Notes from the Physics Teaching Lab: Diode Laser Spectroscopy at 658 nm
该教学实验利用低功率可见激光和全息光栅光谱仪，实时观察二极管激光光谱随电流、温度和光反馈的变化，揭示激光物理与半导体特性，提供动手实践。
2025-10-08 physics.ed-ph
Lab Manual of Introductory Physics-I for Virtual Teaching
一组虚拟实验设计用于介绍物理I（分析和一般）类，其中包括运动学，牛顿定律，能量，动量和旋转动力学。虚拟实验是基于视频分析和仿真。只有开放教育资源（OER）用于实验。虚拟实验旨在模拟物理实验室实验。所有计算和数据分析（分析和图形）均使用Microsoft excel完成。在课堂上，学生们得到了精心制作的Excel表格，并使用Excel进行了逐步计算。特别强调学生的学习成果，如理解，应用，分析和评估。学生的学习成果进行了研究，每个实验和学期末书面考试（基于实验）的详细实验报告。实验室课程完全通过网络增强，并使用学习管理系统（LMS）进行管理。记录每堂实验课并添加到LMS中。利用视频会议技术建立虚拟实验室，并采用同步和异步两种远程教学方式对实验室进行了测试。
2020-12-26 physics.ed-ph
Sensors based on micromechanical devices: mobile labs at the service of experimental science teaching
在本文中，我们讨论了使用传感器纳入移动设备作为可能的移动实验室在教学实验科学的服务。移动设备、智能手机、平板电脑、笔记本电脑、微位卡是用于测量物理世界的资源，因为它们具有一组内置传感器，允许测量位置、线速度、角速度、加速度、压力、声音、颜色、磁场、接近度或亮度等。此外，这些设备大大提高了摄像机的性能，可以轻松地以高速和高分辨率拍摄。由于其便携性，它可以在实验室本身或其他领域，如健身房，公园或自己的家，超越了实验室的传统范围工作。通常，可以在设备本身中分析所获得的测量结果，或者将其上传到云以进行分析。
2019-01-15 physics.ed-ph
Effectiveness of flip teaching on engineering students' performance in the physics lab
近年来，翻转教学（FT）教学模式在高等教育中的逐步引入速度加快。FT方法似乎特别适合实验室实践课程：在实验室课程之前，学生会获得解释理论内容和实验程序的文档和视频。如果事先学习了这些材料，练习课可以专门用于讨论、澄清和实际应用所获得的知识。本文介绍了FT教学法应用于理工科物理和电学两门学科的实验室实习对学生学习成绩的影响。这些科目的实验室和最终成绩进行了比较，在连续四年。所有四年的特点是非常相似的，除了传统的教学方法（TM）在两个使用，而FT在其他两个应用。统计分析表明，学生的学业成绩在两个科目下的FT比那些获得TM，并在统计上的差异显着。
2020-01-14 physics.ed-ph
Promoting Multimedia in Physics Teaching Through the Flipped Classroom in Pre-Service Education
在职前教育中引入翻转课堂，以促进MM及其在实验室教学过程中的使用质量。物理实验教学法课程通过青年教师的直接经验促进了主动学习。介绍并讨论了翻转课堂教学法，目的是澄清教学过程，并邀请在职教师在他们的经验后，探讨如何在课堂上实施这种方法。提出了不同的开放源码或免费软件（Audacity、Algodoo、GeoGebra和Tracker），并举例说明了它们在物理教学中的应用。关于它们在物理实验室中作为工具的讨论被推迟到课程的最后一课。本研究显示翻转课堂在职前教育中的巨大潜力，并表明通过这种方法可以提高MM在实验室学习过程中的使用。
2016-01-06 physics.ed-ph
Introductory E & M Lab Manual for Virtual Teaching
介绍电和磁实验室手册的目的是使用虚拟物理II类。实验手册包括静电学、电势和能量、电流和电阻、直流电路、电磁学和交流电路等实验。虚拟实验基于模拟。开放教育资源（OER）用于所有实验。虚拟实验旨在模拟物理实验室实验。特别强调了用Excel进行计算数据分析。每个实验室的Excel表格都发给了学生，并在同步课程中解释了Excel中的分步计算。学习管理系统（LMS）被用来充分网络增强实验课。通过使用实时视频会议技术提供虚拟实验室，并将录制的实验室会话添加到LMS中。实验室类测试了两种虚拟交付方法（同步和异步）。学生的学习成果（理解，应用，分析和评估）进行了研究，详细的实验室报告和学期末的实验室为基础的书面考试，证实了虚拟实验室类是有效的实物实验室类。
2020-12-24 physics.ed-ph
A Set of Virtual Experiments of Fluids, Waves, Thermodynamics, Optics, and Modern Physics for Virtual Teaching of Introductory Physics
这是第三个系列的实验室手册的虚拟教学介绍物理课。这包括流体，波，热力学，光学，干涉，光电效应，原子光谱和辐射的概念。其中一些实验室可以在物理I和物理II中使用，这取决于物理I和II课程的教学大纲。本实验室手册和我们以前的物理I（arXiv.2012.09151）和物理II（arXiv.2012.13278）实验室手册中的虚拟实验是为2.45小时长的实验室课程（基于代数和微积分）设计的。然而，这三个系列中的所有虚拟实验室都可以很容易地简化，以根据需要与概念类型或短期物理实验室课程保持一致。所有的虚拟实验都是基于开放教育资源（OER）类型的模拟。虚拟实验旨在模拟物理实验室实验。学生的学习成果（理解、应用、分析和评估）通过每个实验的详细实验室报告和基于实验的学期末书面考试进行研究。特别强调研究学生的计算数据分析技能的发展。
2021-05-26 physics.ed-ph
Interactions between teaching assistants and students boost engagement in physics labs
通过在课堂上的观察助教（TA）和学生在实验室部分的一个大型物理入门课程，我们研究TA的行为可以用来预测学生的参与，反过来，这种参与如何与学习。对于助教，我们记录数据，以确定他们如何坚持和提供课程计划，以及他们如何在实验室与学生互动。对于学生，我们使用观察来记录学生的参与程度，并通过实验技能的前测和后测来衡量学习情况。我们发现，助教与学生互动的频率，特别是由助教发起的互动，是学生参与度的一个积极和重要的预测因素。有趣的是，互动的长度与学生的参与度没有显着相关性。此外，我们发现，学生参与是一个更好的预测后测试的表现比前测试成绩。这些结果揭示了学生学习如何进行探究的方式，并表明，通过积极主动地吸引学生，助教可能会对学生的参与产生积极的影响，从而在实验室中学习。
2014-07-18 physics.ed-ph
Stretching Rubber, Stretching Minds: a polymer physics lab for teaching entropy
熵是一个很难用真实世界的例子来教授的概念。与温度、压强、体积或功不同，它不是大多数学生在日常生活中遇到的量。甚至熵通常被定性地描述为无序的度量，也是不完整的，可能会产生误导。为了解决这些障碍，我们开发了一个简单的实验室活动，拉伸弹性橡胶片，旨在让学生亲身体验绝热和准静态过程中熵，温度和功的概念。我们提出了两个版本的设备：一个双杠杆系统，这可能是以相对较小的成本复制，和商业材料测试系统，这为学生提供了经验，在研究中使用的科学仪器。
2015-08-03 physics.ed-ph
Rheology in the Teaching Lab: Properties of Starch Suspensions
在日常生活中，我们会遇到许多复杂的流体，从剪切稀化的油漆和牙膏到剪切稠化的淀粉悬浮液。对它们的性质的研究为学生提供了一个将复杂的物理概念与他们的日常经验联系起来的机会。现代流变学使用昂贵的教学实验室不切实际的设备。在这里，我们描述了一个基本的流变仪适合学生实验室，可以证明和量化不连续剪切增稠，复杂流体的最显着的属性，并使用它来测量淀粉悬浮液的性能。
2014-10-20 cond-mat.soft physics.ed-ph
Notes from the Physics Teaching Lab: Rubidium Atomic Spectroscopy
California Institute of Technology（加州理工学院）
本文详细介绍了使用Teachspin二极管激光光谱仪进行铷光谱实验的方法，包括测量和数据分析示例，旨在辅助教学课程设计。
2026-07-01 physics.atom-ph physics.ed-ph
Teaching labs for blind students: equipment to measure standing waves on a string
我们设计了一个物理教学实验室的经验，盲人学生测量波长的驻波的字符串。我们的调整包括修改驻波波长的确定，这通常是通过视觉检查的节点和波腹，使用吉他拾音器产生的音量在不同的点沿字符串。这使得我们大学的一名盲人学生能够作为他们的同学同时参加与标准工程课程的波浪单元相对应的实验室课程。
2021-05-28 physics.ed-ph physics.pop-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
Coherent control of NV- centers in diamond in a quantum teaching lab
金刚石中带负电荷的氮空位（NV-）的室温相容性使其成为大学教学实验室的理想量子系统。在这里，我们描述了一个低成本的实验装置上的NV-中心的电子自旋态的相干控制实验。我们实现自旋弛豫测量，光学检测的磁共振，拉比振荡，和动态去耦序列上的NV-中心的合奏。进行这些实验所需的时间相对较短（<10分钟），证明了教学实验室设置的可行性。学习成果包括对量子自旋系统、磁共振、旋转坐标系、布洛赫球和脉冲序列发展的基本理解。
2020-07-26 cond-mat.mes-hall physics.ed-ph
A portable LED-based diamond magnetometer for outreach and teaching labs
University of Exeter（埃克塞特大学）；University of Warwick（华威大学）
本文提出了一种便携式LED基钻石磁强计，用于教学实验室，具有低成本、高安全性和高灵敏度，可产生ODMR光谱并检测附近磁性物体。
2026-02-06 physics.ed-ph quant-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
Examining teaching assistant pedagogies in traditional laboratories and recitations
本研究使用RIOT工具观察物理入门课程中助教在传统实验室和复习课的教学互动，发现复习课互动差异大而实验室互动相似，且与传统环境相比，教师观察学生时间是关键区分特征，为教学改革提供参考。
2025-09-11 physics.ed-ph
AI-Assisted Assessment of Experimental Physics Laboratory Reports: Potential, Limitations, and Support for Teaching Practice
Consejo de Formación en Educación, Administración Nacional de Educación Pública（教育咨询委员会，国家公共教育管理局）；Instituto de Física, Universidad de la República（乌拉圭共和国大学物理研究所）
本文探讨AI辅助物理实验报告评估的潜力与局限，提出将AI作为补充资源支持评估组织、反馈提供及识别学生常见困难的策略。
2026-09-22 physics.ed-ph
Pencil and Paper Electronics: An Accessible Approach to Teaching Basic Physics Concepts
本文提出利用铅笔、纸张和万用表等日常文具开展电输运与基础传感器实验，为预算有限的高中和本科教学提供低成本、易复现的物理电子学实践方案。
2024-05-13 physics.ed-ph
Teaching Physics by Arduino during COVID-19 Pandemic: The Free Falling Body Experiment
与COVID-19疫情相关的困难之一是从面对面教学转向远程教学。学校和大学都突然组织了在线讲座。即使在这段时间内进行实验室实践，也可以使用易于获取的材料，智能手机物理应用程序，在线工具和设备。本文介绍了一种利用Arduino板测量自由落体重力加速度的方法。
2021-07-14 physics.ed-ph
Preparing students for authentic research through open-inquiry laboratory courses
真实研究作为一种科学教学方法在高中和大学越来越受欢迎。为了使这种研究经验最有效，学生需要在传统的科学课程充分的准备。现有的材料可用于探究式教学方法不是为了培养学生进行独立研究。我们讨论了组织实验室课程的原则，牢记这一目标，并提供了我们已经实施的基于代数的物理，基于微积分的物理和高中生的荣誉化学的例子。
2018-08-09 physics.ed-ph
Meeting Laboratory Course Learning Goals Remotely via Custom Home Experiment Kits
在本文中，使用具有成本效益的，定制的家庭实验套件的第一学期介绍物理实验室的远程教学。套件实验的设计旨在匹配现有的现场实验室实验学习目标和远程教学中的一般实验室课程学习目标。此外，还开发和采用了一种经修订的小组项目方法，该方法针对远程使用进行了优化，并利用了这些工具包。在2020年夏季学期结束时的学生调查结果表明，关键的学习目标得到了满足，学生对远程实验室的满意度得到了保持，并通过视频会议分组会议室实现了成功的协作。
2020-07-10 physics.ed-ph
Notes from the Physics Teaching Lab: NMR Experiments at 21 Gauss
本文介绍利用TeachSpin的Quantum Control装置在21高斯下通过脉冲核磁共振观察质子进动的系列实验，详细记录以助教师选择适合本科教学的材料。
2025-08-14 cond-mat.other physics.chem-ph 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
Observing hyperfine interactions of NV centers in diamond in an advanced quantum teaching lab
金刚石中带负电荷的氮空位（NV $^-$）中心由于其室温兼容性和成本效益的操作而成为大学教学实验室的模型量子系统。基于我们已经开发和描述的用于电子自旋相干控制的低成本实验装置（Sewani等人），我们在这里介绍和解释一些更先进的实验，探测\nv电子和\NN ~和\CC ~核自旋之间的电子-核相互作用。光学检测的磁共振（ODMR），拉比振荡，拉姆齐条纹实验，哈恩回波序列的实施，以证明如何与电子自旋的核自旋相互作用。大多数实验只需要15分钟的测量时间，因此可以在一个教学实验室内完成。
2022-03-09 cond-mat.mes-hall physics.ed-ph
Use of Tracker software for teaching distance physics laboratories: Demonstration of error reduction in the simple pendulum
本研究评估三种测定库斯科市理论重力加速度的方法，验证Tracker软件用于单摆实验可提升测量精度，为远程物理实验教学提供可行工具，助力学生培养实践能力、实现深度学习。
2023-06-10 physics.ed-ph
Lab-Tutorials for teaching quantum physics (Lab-Tutorials fuer den Quantenphysik Unterricht)
英文摘要：在“直观量子物理学”课程中，我们使用数学方程的图形解释和定性推理来开发和教授量子物理学的简化模型。我们的课程包括三个单元：波动物理，概念工具箱的开发和量子物理。它还包含三个关键主题：波粒二象性、薛定谔方程和量子粒子的隧穿。学生们在实验室学习大多数新材料，在实验室中，学生们以小组（3到3人）的形式在专门设计的实验室中学习。讲座加强了实验室教程的内容，并侧重于有关科学的本质问题。数据显示，学生能够学习课程中一些最困难的概念，并且学生学会相信课程中的物理学有一个概念上可访问的结构。德文摘要：在库尔的《直观量子物理学》中，通过一个量子物理学的统一模型，给出了数学解释和定性解释。我们最好从三个方面着手：健康物理学、建造一个工具（“工具”）和量子物理学，因此有三个方面：量子力学的双重性、薛定谔-格莱辛（Schroedinger-Gleichung）和隧道。我们将与实验室合作，在小团体（3至4人）的学生宿舍中进行工作。在《自然科学》的基础上，我们还可以看到《物理学图片》。首先，学生宿舍不仅是学生们的心理咨询，也是他们的心理咨询，因为量子物理学是非常重要的。
2006-04-14 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
Light and Electromagnetic Waves Teaching in Engineering Education
提出了工科物理实验练习的建议，并讨论了工科物理实验课程中光和电磁波性质的平行研究。它表明，一个重要的教育优势的实验研究微波的性质作为一个例子，电磁波同时与光的性质，一方面，可视化的微波的性质，另一方面，提供证据，光是一种电磁波。
2007-11-03 physics.ed-ph physics.optics
Incorporating learning goals about modeling into an upper-division physics laboratory experiment
实施实验室活动涉及学习目标，可用资源，现有课程的反馈，教学的最佳实践以及教学实验室的整体理念之间的复杂相互作用。在我们之前的工作的基础上，描述了整个实验室课程的转变过程，我们现在将注意力转向如何重新设计光的偏振的单个实验室活动，以重新强调一个广泛的学习目标：建模。通过使用这个共同的光学实验室作为一个广泛适用的方法的具体案例研究，我们突出了活动发展的许多方面，并显示如何建模是用来集成复杂的概念和定量推理到实验过程中，通过建模的各个方面：构建模型，预测，解释数据，比较测量与预测，并完善模型。一个重要的成果是一个自然的方式集成到一个实验室活动的分析和讨论系统误差。
2013-11-14 physics.ed-ph
Teaching competencies in physics for engineering education: A qualitative analysis from teaching practice
本研究通过问卷和扎根理论分析了19名大学教师在工程背景下物理教学的九项能力，发现其在技术和创新方面较强但数字伦理与信息素养不足，并揭示了理解到应用的转化差距，提出需机构支持的特定学科专业发展以促进多模态教学创新。
2025-10-31 physics.ed-ph
Developing a ChatGPT-Based Tool for Physics Experiment Teaching
本文以方波合成实验为例，展示如何通过迭代提示ChatGPT生成可视化教学工具，从而降低物理实验教学的操作门槛，并论证该方法可推广至简谐运动、光学干涉等主题，提升教学效率与学生参与度。
2025-08-18 physics.ed-ph
A Unified and Economical Approach to Teaching Higher Secondary Electricity Experiments
Anandapur High School（安纳达布尔高中）；Prabhat Kumar College（普拉巴特库马尔学院）；Institute of Astronomy, Space and Earth Science（天文、太空与地球科学研究所）；IAPT-Midnapore College Centre for Scientific Culture（印度物理教师协会-迈纳波尔学院科学文化中心）
本文提出一种低成本自制实验装置，利用移动充电器、镍铬丝、检流计和数字万用表，简化高中电学实验教学，降低学生对实验室的恐惧，提升实践与理论结合的效果。
2026-04-04 physics.ed-ph
Remote teaching data-driven physical modeling through a COVID-19 open ended data challenge
物理学可以被看作是解决科学问题的一种概念方法，一种发现的方法，但是教授我们学科的这一方面可能是一个挑战。我们报告了在2020年COVID-19大流行的第一部分（2020年3月至5月）教授的计算物理三年级物理实验课的首次远程教学体验。为了传达“数据物理学”方法来进行数据分析和数据驱动的物理建模，我们使用了跨学科的数据源，并将开放式的“COVID-19数据挑战”项目作为课程的核心。COVID-19流行病学数据提供了一个理想的环境，激励学生处理复杂的问题，没有独特或先入为主的解决方案。我们的研究结果表明，这些问题产生质的不同的改进相比，封闭式项目，以及使用这些问题作为教学策略的关键方面。通过打破学生对单向性的期望，远程教学为促进积极工作和积极学习提供了意想不到的机会。
2021-08-05 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
Teaching Computation in Introductory Physics using Complex Problems
计算是现代科学和工程工作的一个核心方面，然而，计算教学尚未完全渗透到大学STEM课程。在物理学中，我们已经开始以各种方式将计算融入我们的课程。在这里，我们讨论了一种方法，将计算集成到基于微积分的力学中，其中课程的讲座和实验室是解耦的。在密歇根州立大学，我们开发了一门“讲座”课程，名为“物理学项目与实践”，科学和工程专业的学生四人一组，使用分析和计算技术解决复杂问题。在本文中，我们提供了有关计算指令，活动和评估的详细信息，用于教这些入门级学生如何使用VPython建模运动。
2017-09-16 physics.ed-ph
A pandemic-resilient open-inquiry physical science lab course which leverages the Maker movement
在没有任何重大变化的情况下，物理科学实验室课程的试点版本在COVID-19危机导致校园教育突然暂停时得以继续。在“创客实验室”课程中，学生们使用价格合理的微控制器构思和设置自己的实验，要求学生两次遵循实证研究周期的整个弧线。决定和促进这种开放式研究项目是基于和保证的文献教学过程中的实验研究和科学研究的方法。使用翻转课堂方法，其中接触时间用于讨论，学生的实际实验在家中或其他地方独立进行，没有教师的亲自监督。尽管有COVID-19的措施，所有学生都能够产生有趣和成功的研究项目。虽然由于突然过渡到在线教学，当然遇到了困难，但我们发现了几个平衡优势，即使所有教学活动都可以返回校园，也要考虑包容性。我们认为，课程设计中的三个组成部分对课程的弹性至关重要：选择完全开放的探究项目，决定使用Arduinos作为测量工具，以及教学方法的翻转方面。我们还包括在其他课程和计划中调整这些流行病弹性方法的考虑。
2020-10-09 physics.ed-ph
Enhancing Physics Hand-on Lab through Online Educational Tools
本研究对在线教育工具按功能分类，在中学科学教育中试点实施并改进，发现统一平台更利于教学，为教师整合数字工具提供实用指导。
2025-06-19 physics.ed-ph
Response to the COVID-19 Pandemic: Physics Teaching in India
当印度的学术机构于二零二零年三月因COVID-19疫情而突然关闭时，正规教育转移到网上。由于印度农村和城市之间存在巨大的数字鸿沟，而且不同机构的数字资源分配不均，这一过渡产生了非常不均衡的影响。基于社会经济因素和性别，每个人获得资源的机会差别很大。在这一关键时期，对学术界的机构支持基本上不足，这对物理学和其他需要实验室指导的学科的教学产生了严重后果。教育机构还为女学生提供安全和有利的学习空间;由于设备、数据和时间等资源稀缺，利用这些设施的机会减少，破坏了妇女与工作和学习有关的动力。本文件报告在COVID-19疫情期间为了解该等挑战所作的努力，并描述为应对该等挑战所采取的步骤。
2022-11-24 physics.ed-ph
Teaching Fourier Analysis and Wave Physics with the Bass Guitar
本文介绍了一种实验室或演示技术，采用低音吉他和游标LabPro（或PC声卡）的波物理教学和介绍傅立叶分析。开弦的傅里叶变换提供了一个振荡模式的示范，达到了20次谐波，与包含基频和谐波的预期一致。“谐波”的演奏（通过轻轻触摸弦来抑制共振模式，以在所需位置处强制节点）演示了由（大部分）单个模式组成的振荡。学生们可以看到，在开弦上出现的傅立叶分量（基波和谐波）的完整集合可以明确地与单个谐振频率相联系，如典型教科书中关于弦上波的固有频率的讨论所述。使用低音吉他而不是六弦电吉他可以单独激发更高的谐波，而且学生自己也更容易演奏谐波。
2006-05-17 physics.class-ph 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 Quantum Mechanical Commutation Relations via an Optical Experiment
量子力学的对易关系与海森堡不确定原理直接相关，对学生理解量子力学有着至关重要的意义。在本科水平的课程，运营商的形式主义一般是理论上给出的，它是记录，这些抽象的形式主义通常是由学生误解。基于量子力学现象可以通过几何光学工具来研究的想法，本研究旨在介绍一个实验，其中量子力学对易关系以具体的方式表示，为学生提供一个简单和永久的学习。实验工具的选择是方便和经济的。本文介绍的实验可以与学生一起完成，也可以用作需要量子物理内容的实验室或理论课程的演示实验;特别是在物理，物理教育和科学教育课程中。
2018-04-07 physics.ed-ph
MATLAB codes for teaching quantum physics: Part 1
在量子入门课程中，我们要向学生传达的思想中，有一个由狄拉克倡导的关键思想，即函数对应于列向量（ket），微分算子对应于作用于这些向量的矩阵（ket-bras）。MATLAB（matrix-laboratory）编程环境在向学生传达这些概念方面特别有用，因为它面向在解决量子物理学入门问题时有用的矩阵操作类型。在这篇文章中，我们分享了WPI开发的MATLAB代码，专注于1D问题，与Griffiths的介绍性文本一起使用。
2007-04-12 physics.comp-ph physics.ed-ph
Biophysical Measurements of Cells, Microtubules, and DNA with an Atomic Force Microscope
原子力显微镜（AFM）在研究实验室中无处不在，最近已被定价用于教学实验室。在这里，我们回顾了几个AFM平台（Dimension 3000由Digital Instruments，EasyScan 2由Nanosurf，ezAFM由Nanomagnetics和TKAFM由Thorlabs），并描述了各种生物物理实验，可以在教学实验室使用这些仪器。特别是，我们专注于成像生物材料和量化生物物理参数的实验：1）成像细胞以确定膜张力，2）成像微管以确定其持久长度，3）成像DNA分子的随机行走以确定其轮廓长度，以及4）成像拉伸的DNA分子以测量张力。
2015-12-15 physics.bio-ph physics.ed-ph
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
Hands-on Quantum Programming Labs for EECS Students
本文介绍了一套面向EECS学生的量子计算动手编程实验，涵盖从量子门、纠缠到量子密钥分发及Deutsch、Simon、Grover等算法，并分享教学资源与实验设计原理。
2025-08-18 cs.DC physics.ed-ph quant-ph
