Secret objectives: promoting inquiry and tackling preconceptions in teaching laboratories
在最一般的形式中，“秘密目标”是指实验现实与在开始实验工作之前向学生提供的信息之间的任何不一致。学生面临的挑战是确定秘密目标，然后给予自由探索和理解实验，从而鼓励和促进真正的调查元素在介绍实验室课程。单摆的阻尼作为一个具体的例子来说明如何秘密目标可以包括在内。我们还讨论了秘密目标方法的影响，以及如何提供基于问题的学习和探究式实验室的概念之间的联系。
2019-05-17 physics.ed-ph
Teachers are from Heaven, Students are from Hell - True or False?
长期以来，研究人员一直试图将人格类型与教学和学习风格联系起来。Myers Briggs Type Indicator（MBTI）的心理学理论可以帮助大学教师接受多样化的教学方法。本文对大学生和大学生的人格特征作了一些论断。这些特点可以为个别学生创造和谐或不和谐，这取决于他们的学习方法是否与教师的教学方法相匹配。虽然有些教学策略对整个班级都是有用的，但学生的差异使得这些策略多样化是必要的。
2015-07-24 physics.ed-ph
Classroom as a Microcosm: Teaching Culturally Diverse Students
二十一世纪是不同种族、民族、文化、宗教和习俗相遇的世纪。在21世纪，人类越来越多地受到各种影响，这些影响在人类社会生活的整个领域，包括教育领域，都留下了痕迹。鉴于教育系统在形成身心健康的社区方面发挥着关键作用之一，因此分析由文化多样性学生组成的课堂现象非常重要。
2021-01-01 physics.ed-ph
TATI -- A Logo-like interface for microworlds and simulations for physics teaching in Second Life
科学文献中已经彻底讨论了学生学习物理的困难。早在1980年，派普特就抱怨学校通过操纵方程来教授牛顿运动，而不是操纵牛顿物体本身，这在“物理微观世界”中是可能的。另一方面，第二人生及其脚本语言有一个显著的学习曲线，这使大多数教师不愿意将其用作教育计算机模拟和微观世界的环境。这项工作的目的是描述TATI，一个文本界面，通过TATILogo，一个可访问的Logo语言扩展，允许在第二人生中生成各种物理微观世界，包含遵循不同物理定律的不同类型的对象，提供学习牛顿物理学的途径。
2014-05-24 cs.CY cs.HC cs.PL
Bridging Physics and Biology Teaching through Modeling
随着生物学的前沿越来越多地成为跨学科的，物理教育界一直在不断努力，使物理课更相关的生命科学专业。这些领域之间存在许多明显的差异，包括每个领域研究的系统类型，这些系统的行为，每个领域进行的测量类型以及数学在每个领域中的作用，这些努力变得复杂。尽管如此，物理学和生物学都是依靠观察和测量来构建自然世界模型的科学。在这篇理论文章中，我们提出，努力弥合这两个学科的教学必须强调共享的科学实践，特别是科学建模。我们使用两个学科共同的语言定义建模，并强调如何理解建模过程可以帮助调和物理学和生物学教学之间的明显差异。我们详细阐述了模型如何用于解释，预测和功能的目的，并从每个学科展示关键的建模原则，目前常见的模型。通过在建模的背景下构建跨学科教学，我们的目标是弥合物理学和生物学教学，并为学生提供适用于任何科学学科的建模能力。
2013-12-10 physics.ed-ph
Applying a Chemical Structure Teaching Method in the Pharmaceutical Analysis Curriculum to Improve Student Engagement and Learning
药物分析作为化学、化工和制药工程专业的核心课程，其知识面广、内容深，教学负担大。本课程介绍了100多种药物分析方法。因此，这个问题对学生和讲师都是一个很大的挑战。为了应对这些挑战，我们根据长期的教学经验，开发了一种新的化学结构教学方法。实践表明，CST教学法能有效地同时减轻学生和教师的压力。以问卷的形式进行了关于提高学生学习兴趣的调查。CST的结果还表明，它可以帮助他们形成独立学习者的批判性思维和逻辑思维能力，激励他们与同伴和讲师讨论，并最终提高平均成绩。此外，CST可以是有益的讲师谁教其他相关课程的化学或制药工程，以提高教学效果，如有机化学，光谱分析，药物合成和药物化学。从认知的角度来看，CST模式还可以帮助学生养成终身学习的习惯和主动学习的能力。
2022-09-19 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
De- and Re-constructing Introductory Physics for the Life Sciences
教生物学家物理学需要的远不止是让工程师的课程在数学上不那么严格，加入一些表面的生物学问题。物理学家需要与生物学家密切合作，不仅要了解哪些物理学主题和思维习惯对生物学家有用，还要了解生物学家的工作方式与我们的工作方式根本不同，以及如何弥合这一差距。在这篇文章中，我们讨论了我们从多年来与生物学同事的对话中了解到的这些问题。
2013-04-06 physics.ed-ph
Herausforderung Peer Instruction - Bemühungen um einen doppelten Konzeptwandel in der Lehre
由哈佛大学埃里克·马祖尔（Eric Mazur）提出的“同伴教学“教学模式对教师和学生都提出了双重挑战。虽然它旨在促进学生的概念发展，但它也要求学生和教师的角色分化发生重大转变，因为他们通常仍然习惯于讲座式的环境。在本文中，使用这种方法的经验与建构主义学习理论相结合，就如何解决几个感知到的挑战提出了想法和建议。
2015-04-07 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
Can Physics Teaching be improved by Explanation of Tricks with a Motorcycle?
物理教学的首要任务是帮助学生将他们认为需要记忆的公式与他们每天互动的现实世界联系起来。如果你要求学生描述一个涉及物理原理的现实生活中的情况，最常引用的例子将与车辆运动有关。现实生活中涉及物理原理的一种情况是车辆动力学。即使是对物理不感兴趣的学生也会热切地讨论一些问题，比如汽车在平转弯时可以减速多少，或者摩托车如何表演像Wheely这样的技巧。在物理课堂上，汽车的运动可能是物理原理最有趣的表现。限制车辆运动的物理定律在这里推导出一个简单的推导过程，适合课堂演示和家庭作业。由于对摩擦力的限制，在平转中存在对加速、减速和速度的后续限制。摩擦力也决定了车辆在快速转弯时的行为。
2010-10-14 physics.ed-ph physics.pop-ph
Transforming the content, pedagogy and structure of an introductory physics course for life sciences majors
在本文中，我们描述了我们如何将我们的大招生介绍性物理序列的生命科学的学生讲座/工作室的格式，并与真实的生物应用物理概念对齐。我们已经改革了教学法，包括研究验证的互动参与的做法，并实现了我们的目标，提高学习收益，可持续性和我们的课程改革的适应性。与传统教学相比，讲座/工作室形式的核心积极参与导致可比或增强的学习收益（通过验证的概念调查衡量）。如果再加上适当的教员准备，这种形式是可持续的，不需要比传统的教授这种课程的模式更多的财政或人力资源。我们已经开发了一套完整的积极参与的教学材料，并提供给我们机构以外的物理教育社区采用。
2017-09-15 physics.ed-ph
Uma proposta metodologica para a aprendizagem: reflexao sobre as praticas pedagogicas da Estatistica ao elaborar os instrumentos de pesquisa sociais
提出了一个差异化的教学建议，让学生在知识的建设代理，克服数学提出的困难。旨在了解如何使用统计工具可以有助于教学过程的改进和统计知识的建设，与学生从Rondonopolis/UFMT的大学校园研究。为了达到拟议的目标，对基础统计教学中的教学活动进行了分析，其中选择了定性-定量方法，重点是日常生活，使用软件，创建和模拟模型，并通过问卷和四点李克特量表，寻找有关参与者的资料，以帮助了解计划的教学活动。这项研究是有道理的，因为缺乏关于这一问题的方法论参考。组织了统计学的教学活动，其应用程序在交替的课堂上进行，在计算机实验室进行传统的讲座和实践课。构成统计学教学过程中科学研究的表征和反思的主要焦点。结果表明，正确的态度的研究所使用的方法策略，假设参考研究/行动设计。本研究有助于激发、唤醒和回答问题，并赋予数学建模工作以意义和理解，因为它可以促进教学过程的改进，并将其配置为教育不可或缺的工具。
2022-10-11 physics.ed-ph
Incorporating microlearning videos, online exercises and assessments into introductory physics
我们报告了柏林工业大学最大的物理课程在COVID-19大流行期间的演变，这促进了在线学习内容，电子评估的发展，以及至少是我们教学方法的重新概念化。通过转向远程教育，我们创建了可以轻松实施并与大学水平的任何物理类型课程相结合的功能。因此，我们顺便使入门物理学可持续地访问有困难的学生访问大学。除了我们在混合学习方法上获得的经验外，我们还提供在线练习，微型学习视频和电子评估的指南，包括通过大学Moodle在虚拟环境中实现的考试。由于该课程每年有800多名学生参加至少12个学士学位工程和所有STEM（科学，技术，工程和数学）领域，我们的改革极大地影响了学生的学习方式。这里提出的教学概念支持的结果，从力概念量表，学生的反馈，和考试成绩。原力概念量表显示，与传统的面对面授课相比，我们的在线教学并没有对学生的学习过程产生负面影响。学生的反馈表明，新的格式和材料正在网上得到很好的接受。最后，考试结果表明，在远程环境中进行的虚拟考试可以被设计为最大限度地减少作弊的可能性。此外，该测试能够产生与以前的传统测试类似的点分布。
2021-08-03 physics.ed-ph
The case for biophysics super-groups in physics departments
越来越多的物理学家从事研究活动，从物理学角度解决生物学问题，或努力从活跃的生物过程中发展物理学见解。这些活动的持续发展和成功改变了我们对“做生物物理学”的思考方式，并增加了我们对生命物理学的理解。在这个研究和教学领域，许多科学家都来自物理系。主办部门面临的一个挑战是如何分组，命名和结构这样的生物药理学家，以最好地增加价值，他们的新兴研究和教学，而且整个部门的投资组合。在这里，我们讨论这些问题，并推测战略。
2018-04-24 physics.bio-ph physics.ed-ph
Second Life Physics: Virtual, real, or surreal?
科学教学脱离实际，局限于课堂和课本，过分依赖标准化、重复性的练习，学生保持自己的另类概念。帕普特对这种低效的学习过程感到不满，他支持物理学的微观世界，在那里学生可以体验各种各样的运动定律，从亚里士多德到牛顿和爱因斯坦，甚至是学生自己发明的新定律。虽然经常被错误地视为游戏，但林登实验室托管的在线3D虚拟世界“第二人生”（SL）除了对不当行为的合理限制和保证其与现实世界相似的物理规则外，基本上没有对居民施加任何规则。因此，SL有资格作为一个环境，个人发现和探索所提出的建构主义理论。物理定律是通过著名的物理引擎Havok实现的，其设计旨在为玩家提供一个一致的，逼真的环境。Havok用户指南（2008）明确鼓励开发人员使用几种技巧来欺骗模拟器，以使游戏更有趣或更容易玩。正如本研究所示，SL物理学出乎意料地既不是牛顿的理想化物理学，也不是现实世界的物理虚拟化，故意偏离现实，可以称之为超现实。事实上，如果它的某些特征使物体的行为比真实的物体更真实，那么与物理学相比，某些量（如能量）在SL中具有完全不同的含义。然而，作者认为，它的超现实可能是一个黄金教学机会，允许超现实的物理模拟和围绕什么是物理定律的知识论丰富的课堂讨论？根据Papert从未实施的提案，
2014-05-24 cs.CY physics.ed-ph
Life on Both Sides of the Fence: Mentoring Versus Being Mentored
在同一个项目（加州理工学院的夏季本科生研究奖学金，或SURF，项目）中，我有一种罕见的导师与本科生关系的经历。在这篇文章中，我将讨论这个背景，加上我的跨学科教育，从根本上塑造了我的指导风格。
2006-11-05 math.GM physics.ed-ph physics.pop-ph
