Earth Pedagogy: a proposal to the continued training of science teachers
本研究探究地球教育学与天体生物学在科学教师继续教育中的对话，通过面向教师的迷你课程及内容分析，发现知识对话可为教学实践提供多维度支撑，凸显大学的推动作用。
2024-04-18 physics.ed-ph
Embedding Climate Change Engagement in Astronomy Education and Research
这份白皮书呼吁天文学家采取行动，在我们的专业范围内进行大规模的结构转型，以应对气候变化。许多天文学家对气候变化深感关切，并在个人和职业生活中采取行动，天文学中的许多组织已经纳入了渐进的变化。我们需要一个集体影响模型，以更好地建立网络并扩大我们的努力，以便我们能够在科学研究表明的必要水平上取得适当规模的成果，以应对气候变化;例如，到2050年实现碳中和。我们需要在我们领域的两个主要驱动力内实施战略：（1）教育和推广，以及（2）研究实践和基础设施。(1)在课堂上，并通过公开讲座，天文学家达到了大量的观众。天文学与气候变化科学密切相关，它可以说是我们课程中最重要的主题。由于错误信息和虚假信息，气候变化传播不同于其他科学领域。因此，我们需要扩大我们的沟通，执行有效的战略，现在对此已有大量研究。(2)就个人而言，天文学家对碳的影响是巨大的。我们有很多方法可以减少我们的足迹;例如，在望远镜设施的设计和运行以及优化和减少旅行方面，幸运的是，这些解决方案中有许多是双赢的方案，例如，增加会议的在线呈现将减少碳足迹，同时增加参与，特别是对财政资源较少的天文学家而言。天文学家有义务采取一切可能的方式应对气候变化，我们现在就需要这样做。在本白皮书中，我们概述了使用网络改进社区（NIC）方法的集体影响计划。
2019-07-18 astro-ph.IM physics.ed-ph
WorldWide Telescope in Research and Education
2008年，微软研究院向研究人员和公众免费发布了万维网望远镜计算机程序，它改变了人们对不断增长的在线天文数据的看法和理解。WWT程序可以被认为是一个可编写脚本的，交互式的，丰富的视觉浏览器，我们从地球上看到的多波长天空，以及我们在宇宙中旅行的宇宙。在其Web API格式中，WWT被用作显示专业研究数据的服务。在其桌面格式中，WWT与更传统的研究应用程序（如ds9，Aladin和TOPCAT）协同工作（感谢SAMP和其他IVOA标准）。WWT大使计划（成立于2009年）招募和培训具有天体物理学知识的志愿者（包括退休人员），他们将WWT作为在线，课堂和非正式教育环境中的教学工具。WWTA的早期定量研究表明，学生的经验与WWT提高科学学习显着。由于它可以访问的数据丰富，以及它所连接的服务越来越多，WWT现在是我们寻求为研究人员，教师和学生提供无缝天文学环境的关键链接技术。
2012-01-05 astro-ph.IM physics.ed-ph physics.pop-ph
Pictorial and Documentary Guide for Research, Teaching, and Education through Astronomy, Physics, and Mathematics Pursued under the Umbrella of the United Nations (1974-2024)
本文以图文指南形式总结1974–2024年间联合国框架下天文学、物理学和数学领域的教育、教学与研究活动，涵盖20余次讲习班、7个区域中心及与ESA、NASA、JAXA等机构的合作，并提供多语种文献资源。
2025-07-23 astro-ph.IM astro-ph.SR physics.ed-ph
Astronomy at school: present situation and future perspectives
学生的基本教育内容和科学教师的学习计划都包括物理学和天文学的几个主题，从最简单的到其他高级的，如解释恒星演化的核聚变和现代宇宙学的时空几何学。在所有这些学科中，最常见的是在最简单的学科中，当两个群体在进入科学课程时，他们周围的宇宙都是预先构建的和一致的模型时，就会出现不同的概念。在这项工作中，我们提出了一系列的基本问题，使我们反映在正规教育的框架内，在天文学的教学关系的现状。然后，我们简要地解释我们的项目，旨在找到学生和未来的小学教师在天文学主题的真实学习情况，从它的预期结果，我们指出需要开发教学工具，可以有助于改善正规教育天文学问题。
2008-07-02 astro-ph physics.ed-ph
Effects of Popular Science Writing Instruction on General Education Student Attitudes Towards Science: A Case Study in Astronomy
本研究探讨科普写作教学对非STEM专业学生科学态度的影响，发现写作密集型天文学导论课程能显著提升学生对STEM的理解、信心与科学素养。
2022-09-06 astro-ph.IM physics.ed-ph
Forty Years of Linking Variable Star Research with Education
在这篇评论中，我反映了四十年来我的经验，在连接天文学研究和教育，由本科生监督变星研究项目，并由优秀的高中生。我描述了我的经历的演变、我所指导的学生、他们的项目的性质、项目的教育背景、对“最佳实践”的需求、我们出版的期刊以及美国协会的特殊作用。变星观测者（AAVSO）。然后，我描述了我们最近对脉动红巨星和相关物体的研究，包括我们发现的三个天体物理学之谜。最后，我建议我的项目如何被其他监督学生研究的人扩大或扩展。
2017-09-27 astro-ph.IM astro-ph.SR physics.ed-ph
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。
2025-07-13 physics.ed-ph
Pan-African Citizen Science e-Lab: An Emerging Online Platform for Astronomy Research, Education and Outreach in Africa
泛非公民科学电子实验室（PACS e-Lab）通过在线平台促进非洲公众参与天文学研究，已吸引40多国600余人，并契合联合国七个可持续发展目标。
2024-08-06 astro-ph.IM physics.ed-ph
MIRA: a data management and education platform connecting students to robotic telescopes
ETH Zürich（苏黎世联邦理工学院）；University of Cambridge（剑桥大学）
该研究针对天文学教育中扩大学生望远镜操作体验难的问题，设计了MIRA平台，构建观测全生命周期，自动处理数据并提供教程，通过特定方式分离前端与控制，连接课堂与天文台操作，提供真实科研工作流程。
2026-07-17 astro-ph.IM physics.ed-ph
Astro-photography as an effective tool for Outreach and Education: IACT in exposition
在我们这个时代，图像是向广大受众传达信息的有力方式。通过使用令人惊叹的天文照片，科学可以在不同层次上有效地传播给各个年龄段的各种观众。事实上，天文摄影结合了美学吸引力和天文现象背后的科学说明。这是我们与文化协会PhysicalPub合作于2020年10月在意大利举办的“A che Punto è la NOTTE -天文摄影科学展”的目的。许多不同的作者，无论是个人还是专业或业余天文台，都被要求发送他们最好的照片。由科学委员会挑选的54幅天文图像分为三个不同的主题（夜景、深空、仪器），2000多名游客和11个学校团体观看了这些图像（尽管由于COVID大流行而处于困难时期）。通过专门开发的网络应用程序在线提供的免费语音导游为自助导游提供了图像的科学解释。还组织了会议和导游。是次展览的重点是MAGIC望远镜的四面镜子，以及一个应科院的比例模型，让观众深入了解成像大气切伦科夫望远镜（IACT）的工作原理，并介绍甚高能量宇宙辐射的科学。我们将总结组织这次活动的主要困难和我们从游客那里得到的反馈。该展览仍然可以在线观看，访问网站mostrascientifica.it或通过guida.mostrascientifica.it的网络音频指南（英语和意大利语）。
2021-08-18 astro-ph.IM physics.ed-ph
The Revolution in Astronomy Education: Data Science for the Masses
随着我们研究不断扩展的科学领域的能力不断增加（包括时域，非电磁现象，磁化等离子体，以及具有广泛空间覆盖范围和前所未有深度的多波段天空调查），我们对宇宙的理解也在同样地扩大。这种扩展与来自多个天空调查的指数级数据洪水相结合，在过去十年中，这些数据已经从千兆字节增长到千兆字节，并将在未来十年中从千兆字节增长到千兆字节（甚至数百千兆字节）。随着信息量的增加，我们对信息的认识和理解之间的差距越来越大。为了科学、社区、项目、机构、企业和经济的成功，需要培养下一代从数据中获得智能理解的艺术。这对专家（科学家）和非专家（其他所有人：公众、教育工作者和学生、劳动力）都是如此。专家必须学习和应用新的数据科学研究技术，以促进我们对宇宙的理解。非专业人士需要信息素养技能作为21世纪劳动力的生产成员，在一个日益被数据主导的世界中整合终身学习的基础技能。我们在两个背景下解决数据科学新兴学科对天文学教育的影响：正规教育和终身学习者。
2009-09-22 astro-ph.IM cs.DB cs.DL
La inserción de la Astronomía Cultural en la educación formal: fundamentos y propósitos
针对传统天文学教学脱离观察与体验的问题，本文提出将文化天文学（CA）纳入中学和高等教育，利用其情境化工具和肉眼天文学体验来激发学生动机并促进主动学习。
2023-04-03 astro-ph.IM physics.ed-ph physics.hist-ph
Astrophysical Dynamics 1999/2000: Merging Research and Education
“1999/2000年天体物理动力学”讲习班是在一个家庭高级研究课程之后举办的，这两项活动都是由我组织的。在会议记录本的这篇开篇文章中，我描述了它们，并记录了它们对当地机构学术生活的强烈影响。高级研究课程对研究生、高级研究员和具有良好物理和数学背景的积极性的本科生开放。该课程涉及天体物理动力学现代研究的若干多学科问题，因此也是物理学家、数学家和工程师感兴趣的问题。主要的题目是气体动力学，并结合恒星动力学和等离子体物理进行讨论。该课程还辅之以由这些领域的专家就热点问题举办的平行研讨会，并向广大科学听众开放。特别是，我给了一个友好的介绍小波，这是一个越来越强大的工具，不仅用于处理信号和图像，但也用于分析分形和湍流，并承诺有重要的应用动态模型的盘星系。讲习班向广大科学界人士开放。出版论文集的研讨会实际上是我为高级研究课程提出的创新考试形式。稿件经过评审，平均质量很高，在少数情况下特别高。高级研究课程和研讨会一起在学生中产生了极大的热情，并欢迎一百个不同的人参与，这意味着比查尔姆斯理工大学和哥德堡大学的平均研究生课程多一个数量级。
2000-06-09 astro-ph math-ph math.MP
Making Science Personal: Inclusivity-Driven Design for General-Education Courses
普通教育学院天文学课程为教师提供了独特的观众和独特的挑战。对于许多学生来说，这样的课程可能是他们第一次遇到一个独立的天文学类，它也可能是他们将采取的最后一门科学课程之一。因此，在一个学期中，主要课程目标通常包括传授有关宇宙的知识，并让学生熟悉科学的过程。在传统的课程环境中，学生经常将信息划分为单独的“生活文件”和“课程文件”，而不是将信息整合到一个连贯的框架中。通过该项目创建的天文学课程于2019年春季在亚利桑那大学教授，围绕包容性驱动的指导原则设计，帮助学生以有意义，相关和可访问的方式参与课程内容。我们的课程弥合了学生的“生活”和“课程文件”之间的差距，鼓励和尊重不同的观点，并使学生能够将课程内容与他们的个人生活和身份联系起来。在本文中，我们提供了深入了解的指导原则，告知我们的课程设计和分享研究成果的教学策略和评估技术的有效性，在过程中实施。
2020-04-21 astro-ph.CO 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
Primarily Undergraduate Institutions and the Astronomy Community
本白皮书强调了小学本科院校（PUI）在天文学专业中的作用，解决了与就业，资源和支持，研究机会和生产力以及教育和社会影响等相关的问题。在PUI工作的天文学家热衷于通过大量的天文学经验来教学和指导本科生，同时致力于继续推进天文学专业领域的研究计划。PUI是大多数本科生追求中学后教育的地方，因此，了解与PUI相关的独特挑战和机遇对于在未来十年内培养包容性天文学社区至关重要。我们提供了一个由教师和学生的PUI生活和经验的专业视图，同时突出了独特的机遇，挑战和经常面临的障碍。概述了各种建议，以提供天文学在未来十年及以后在PUI蓬勃发展所需的支持结构和资源-这是专注于培养和维护包容性，支持性和多元化社区的专业的关键一步。
2019-07-16 astro-ph.IM physics.ed-ph
Analyzing New Planetary Systems at School: Applications of Newton's Law of Universal Gravitation and Kepler's Third Law
Universidad de Santiago de Chile（圣地亚哥智利大学）；Center for Interdisciplinary Research in Astrophysics and Space Sciences, CIRAS（天体物理学与空间科学跨学科研究中心）；Millennium Nucleus on Young Exoplanets and their Moons, YEMS（年轻系外行星及其卫星千年核心）；Universidad Técnica Federico Santa María（费德里科·圣玛丽亚技术大学）
该研究在智利利用真实系外行星数据开发教学序列，将牛顿万有引力定律和开普勒第三定律应用于课堂，以整合前沿天体物理，深化理解并激发研究问题。
2025-10-27 physics.ed-ph
Discovering New Variable Stars at Key Stage 3
介绍了“发现项目”伦敦试点项目的详细情况，在该项目中，大学天文学家有机会向一组选定的中学生传授一些实际和应用的天文学知识。它的目的是在他们的教育的关键阶段3的学生，让他们在他们的教育的早期阶段参与真正的天文学研究，有机会成为一个新的变星的官方发现者，并被列入国际变星指数数据库，同时学习和实践研究水平的技能。讨论了未来的计划。
2017-07-23 astro-ph.IM physics.ed-ph
Evaluating the efectiveness of sonifcation in science education using Edukoi
本研究通过交互式声音化工具 Edukoi 在近150名中学生中评估其在天文学教育中的有效性，发现其在颜色和形状识别上有效，但未显著提升科学参与度，可作为替代教学辅助手段。
2024-05-29 astro-ph.IM physics.ed-ph
Introducing the anatomy of disciplinary discernment: an example from astronomy
教育越来越多地被能力思维所框定;知识的价值更多地在于能力、表现力和创新，而不仅仅是知道。在天文学和物理学等领域达到这种能力长期以来一直是具有挑战性的。从我们周围世界的日常概念到学科解释的运动充满了陷阱和问题。因此，是什么支撑了学科发展轨迹的特征，成为一个重要的教育考虑因素。在这篇文章中，我们报告了一项研究，涉及学生和讲师从同一学科的符号资源辨别。我们用这个来提出一个学科识别（ADD）的解剖，什么是重点，以及它是如何在一个适当的，学科的方式解释的层次结构，作为学科学习的一个至关重要的基本方面。天文学和物理学的学生和讲师被要求描述他们可以从我们银河系及更远的旅行的视频模拟中看出什么。来自9个国家的137人参加了会议。使用解释学解释性研究方法对这些描述进行了分析。分析的结果是制定了五个不同性质的识别类别; ADD，反映了参与者的能力水平。ADD揭示了四个不断增长的学科识别水平：识别，解释，欣赏和评估。这有助于确定教育水平和学科识别水平之间的明确关系。研究的分析结果表明，科学教师如何使用ADD评估学生的学科知识后，可能会获得新的见解，如何创造更有效的学习环境，明确制定他们的教学，以支持跨越边界的ADD模型。
2017-03-01 physics.ed-ph
Developing and Researching PhET simulations for Teaching Quantum Mechanics
量子力学很难学，因为它违反直觉，难以想象，数学上具有挑战性，而且抽象。物理教育技术（PhET）项目以其用于教学和学习物理的交互式计算机模拟而闻名，现在包括18个量子力学模拟，旨在改善这一困难学科的学习。我们的模拟包括几个关键功能，以帮助学生建立关于量子力学的心理模型和直觉：抽象概念和微观过程的可视化表示无法直接观察到，交互式环境直接将学生的动作与动画，日常生活的连接以及有效的计算相结合，因此学生可以专注于概念而不是数学。这些是根据教育研究的结果和教育工作者的反馈制定的，并在学生访谈和课堂研究中进行了测试。本文综述了PhET量子模拟及其发展。我们还描述了研究证明他们的有效性，并分享了一些见解，我们已经从我们的研究量子模拟的学生思想。
2008-03-01 physics.ed-ph
3D printing for teaching and exploration in astronomy for individuals with blindness/visual impairment: textured representations of imagery
本文探讨了利用3D打印技术将HST天文数据转化为纹理化触觉模型，作为视觉图像的替代方案，以帮助盲人/视觉障碍个体参与天文学教育、科普与公共拓展。
2025-04-01 astro-ph.IM physics.ed-ph
A New Approach to Developing Interactive Software Modules through Graduate Education
教育技术作为一种支持科学概念体验式学习的机制，已经具有重要意义。然而，这一机制的发展受到开发此类产品所需的大量时间和技术专门知识的限制，特别是在专门科学领域。我们试图测试是否可以有效地开发互动，教育，在线软件模块的学生作为一个先进的科学课程的课程组成部分。我们讨论了一组由哈佛大学研究生开发的十五个这样的模块，以展示与天文学和物理学相关的各种概念。这些模块的成功开发表明，可以制作关于专门专题的教育和外联在线软件工具，同时实现基于项目的学习目标。我们描述了一套适合于模块开发的技术，并详细介绍了学生开发的模块的四个例子。我们提供了将教育软件开发纳入研究生课程的建议，并通过讨论这种新方法与新的在线学习环境（如edX）的相关性得出结论
2013-10-16 astro-ph.IM physics.ed-ph
A Pilot Study from the First Course-Based Undergraduate Research Experience for Online Degree-Seeking Astronomy Students
本研究开发并教授了一门为期六周的在线观测天文学课程，通过初步调查显示，该课程显著提升了学生的工具使用信心、社区归属感及未来研究信心。
2024-05-24 astro-ph.IM physics.ed-ph
Teaching Astronomy with Large Language Models
The Ohio State University（俄亥俄州立大学）
研究通过结构化指导和文档要求，探讨学生如何通过大语言模型发展AI素养，开发了天文辅导系统AstroTutor，并与通用LLM结合教学，发现LLM评分与人类评估高度相关且反馈更详细一致，同时展示了基于LLM的面试式考试作为替代传统评估的潜力。
2026-04-07 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Generative AI in Higher Education Laboratory Learning: A Qualitative Case Study of Epistemic Scaffolding and Assessment Boundaries
University of Cagliari（卡利亚里大学）；INFN sezione di Cagliari（意大利国家核物理研究所卡利亚里分部）；INAF – IASF Palermo（意大利国家天体物理研究所巴勒莫分院）
该研究以高级天体物理实验室为背景，探讨生成式人工智能在其中的应用。通过对AstroTutor的案例研究，运用多种分析方法，确定GenAI的五个主要功能，为其在教育中的应用提供设计边界等建议，扩展了相关研究。
2026-07-14 astro-ph.IM physics.comp-ph physics.ed-ph
New Science, New Media: An Assessment of the Online Education and Public Outreach Initiatives of The Dark Energy Survey
随着大规模的国际合作成为天文学研究的标准，出现了大量的机会来创建创新的教育和公共宣传（EPO）计划。在过去的二十年里，大规模的合作将EPO战略集中在已发布的数据产品上。较新的合作已开始探索在提供数据之前和之后公众参与的其他途径。我们提出了一个案例研究的在线EPO计划的暗能量调查，目前最大的国际天文学合作积极采取的数据之一。据我们所知，DES EPO在天文学的这种规模上是独一无二的，因为它是从科学家对EPO的热情中有机地演变而来的，完全由合作科学家的志愿者努力组织和实施。我们总结了八个EPO倡议的战略和实施。对于通过社交媒体发布的内容，我们提供了2016日历年的覆盖率和用户统计数据。DES EPO在线产品的每篇文章达到约2，500名用户，其中94%的用户表示倾向于与科学相关的兴趣。我们发现帖子类型和帖子覆盖范围之间没有明显的相关性，最受欢迎的帖子具有科学和艺术和/或流行文化的交叉点。我们的结论是，在线DES EPO计划的一个关键问题是设计材料，这将激发新的科学兴趣。在线DES EPO计划的最大困难是维持科学家的参与和合作支持;最成功的计划是那些利用参与科学家爱好的计划。我们提出的统计数据和建议，以及从个人经验的观察，作为一个潜在的指导性资源，为科学家或EPO专业人员有兴趣组织EPO计划和大型科学合作或组织的伙伴关系。
2018-09-18 astro-ph.IM 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
Gender Imbalance in Physics Education and Employment in Germany: Trends and Challenges
该研究分析德国物理学教育与就业中的性别失衡，指出女性在教授和就业中占比低，呼吁结构性干预以解决深层不平等问题。
2025-06-23 physics.ed-ph physics.soc-ph
A Review of High School Level Astronomy Student Research Projects over the last two decades
自20世纪90年代初以来，随着各种新技术的到来，高中水平的真实天文学研究能力急剧上升。然而，这种潜力并没有实现早期先驱者的希望和梦想，他们希望通过在课堂上使用望远镜和其他天文仪器来彻底改变科学教育。在本文中，这些尝试的一般历史和分析。我们定义了我们归类为天文学研究在课堂上（ARIC）项目，并注意到这些项目的主要尺寸不同之前，描述了22个主要的学生研究项目自20世纪90年代初活跃。随后讨论了影响这些项目成功的主要问题，并为今后的类似尝试提出了建议。
2014-07-21 astro-ph.IM physics.ed-ph
