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
Mobile Devices and Sensors for Physics Teaching
本资源信提供了一个使用平板电脑,智能手机和一些专用设备中的传感器教学实验物理的文献指南。在对硬件(传感器)和软件(应用程序)进行一般性讨论之后,我们将介绍在物理教育的许多领域使用移动设备传感器进行实验的资源:力学,振荡和波,光学,电磁学,物质,现代物理学和天文学。
2022-06-24 physics.ed-ph
Notes from the Physics Teaching Lab: A Magneto-Mechanical Harmonic Oscillator
California Institute of Technology(加州理工学院)
本文介绍一种磁驱动扭振子,通过定量实验教学简单谐振运动物理。通过涡流阻尼调节机械Q值,利用光学读数提供电子信号,用基本数字示波器记录。40Hz振子高精度描述谐振运动,理论与实验对比令人满意。
2026-03-30 physics.ed-ph
The use of Arduino as a methodological tool for teaching physics in high school
鉴于科学教学,特别是物理教学中遇到的困难,研究旨在开发有助于科学教学的方法。在这种情况下,目前的工作提出了使用Arduino平台作为方法论工具,以改善高中物理教学。为了这个目的,工作的目的是产生物理实验与Arduino的帮助下,可以在课堂上使用,因此我们调查的实验为学生提供了一个动态的和接近理想的类在物理教学。为了研究的发展,在热学和光学领域,为Picos市两所公立学校的高中二年级学生提供了两个实验。实验活动的发展后,一个简单的问卷调查,旨在支持与Arduino使用的实验是否有助于物理教学。根据问卷调查结果进行了讨论,表明Arduino产生的实验对物理学习教学做出了重大贡献,表明它是一种优秀的物理和科学教学方法工具
2020-03-24 physics.ed-ph
Teaching Einsteinian Physics at Schools: Part 2, Models and Analogies for Quantum Physics
爱因斯坦第一项目通过使用物理模型和类比来教授爱因斯坦物理学。本文提出了一种量子物理教学的方法,首先通过使用玩具弹丸来代表光子,强调光的粒子性质。这允许引入关键概念,包括光子之间的间距和光子动量。这反过来又允许对不确定原理的直观理解。我们在单个光子的背景下呈现光学干涉,使用实际视频显示图像的发展,一次一个。这使得简单的激光干涉实验能够通过光子的统计到达来解释。量子现象的波动方面解释的波的性质的到达概率。
2017-07-27 physics.ed-ph
Teaching light absorption and the Beer-Lambert law using everyday materials: a tomato juice experiment for introductory physics
University of Hyogo(兵库大学);Osaka University(大阪大学)
通过稀释番茄汁和卤素灯实验,展示比尔-朗伯定律,探讨光吸收与浓度、波长的关系,提升学生对光-物质相互作用的理解。
2026-01-26 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
Utilizing Optic Fiber Interferometry in Forced Vibration Experimentation for Educational Purposes
本研究提出一种基于光纤干涉测量技术的受迫振动实验教学法,通过高精度位移测量与频率扫描获得幅频曲线,确定系统固有频率,以加深学生对振动理论和干涉测量原理的理解,并培养其实验设计与数据分析能力。
2025-04-20 physics.ed-ph physics.optics
Research and teaching in physics at the University of Franche-Comté 1845-1970
本文基于新发现的档案,梳理了弗朗什-孔泰大学1845至1970年间物理学研究与教学的历史,重点介绍了讲座教授的贡献,包括教科书编写及电子衍射、傅里叶光学和全息术的开创性工作。
2024-03-14 physics.ed-ph physics.hist-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
Action Physics
十多年前,埃德温·泰勒(Edwin Taylor)发出了一个“行动呼吁”,提出了围绕静止作用原理进行大学力学入门教学的案例。我们报告我们的回应,呼吁在调查的教学和学习的物理学定态作用制定在大学一年级课程的形式。我们的行动物理教学从多路径的方法,量子物理通过射线光学,经典力学,相对论。尽管行动物理学提出了挑战,学生们报告说,它是方便,有趣,激励和有价值的。
2016-04-05 physics.ed-ph
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 a plasma physics and engineering class at a liberal arts college using Course-Based Undergraduate Research Experiences (CUREs)
Sewanee: The University of the South(南方大学)
本课程在文理学院通过CUREs模式,让学生研究磁场对纳米颗粒悬浮时间的影响,发现电子密度降低导致电荷减少,从而减弱悬浮力,并培养了学生的研究能力。
2026-10-02 physics.ed-ph physics.plasm-ph
A Reproducible Inertia Dynamometer for Vocational Schools: Design, Fabrication, and Pedagogy
National Observatory of Athens(雅典国家天文台)
本文介绍了一种低成本的惯性测功机设计与教学应用,结合项目制学习,通过机械加工和电子技术展示旋转动力学原理,实现了扭矩和功率曲线的软件重建。
2026-10-30 physics.ed-ph physics.soc-ph
Liquid crystals: a new topic in physics for undergraduates
介绍了一个液晶的教学模块。由于液晶与学生的日常经历有关,也是当前科学研究的主题,因此它们是引入教育的现代主题的优秀候选者。我们表明,液晶可以提供一个文件rouge通过几个物理领域,如热力学,光学和电磁学。我们讨论了学生应该学习什么关于液晶和什么物理概念,他们应该知道,然后才考虑他们。在由化学和物理实验室的讲座和实验工作组成的教学模块的演示中,我们专注于相变,光的偏振,双折射和颜色的实验。在对自然科学没有特别偏好的职前小学教师中对该单元进行了试点评估。评估表明,该模块是非常有效的知识转移。先前的一项研究表明,非正式获得的液晶的几个不同的研究领域的一年级学生的前知识是可以忽略不计的。由于社会科学专业的学生是对自然科学最不感兴趣的学生,因此可以预期,参加任何学习计划的学生平均而言至少会像参加试点研究的学生一样,对与液晶有关的现象有很好的概念理解。
2012-11-06 cond-mat.soft physics.ed-ph