On the effectiveness of the early introduction of modern physics in school curriculum: the case of the structure of atom versus wave-particle duality
本研究通过访谈和问卷调查发现，印度学生因课程引入方式不同，对原子结构理解较好而对波粒二象性理解困难，据此提出了现代物理课程改革建议。
2024-01-05 physics.ed-ph
An inquiry-based laboratory on friction
滑动摩擦通常在高中介绍，但很少通过实验室活动。摩擦的定性介绍，提出探索不同种类的材料，以建议哪些方面可以相关，其中涉及的相互作用。提出了不同的定量实验来研究列奥纳多的摩擦定律。在系里的一次教学旅行中，用两个高中班对学习路径进行了测试。学生们参与了以探究为基础的介绍活动，似乎很小心地意识到了测量。然而，对其报告的分析表明，在学习方面存在一些困难。
2014-05-28 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
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
Il progetto Lab2Go per la diffusione della pratica laboratoriale nelle Scuole Secondarie di II grado
即使实验室实践对所有科学知识分支都是必不可少的，但由于缺乏时间和/或资源，它在高中经常被忽视。为了在学校和实验科学之间建立更密切的联系，罗姆大学和国家核物理研究所启动了实验室到实验室项目，目的是在高中学生和教师中推广实验室实践。
2021-11-20 physics.ed-ph
USEQIP: Outcomes and experiences from 17 years of undergraduate summer schools in experimental quantum information science
Quantacet Investments（Quantacet投资公司）；KUK Electronics（KUK电子公司）
USEQIP通过两年暑期课程和实习计划，培养量子信息科学人才，分享课程结构、影响及未来展望，展示校友职业发展成就。
2026-04-28 physics.ed-ph quant-ph
Two simple experiments using FFT with digital devices in the introductory physics laboratory
本文提出两个适合高中与大学物理实验室的FFT实验，利用廉价数字仪器准确区分周期信号，展示FFT作为数学和图形工具的实用价值。
2023-05-09 physics.ed-ph
Teaching quantum communications through a hands-on laboratory
针对不同技术工程背景学习者的量子通信教学难题，本文提出利用学习者知识储备与技术资源的教学方法，并以2021年第六届INFIERI暑期学校的量子通信实验室为例，介绍了MadQCI作为重要教学资源的应用。
2023-05-03 physics.ed-ph quant-ph
Measuring the thermal diffusivity in a student laboratory
本文介绍了一种测量高导热材料热扩散率的方法。该装置是相当简单和低成本的，因此适合在实验室的本科生的工程学校，其中几个设置往往是必需的。一个递归的数值方法解决了在试样中的温度场，这是取决于其材料的热扩散率。数值方法需要来自样品中两个不同位置的温度数据，由连接到温度记录器的两个热电偶测量。
2012-02-22 physics.ed-ph physics.pop-ph
Conceptual and Epistemological discussions on Quantum Mechanics in a Virtual Laboratory
我们在这里主张在量子物理学的入门教学中采用一种更概念化或定性的方法，这种方法是建立在认识论和本体论讨论的基础上的，因此是一种有价值的工具，主要是在学校教师的初始和持续形成中。我们说明了我们的观点与分析的波动和微粒现象的单光子在一个虚拟的马赫-曾德尔干涉仪-一个实验装置类似于双缝设备，但更简单-使用的关键思想最知名的量子形式主义的解释，包括多世界的解释。
2005-07-08 physics.ed-ph
Computer simulations combined with experiments for calculus-based physics laboratory course
本文介绍了一套实验室课程，作为一个为期1年的微积分为基础的物理课的一部分。它由7个模块组成，旨在将实验和计算机模拟（数值模拟）结合在一起。每个模块使用模拟和实验来解决研究中的现象，持续3周（整个集合总共21周）。Wolfram Mathematica用于计算机模拟。主题是：有阻力的运动，任意振幅的摆，马格努斯效应，作用在摆上的向心力，从各种形状的路径滚动的球，多普勒频移和傅立叶变换，等位线。这些实验室课程在普林斯顿国际数学与科学学院教授了2年。
2018-05-22 physics.ed-ph
Investigating High School and Pre-High School Teachers' Perceptions and Experiences Introducing Quantum Concepts: A Survey of QuanTime and other Quantum-related Activities
本研究通过调查高中前和高中教师实施QuanTime等量子活动的经验，发现这些活动易于融入课程且受教师欢迎，有助于提升K-12学生量子素养并激发对QIST领域的兴趣。
2025-10-17 physics.ed-ph
Exploring active learning in physics with ISLE-based modules in high school
本研究利用iOLab数字设备在高中物理中设计基于ISLE的试点实验，评估整合数字工具进行数据收集与分析的教学效果，发现该模式能显著提升学生参与度并对学习成果产生积极影响。
2024-11-14 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
A Comprehensive Assessment Strategy for Physics Laboratory Courses
物理实验室培训的目标是培养学生与实验物理相关的各种重要的认知和心理运动能力。包括概念理解、程序理解、实验技能和实验问题解决能力。人们注意到，对学生通过实验室课程学习和发展的评估所采用的策略往往与实验室课程的目标不一致。作者开发了一个全面的评估策略，可以在学校，学院和大学一级使用。该策略基于四种评估工具，即概念理解测试、程序理解测试、实验测试和持续评估。四种工具的相对比重取决于实验课程的水平和重点。四个评估工具，关于问题的类型，设计，评分计划，管理的每一个工具已经描述了一些样本问题，每一个评估工具。在印度的一系列实验物理学特别课程中，正在实践这种评估战略，并研究其有效性。此外，还对来自印度各地的大学教师进行了一项调查，以检查对大学中大量学生使用这一战略的可接受性和可行性，大多数参与调查的教师支持使用这一战略。
2013-11-25 physics.ed-ph
Fostering Student Enrollment in Basic Sciences: the Case of Southern Tuscany
近几十年来，意大利基础科学，即数学、物理和化学的入学人数有所下降。具体方向的增加是战略上至关重要的，以实现保持和增加谁参加这些课程的积极性和能力的学生人数的目标。为了增加科学职业，在高中和参与规划和实施实验室的教师中组织了讲习班、科学推广会议、专题展览、研究实验室导游、学生暑期学校和教师课程，以发展基础科学教学中的文化提升。特别重要的是锡耶纳大学物理系为托斯卡纳南部的学生和教师组织的活动。在提高教师文化水平方面所采用的方法和旨在支持实验室设施有限的学校的活动，以及为有积极性的学生开展的激励活动，都可以在物理教学和科学学位定向方面的一些良好做法中扎根。除了描述物理学方向的主要活动外，还报告了与化学家，生物学家和地质学家合作开展的活动，以及一项活动，其中数学科学和物理系都参与寻找引入新的跨学科方法，以增加学生在高中的一些选定的主题，其中两个学科在建设重要的贡献的理解和相互强化的基本概念。
2012-06-19 physics.ed-ph physics.soc-ph
Measuring the Speed of Light with a Time-of-Flight Setup: An Authentic Experiment for High School
Istituto “A. Degasperi”, Provincia Autonoma di Trento, Borgo Valsugana, TN, Italy（德加佩里学院，特伦托自治省）
本研究设计了让学生全程参与的光速测量实验活动，旨在帮助高中生认识实验设计的约束重要性，了解半导体技术与超短时间测量的意义。
2026-10-12 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
First Steps into Physics in the Winery
在专业学校（即农业、电子或化学专家学校）的课程中，物理学被作为一项基本内容。学生在训练的最初几年接触物理学，然后继续学习职业科目，其中许多物理学的主题可能是有用的。然而，物理学与专业事务之间的联系很少是非常明确的。学生们常常觉得物理枯燥乏味，毫无用处，也就是说，离他们的兴趣很远。在这些学校，几乎总是需要物理实验室，但它并不总是存在。当地农业技术学院的物理老师要求我们为他们的学生实现实验室学习路径，因为在他们的学校物理实验室缺失。该学院是基安蒂地区唯一一所专门从事葡萄栽培和葡萄酒酿造的公立学校，并参加一年后的文凭，可以获得葡萄酒酿造师的资格。我们报告了一个学习路径实现从热平衡开始，以充分理解的措施与Malligand的沸点计，用于确定酒精饮料和水/酒精溶液的酒精浓度（酒精浓度按体积）一般。其目的是使有趣的措施，物理量，量热和状态转换连接到一个仪器，学生在他们的职业生涯中使用的功能。学生们的反馈和老师们的兴趣使我们相信我们在这方面走得更远。我们打算在不久的将来，让物理和职业学科的教师参与设计一个为期两年的物理课程，其中主要的物理主题将被引入，以解释通常在酿酒厂使用的工具和设备的功能。
2013-02-15 physics.ed-ph physics.pop-ph physics.soc-ph
Multidisciplinary learning at the University scientific museums: the Bunsen burner
我们报告了与中学生一起开展的实验室活动，目的是提高他们对历史科学仪器的兴趣，并激发他们对科学知识的态度。为此，我们提出了一个动手的活动，可以卓有成效地在大学的科学博物馆进行。我们组织了为期一周的夏季阶段在物理仪器的历史收藏和巴勒莫大学的化学博物馆。一批经过挑选的学生在大学研究人员的指导下参加了会议。向他们展示了一些属于收藏品的本生灯，它们是如何修复的，它们是如何工作的，以及它们如何在化学实验室中使用。在阶段结束时，学生们向博物馆参观者介绍这些乐器，描述它们并提到他们所进行的活动。
2017-12-23 physics.ed-ph
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。
2021-08-15 physics.ed-ph
Do the CO$_2$ absorption by plants and emission by growing media obey Fick's law?
在在家学习期间，作为高中项目的一部分，建造了一个简单的自制温室。温室被用来显示CO $_2$吸收虎尾兰在夜间，遵守菲克定律，而CO $_2$排放的介质用于生长的植物不。虽然其他植物也可用于此目的，但虎尾兰的使用是有趣的，并提供了某些优势，因为它在夜间吸收CO $_2$。该项目也可以提供一个简单的工具，高中学生调查的吸收和排放的CO $_2$从家里或在实验室。将该项目扩展到研究植物呼吸作用对环境参数的影响，例如降低温度和增加湿度，也是可能的。
2022-11-26 physics.ed-ph q-bio.OT
Teaching Light Polarization by Putting Art and Physics Together
光的偏振有许多技术应用，它的发现对于揭示电磁波的横向性质至关重要。然而，尽管它的基本和实际的重要性，在高中光的这种性质往往被忽视。这是一个遗憾，不仅因为它的概念相关性，而且因为偏振提供了用低成本材料进行许多美丽实验的可能性。此外，对这一问题的处理非常适合艺术，生物学和技术之间的跨学科方法，这通常使学生对事物更感兴趣。由于这些原因，我们为高中和本科生开发了一个光偏振实验室。当双折射材料置于两个交叉的偏振滤光片之间时，他们可以看到美丽的图像。色彩缤纷的图像让他们想起那些抽象画或外星风景。通过这种多学科的教学方法，学生更加投入和参与，相应物理概念的学习过程也更加有效。
2018-03-26 physics.ed-ph physics.optics
Generative AI as a lab partner: a case study
本研究探讨了高中生在物理实验中使用ChatGPT的方式，采用变异理论分析表明生成式AI能提升学生问题解决能力，但教师在识别学生需求及理解AI局限性方面仍起关键作用。
2025-08-15 physics.ed-ph
La optica de imagenes en la extension universitaria de Unicamp
物理教学尤其是光学教学一直面临着动力问题，其主要原因是社会实践与学生日常生活脱节。此外，由于缺乏资源或高中的主要目的只是进入大学，实验室实践在高中失去了空间。本研究展示了一个名为“全息展示”的推广活动是如何通过实验、观察和在日常生活中应用物理概念来激发高中生对普通物理的兴趣。光学教育尤其是光学教育的主要动机问题是社会实践和学生生活的脱节。此外，实验室的做法在媒体对学校教育的宣传中有很大的影响，也有可能成为大学入学考试的目标。El objetivo de este trabajo es motivado una actividad de extensión universitaria llamada 'Exposicion de Holografia' intenta motivar a estudiabel de enseñanza media a traves de la experimentacion，observacion y aplicacion de conceptos fisicos en la vida cotidiana，especially sus intereses por la física general.
2012-12-30 physics.ed-ph
Online Tutoring in Introductory Physics Courses: a Lockdown Experience
新型冠状病毒疫情导致的社交距离对全球教育产生了深远影响，因为学校和大学必须迅速在线组织课程。教师和学生之间以及学生之间的传统互动必须改变，取而代之的是在线联系。在这方面，实验室工作和辅导在同伴教学模式中具有重要作用，需要重新设计。在这里，我们讨论了在都灵理工大学的物理导论课程采用的在线辅导模式，并通过分析学生在学期和夏季和秋季考试的表现来评估其有效性。
2020-11-26 physics.ed-ph
Attempts of Transforming Teacher Practice Through Professional Development
物理教育面临的一个困难挑战是为教师设计专业发展计划，这可能导致他们的实践发生根本性的变化。我们报告所有活动的物理教师在科学学位在托斯卡纳南部的国家计划的背景下。研究和实践表明，学校物理教学存在不足。主要后果是学业成绩有限，学生学习物理的兴趣下降，许多国家的物理学入学人数减少。近年来，面对入学率下降的问题，启动了一个针对中学生和教师的广泛的全国项目。教师在实验室的设计积极参与被认为是必不可少的获得行动，这不是暂时的，并进入永久性的课堂实践。我们描述了几年前实现的物理和数学教育的一些高级课程，以及由许多意大利大学联合执行的物理教育创新和定向硕士课程。其他活动不太正式，但同样相关，如专家、青年和培训教师积极参与物理暑期学校实验室活动的设计和实施。最近，我们为物理和数学教师举办了一个关于建模的研讨会。在为教师举办的更新课程中继续进行，讨论了两个学科中以相同方式命名的选定主题，以设计跨学科的学习途径。目的是通过使用物理和数学的特定工具来澄清这些主题，并概述两种情况下的相似性和差异。我们描述了教师的反应和我们遇到的更重要的困难。最后，我们讨论哪种活动似乎更有效。
2012-12-05 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
kafe2 -- a Modern Tool for Model Fitting in Physics Lab Courses
将模型拟合到测量数据是自然科学中的标准任务之一，通常在实验室课程的背景下在物理教育的早期就解决了，其中统计方法在分析和解释实验结果中发挥着核心作用。现代学校课程对这些方法的日益重视，加上面向科学数据分析的强大的免费和开放源码软件工具的提供，为在大学一级发展这些方法的新教学概念提供了一个极好的前提。在这篇文章中，我们介绍了kafe 2，在卡尔斯鲁厄理工学院物理系开发的一个新的工具，它已经在物理实验室课程中使用了几年。{\it kafe 2}使用{ \it Python}编程语言编写，并广泛使用了已建立的数值和优化库，它提供了简单但功能强大的界面，用于将模型函数数值拟合到数据。所提供的工具允许对拟合过程的许多方面进行细粒度控制，包括输入数据和任意复杂模型函数的规范，复杂不确定性模型的构建，以及模型参数的置信区间的可视化。
2022-10-23 physics.ed-ph
Increase Investment in Accessible Physics Labs: A Call to Action for the Physics Education Community
美国物理教师协会（AAPT）实验室委员会组建了一个工作组，负责给物理教育社区写一封公开信，呼吁增加对可访问实验室课程的投资。本文的贡献者包括学生，工作人员和教师与残疾和非残疾人谁表示有兴趣在公开信。在本文件中，我们认识到需要使物理实验室在所有空间（例如，高中课程、研究生课程、研究实验室）。我们专注于残疾学生在本科阶段的物理实验室课程的经验，因为这是写作团队最集体的经验。本文档的目标受众包括物理学本科生、教职员工和教师，特别是那些直接参与实验室课程的人;物理系;以及包括AAPT在内的会员协会。我们首先介绍我们的文件的动机和教育和劳动力的可访问性和多样性的重要性。我们从更广泛的可访问性背景开始，将我们的重点缩小到物理教育和当前的事态和可访问资源的可用性。然后讨论物理实验室课程的具体背景下，无障碍，重点是如何创建和可以降低的障碍。在探索提高可访问性的想法和策略，我们认识到，实验室调查的多种途径的发展创造了机会，扩大学习机会，为更多的学生在物理实验室课程。
2022-02-02 physics.ed-ph
Rapid Transition to Remote Instruction of Physics Labs During Spring 2020: Instructor Perspectives
实验课是本科物理课程的重要组成部分。在物理实验室，学生可以从事真实的，动手的实验实践，这可以为他们准备研究生院，研究实验室和工业工作。由于2020年春季的COVID-19疫情，世界各地的学院和大学迅速过渡到远程教学实验室。在这项工作中，我们报告的结果，从物理实验室教师的调查，他们如何适应他们的课程在过渡到紧急远程教学。我们发现，回应调查的教师在将课程过渡到远程教学时面临着许多挑战，特别是在为学生提供与现场实验室类似的体验方面。此外，我们确定了教师的反应中的共同主题，包括改变课程的学习目标，使其更加以概念为中心，减少由于公平和技术问题而进行的小组工作，并使用各种模拟工具，以及报告教师希望在回到现场教学后继续进行的因素。
2021-12-22 physics.ed-ph
Energy as a source of pre-service teachers' conceptions about radioactivity
本研究通过访谈13名职前教师发现，能量是解释其放射性概念的核心协调类，并据此提出改进大学核物理课程与教师培养实验室设计的建议。
2023-12-04 physics.ed-ph
Reflections on the Physics and Astronomy Student Reading Society (PhASRS) at San Jose State University
COVID-19疫情使我们对本科物理教育的看法发生了深刻的变化。在线课程成为主流。考试形式被重新设计。数字白板取代了面对面的讨论。实验班配备了家庭提供的用品包。我们所有人都对希腊字母和符号（delta，omicron等）有了更深入的了解。比我们愿意承认的要多从一个本科生（S. L. J.）的角度来看，经历了这些转变。和课堂教师（A.H.和C.L.S.），我们发现，在在线环境中复制的面对面学习体验的最具挑战性的方面是关系方面。为了突出一些可以缓解这些问题的方法，我们在这里报告圣何塞州立大学（SJSU）物理学和天文学学生阅读协会（PhASRS）的活动，这是一个在线阅读小组，由我们和其他人在SJSU成立，从2020年夏天到2020年秋季学期结束。阅读组的结构和指导原则的元素进行了描述，以及学生和教师的反思，什么工作得好，什么没有。手稿强调了天文学和物理学为主题的期刊俱乐部作为学习工具的力量，并更普遍地强调了该学科社区建设举措的重要性。我们的希望是，这些活动的总结将激励大学甚至高中的教职员工和学生想象发展科学界人士社区的新可能性，否则这些社区可能无法存在。
2023-01-23 physics.ed-ph
