Electronic Textbook as a Component of Smart Kids Technology of Education of Elementary School Pupils
文章分析了国内外电子教科书在教育系统中的使用经验，论证了Smart Kids技术作为一种教育系统的使用方法、形式、电子教育游戏资源、电子教科书在教育过程中的系统应用。根据学校的设施条件和教师的信息通信技术水平，提出了Smart Kids技术的4种实施形式（Smart Case、Smart Teacher、Smart Class和Smart Kids）。确定了为每种教学形式引进技术的目标、必要的设备以及在小学环境中实施的手段。基于小学教师工作的程序方法，六个阶段的技术引进的理由。阐述了运用Smart Kids技术原理引入混合教学的具体方面。介绍了乌克兰基础教育系统引进电子教科书的经验，论证了小学教师选择电子教科书的合理性，总结了教师对电子教科书中电子内容安排的意见和建议，具体说明了教师选择电子教科书和发展信息与交流能力的主要途径。据确定，在小学生教学中使用电子教科书的形式、方法和技术需要进一步论证。
2020-05-03 cs.CY physics.ed-ph
Building Thinking Skills in Pre-service Elementary School Teachers
这项工作描述了课程修改的物理科学内容类小学教育专业在威诺纳州立大学。修改后，定期使用认知加速材料来发展学生的推理能力，在劳森的科学推理课堂测试中产生了异常高的收益。
2011-12-15 physics.ed-ph
How to Improve Portuguese Secondary Education
Centro de Astrofísica da Universidade do Porto（波尔图大学天体物理中心）；Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Universidade do Porto（波尔图大学空间天体物理与科学研究所）
本文基于作者多年经验，提出改进葡萄牙中学教育，特别是物理教育的建议。
2026-01-21 physics.ed-ph
RoboBlimp: Enhancing Middle School STEM through Educational Bioinspired Blimps
本研究开发了低成本仿生机器人飞艇Flappy及配套中学STEM工作坊课程，经实验验证可显著提升学生学习效果与参与度，为低龄学习者STEM教育提供了有效方案。
2025-06-16 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
Analysis of Brownian Motion by Elementary School Students
为了激发小学生的求知欲，我们举办了一个远程教育研讨会，旨在探索细胞内的微观世界。在这次研讨会上，有兴趣学习更多科学知识的小学生使用开源软件Tracker分析了悬浮在水中的微米级颗粒的布朗运动的电影。然后，这些学生进行了二维（2D）随机行走实验，使用骰子游戏表，以检查布朗运动的物理机制。研讨会结束后，我们进行了一项基于问卷的调查。许多参加者回答说，内容很难，但很有趣，这表明我们的工作坊非常有效地激发了学生的好奇心。
2022-01-12 physics.bio-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
K-12 Teaching and Physics Enrollment
我们收集并分析了德克萨斯州大休斯顿地区公立学校的相关数据。根据和分析。由于数据仅限于少数学校，我们仍在努力获得更多数据，以便我们能够充分比较和对比结果，并了解国家一级入学问题的核心。然而，根据原始数据和部分分析，我们提出了一些建议，对改善科学教育在得克萨斯州的学校，在一般情况下，特别是大休斯敦地区的学校。我们的研究结果表明，如果我们把重点放在改善高中教育，甚至初中时，学生第一次接触科学，在一个小技术的方式，科学教育的质量可以显着提高。简单地组织K-12水平的教师培训计划作为学校教育在更高水平的物理入学率下降中起着关键作用。类似的分析实际上可以推广到其他州，以找出增加物理招生的最佳途径。
2014-03-21 physics.ed-ph physics.soc-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
From Computing to Quantum Mechanics: Accessible and Hands-On Quantum Computing Education for High School Students
本文提出一种面向高中生、基于经典计算逐步引入量子力学的量子计算教学方法，结合便携式NMR量子计算机提供动手实践，初步反馈良好，展现了在更广泛高中教育中应用的潜力。
2024-03-26 physics.ed-ph quant-ph
Analysis of the Educative Reform for Secondary School in Mexico and its implications on Science II subject for the new curriculum
在墨西哥，从2005年开始在中学教育中逐渐生效的教育改革取消了一些科目，并创建了其他科目，使其集中在基础教育主题的单一学位研究中，唤醒了代表教师挑战的变化，他们除了适应新的学术负担外，还面临着与新主题不同的处理方法。除了所有改革可能产生的冲突之外，本文不是一个政治或社会分析，而是探讨了公共教育秘书处（Secretaria de Educacion Publica）和教师之间的一些分歧，研究了科学II（物理）新课程的含义。此外，本研究亦探讨如何设计教学序列，以主动学习的方式教授某些物理概念。
2009-06-02 physics.ed-ph
High School Science Profile Predicts Adults' Views on the Future of AI and STS
本研究基于韩国纵向数据，运用结构方程模型发现高中科学成就（而非兴趣）直接预测成年后的AI使用，并通过AI使用影响对AI的感知及科学-技术-社会议题的复杂看法，揭示了中学科学教育对成年人AI参与的长期影响。
2025-08-16 physics.ed-ph
Particle Physics Outreach to K-12 Schools and Opportunities in Undergraduate Education
为了提高社会对粒子物理学基础科学的兴趣，特别是为了维持在需要几十年才能开发和完成的实验中取得成功所需的支持结构，需要在教学系统的各个层面，特别是在这个过程的早期阶段，提供强大的教育背景。虽然许多学生（特别是年轻学生）可能在小学阶段就表现出对科学和数学的兴趣和能力，但不一定有适当的结构来捕捉、培养和发展这种新生的兴趣。为了鼓励和加强这种兴趣，必须在K-12和本科阶段建立强有力的联系。文件讨论了正在进行的努力并提出了建议。
2022-03-18 hep-ex 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
Tinkering in Primary School: From Episode to Science Practice
University of Bologna（博洛尼亚大学）；IMT School for Advanced Studies Lucca（卢卡高等研究学院）；INAF Astrophysics and Space Science Observatory Bologna（意大利国家天体物理研究所博洛尼亚天文台）；IAU Office of Astronomy for Education Center Italy（国际天文学联合会天文学教育办公室意大利中心）
本研究探讨了在小学课堂中通过 tinkering 整合物理教育的潜力与挑战，发现其能提升课堂动态和学生参与，但教师在应对相关科学问题上仍需进一步培训。
2026-02-25 physics.ed-ph
Bridging the gap between cutting-edge science and school: non-formal education in high-energy physics
本研究介绍了全球粒子物理旗舰科普活动国际粒子物理大师班，以捷斯两国为例、通过往届参与者调研证实其对科学态度的积极长期影响，讨论了疫情下的活动调整，并介绍可进一步培养相关兴趣的CASCADE项目。
2024-01-30 physics.ed-ph physics.soc-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
Developing and implementing an Einsteinian science curriculum from Years 3 to 10 : Part A Concepts, rationale and learning outcomes
针对学校科学课程未充分反映现代科学进展的问题，Einstein-First项目开发并实施了面向3至10年级的爱因斯坦物理课程，在六所澳大利亚学校315名学生中验证了其概念、原理与学习成果，为现代科学教育奠定了基础。
2023-11-22 physics.ed-ph
Technological conditions of mobile learning in high school
本文回顾了移动学习的发展历史，给出了移动学习的定义。具体说明了移动学习的性质、优点和缺点、在技术大学实施的领域以及移动学习工具。本文的目的是分析移动学习的现代状态，并确定其在高等技术教育机构实施的条件。移动学习在国民教育体系中的进程正处于形成阶段。目前，基于移动学习的技术手段和教育资源的移动访问实现，形成了以下几个发展阶段。移动学习是教育系统中的一个逻辑和创新过程，它被定义为一种使用移动设备、通信技术和智能用户界面的学习技术。
2018-07-31 cs.CY physics.ed-ph
A Nano-visualization software for education and research
我们报告了一个用户友好的纳米可视化软件程序，可以熟悉高中学生与纳米技术的发展。原子和分子的视觉介绍是该技术的基石，是介绍该领域关键概念的有效方法。该软件的图形用户界面使多维原子可视化使用球和棒示意图。此外，该软件提供了任意纳米材料和纳米结构的波函数可视化的选项，通过使用扩展的休克尔理论。该软件具有指导性、实用性强的特点，不仅适用于高中教学，也适用于本科科研和教学。
2016-05-10 physics.ed-ph
Introducing Quantum Computing to High-School Curricula: A Global Perspective
本文针对量子计算教育普及需求，提出将其模块化融入高中现有STEM课程的策略，依托开源资源保障全球可及性与教育公平，证实该方案可行且能丰富STEM学习。
2025-05-20 physics.ed-ph quant-ph
Trends of development of the methodical system of teaching physics in high schools of Kazakhstan
本文探讨了哈萨克斯坦共和国高中物理教学方法的发展趋势，并提供了学习过程的信息。指出了高中物理教学方法作为提高学生教育水平、职业能力形成的重要因素之一的价值。
2012-11-22 physics.ed-ph
La Serena School for Data Science: multidisciplinary hands-on education in the era of big data
拉塞雷纳数据科学学院是一个多学科的计划，到目前为止有六个版本和一个恒定的格式：在10-14天期间，一组$\sim$ 30名学生（15名来自美国，15名来自智利，1-3名来自加勒比国家）和$\sim$ 9名教师聚集在拉塞雷纳（智利）完成数据科学的强化课程，重点是天文学和生物科学的应用。学生们参加理论和实践课程，并且，从很早开始，他们就与他们的“导师”（来自教师）一起在多学科小组中研究实际的数据科学问题。学校的SOC和教育部制定了学生选拔指南，以最大限度地提高多样性。该计划是非常成功的，因为高超额认购率（因子5-8）和过多的积极的证词证明，不仅从校友，而且从现任和前任教师与他们保持联系。
2021-01-13 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
Intro2QC: An Approachable Introduction to Quantum Computing for STEM Education in High Schools
University of Victoria（维多利亚大学）
本文介绍了面向高中生的 Intro2QC 量子计算推广 workshop 材料，含在线教程、教案和幻灯片，已向约160名学生开展，旨在以易理解的方式推动高中量子计算教育。
2026-07-31 physics.ed-ph
Special Relativity for the School Going Child
小学生狭义相对论浅说。
2004-11-24 physics.ed-ph
Using storytelling to foster the teaching and learning of gravitational waves physics at high-school
本研究探讨利用讲故事和戏剧技巧向高中生教授黑洞和引力波等当代物理主题，发现该方法有效提升了学生的学习兴趣，且文科生对艺术工具的欣赏程度显著高于理科生。
2024-02-14 astro-ph.CO gr-qc physics.ed-ph
Assessing the Impact of Space School UK
英国太空学校（SSUK）是一系列针对中学年龄学生的夏季住宿项目，每年在莱斯特大学举办3周以上。每个方案都涉及由一个导师小组开展的与空间有关的活动，目前包括大学生、毕业生、教师和与空间部门有关的年轻专业人员，他们都是SSUK的学生。它包括为期6天的英国太空学校和为期8天的英国高级太空学校（统称SSUK），分别为13-15岁和16-18岁的学生。本文旨在评估和介绍SSUK的好处，参与SSUK运行的个人，组织，并强调和促进这些好处，以更广泛的英国和全球空间界。我们还解决了SSUK的哪些方面为学生提供了这样一个吸引人和令人鼓舞的体验，这是学生传统教育中所缺少的。我们试图展示SSUK如何作为一个很好的例子，如何弥合中学和高等空间教育之间的差距。通过对校友调查结果的分析，我们发现，参加SSUK对职业选择有重大影响，并为学生接受高等教育做好准备，无论背景如何。一些群体，如妇女和非重点学校的学生，报告说在其中一些领域的影响比其他领域大。诸如技能学习，实现的目标，以及职业知识和高等教育的可能性，讨论了各种人口统计数据。
2020-06-11 astro-ph.IM physics.ed-ph
Photonics Explorer - An European program to foster science education with hands-on experiments
Photonics Explorer计划旨在为欧洲中学的科学教师免费提供最新的教育材料，以真正吸引、激发和教育学生用光工作的魅力。
2012-05-04 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
Open Source Energy Simulation for Elementary School
计算机模拟具有交互性和多重表征的特点，有利于引导式探究学习。然而，这些模拟通常是为小学后的学生设计的。因此，本研究的目的是探讨如何使用引导式探究方法与定制的能源模拟可以提高学生的理解这一主题。在本研究中，采用了个案研究的方法。在研究的第一阶段，我们修改了开源能源模拟的基础上，减少多余的处理，现有的能源模拟和引导查询方法的原则。修改后的模拟被发送给教师进行评估，反馈是令人鼓舞的。在下一阶段的研究中，将设计涉及能源模拟的引导探究课程包，并在小学教室中部署。我们将收集多个数据来源，以深入了解此学习套件如何影响学生对物理概念的理解。
2012-11-30 physics.comp-ph physics.ed-ph
The Living Network of Schools Owned by Teachers and Students
本文描述了一个教师和学生的网络，他们在各级教育中形成了一个生活系统，并达到了高标准。网络的核心过程是有效探究学习的过程。物理学在科学中被认为是理解通过探究有效学习意味着什么的最透明的来源。我们建议，教师和其他有兴趣建立网络的人从学习的背景下，通过调查使用专门设计的和经过测试的材料，从物理教育的生产性学习。我们提供了创建网络的过程的大纲。
1998-04-02 physics.ed-ph physics.soc-ph
Teaching Quantum Informatics at School: Computer Science Principles and Standards
本研究针对学校计算机科学教育中缺乏量子信息学教学研究的问题，将量子信息学纳入 Denning 的计算机科学大原理框架，并提出了面向中学的量子信息学标准。
2024-07-17 physics.ed-ph quant-ph
Fractions in elementary education
本文是通过与数学史、数学结构、现代实践和（偶尔）认知神经科学进行比较来分析小学教育实践的系列文章之一。主要的问题是：为什么这么多孩子觉得小学数学很难？而且，为什么那些成功的人仍然对技术职业所需的大学材料准备得如此之差？传统智慧提供的答案基本上是数学很难。例如，三年级的学生还没有为分数的微妙之处做好发展准备，即使是表现优异的学生也不能指望发展出有经验的用户的技能。然而，我们将看到，这远远不是故事的全部，而且可能是错误的：基础教育分数确实比有经验的用户使用的版本更难，效果更差。专家们抛弃了学校里至少90%的教学内容。我们的教育制度实际上对技能发展起了反作用，其原因是一个重要的次要问题。
2013-11-10 math.HO physics.ed-ph
A Review of Augmented Reality Apps for an AR-Based STEM Education Framework
在过去的二十年中，增强现实（AR）应用受到了越来越多的关注。增强现实现在广泛应用于K到12级的教育部门。AR预计将在高等教育中普遍采用两到三年，在K到12中普遍采用四到五年。将AR技术应用于教育领域，特别是STEM学科，可以实现智能校园。在采用智能校园战略时，教育从业者必须解决科学，技术，工程和数学（STEM）研究中的许多内在问题。例如，在物理学中，存在昂贵或不足的实验室系统，系统故障以及难以模拟其他实验环境。在技术方面，许多学校没有足够的计算机。在工程领域，只有少数教师精通计算机辅助设计（CAD）。在数学方面，很少有教师将技术融入他们的课程中，因为他们认为通过传统方法教学更好。因此，在本文中，我们讨论了AR现在如何在STEM的不同学习领域中使用，为研究人员和教师打开新的大门，因为他们使用AR应用程序将学校转变为智能校园。与此相一致，基于对不同AR应用程序的积极益处的审查，为学校管理人员和政策制定者提出了一个建议框架。
2022-01-19 cs.HC physics.ed-ph
Esperienze di didattica della fisica in diversi livelli del sistema educativo
人们对科学活动的兴趣日益增长，意大利教育、大学和研究部支持的在教育系统不同层次促进STEM教学的项目，以及在一些意大利高中引入现代物理学，都有助于加强学校、大学和研究中心之间的互动。本文介绍了费拉拉大学和国家核物理研究所在过去几年中组织的科学传播活动，并考虑到一些案例研究的内容，受众和教育策略的差异。
2017-11-13 physics.ed-ph physics.soc-ph
Quantum education in the frontier city of Kharkiv
本文介绍了乌克兰哈尔科夫国立大学SPT学院的量子物理教育现状，重点阐述了在军事冲突期间教育面临的挑战及应对策略，并回顾了维持量子教育发展的近期倡议与学院成就。
2024-03-21 physics.ed-ph physics.soc-ph quant-ph
