A sterile-neutrino search using data from the MicroBooNE liquid-argon time projection chamber performed in an undergraduate teaching laboratory
University of Manchester（曼彻斯特大学）；Imperial College of Science, Technology and Medicine（帝国理工学院）
本文将基于 MicroBooNE 真实数据的惰性中微子搜索改编为本科教学实验，让学生结合中微子振荡、统计分析和机器学习完成数据分类与搜寻。
2025-09-23 hep-ex 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
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
Multiplicity counting using organic scintillators to distinguish neutron sources: An advanced teaching laboratory
本文介绍了一个高级教学实验室，利用八个反式二苯乙烯有机闪烁体探测器进行中子多重性计数，通过比较多重性分布区分自发裂变源与（α,n）源，从而防止中子源欺骗。
2023-08-08 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
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
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
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
A Bose Horn Antenna Radio Telescope (BHARAT) design for 21 cm hydrogen line experiments for radio astronomy teaching
本文介绍低成本BHARAT射电望远镜及其双模圆锥喇叭设计与校准方法，通过21 cm氢线观测支持高校射电天文教学与培训。
2022-08-12 astro-ph.IM 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
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
Catching Attention in Fiber Optics Class
简要回顾了纤维光学的历史和发展现状，阐述了对理工科和非理工科学生进行纤维光学教学的意义。介绍了几种用于纤维光学教学的实验演示。并提出了一些实验项目，以帮助学生理解纤维光学的物理原理。
2004-05-11 physics.ed-ph
Python script used as simulator for the teaching of electric field in electromagnetism course
我们提出了这项工作，像在Python中开发的软件工具，基于一种方法，以获得由n个电荷产生的电场。该工具已在三所高校的电磁学课程和实验室中开发和实施。这项工作的目的是根据哥伦比亚教育部推动的计划，将信息和通信技术（ICT）纳入大学。我们希望将学生与物理现象的敏感体验联系起来，使他们能够通过董事会课程改善他们传统上学习的科目的学习体验。
2019-01-24 physics.ed-ph
Transforming physics laboratory work from 'cookbook' type to genuine inquiry
长期以来，“食谱”式的实验室任务一直受到批评，因为缺乏学生完成任务所需的批判性和独立思考。我们提出了一个帐户，我们如何改变了一个“食谱”实验室在第一年物理真正的调查实验。这项工作的重要特点是参观其他教学实验室，了解学生的准备情况，并选择适当的实验来开发。新的两次实验室工作的结构，使学生在第一次会议上作出有关基本实验方法的决定，然后有自由调查他们希望在第二个方面。通过简短的在线活动提供关于实验室笔记本保存的形成性反馈。
2020-04-27 physics.ed-ph
How about that Bayes: Bayesian techniques and the simple pendulum
物理学越来越多地使用贝叶斯技术进行系统的数据分析和模型与数据的比较。本文介绍了如何实施这些方法来回答相关的教学实验室的问题。它演示了贝叶斯方法的统计建模和模型选择在一步一步的工作流程。单摆提供了一个演示与精度通常看到在入门实验室。这是用来提供现实的，定量的指导模型之间的小角度近似和更复杂的公式偏好。这扩展了单摆文献的重点超越比较个人的理想化评估不同的近似值，并提供了可操作的，数据驱动的指导教学实验室设计。
2022-07-20 physics.data-an 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
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
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
The path and the multi-teaching issues in the coupled pendulum and mass-spring experiments
物理实验导论课程的主要任务是培养学生对物理现象的动手能力、概念能力和统计能力。摆实验需要非常简单的仪器，是我们第一年实验课程的理想起点，因为它们在物理内容和数据处理方面都很丰富。这些实验允许许多变化，例如，摆锤可以有不同的形状，线可以绑在钩在他们的边缘或通过他们的质心，他们可以挂在简单或双股线。在这些变化中，他们强调了从理想化方案到实际实验资产的理论与实践之间的差异，例如，当摆锤不能被认为是理想化的质点时，这种差异就变得明显了。此外，它们需要仔细观察细节，例如使用的线程类型及其刚度或bob初始倾斜度，这会导致不同的行为。他们的数学模型需要实验数据分析中广泛的基本主题：算术和加权平均值，标准差，中心极限定理的应用，数据分布，以及理论与实践之间的显着差异。在摆锤之后立即设置质量弹簧实验，突出了共振问题，在另一种情况下修正了理论与实践之间的差距，并为进一步实践数据分析技术提供了另一个机会。
2009-01-08 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
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
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
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
Simulating Interference and Diffraction in Instructional Laboratories
研究表明，标准的讲座和教学实验室实验是没有有效的教学干涉和衍射。作为回应，作者创建了一个交互式计算机程序，使用时域有限差分法模拟干涉和衍射效应。该软件允许学生轻松控制，可视化和定量测量效果。学生们从模拟中收集数据，作为他们实验室练习的一部分，他们在随后的测验中表现良好-显示了这种方法的前景。
2012-09-30 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
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
Integrating Python data analysis in an existing introductory laboratory course
本文介绍了在一年级实验室课程中通过 Jupyter Notebooks 整合 Python 数据分析的方法，在不改变课程结构的前提下帮助学生掌握数据分析编程，并通过问卷和小组作业评估了其教学有效性。
2023-09-12 physics.ed-ph
Evaluation of a Virtual Laboratory Platform in General Education on Quantum Information Science
General Education Division, The Chinese University of Hong Kong, Shenzhen（香港中文大学（深圳）通识教育学院）
本文评估了虚拟实验室平台在量子信息科学一般教育课程中的教学效果，通过贝尔测试开发了虚拟实验活动，帮助学生理解量子纠缠概念，结果显示80%以上学生掌握了复杂概念。
2025-07-30 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
Uncertainty Principles for Teaching Laboratories
教育工作者必须对学习者的期望和技能做出决定，在实验室活动中要关注这些期望和技能。有各种各样的方法，但一般的模式是鼓励学生测量有序对，绘制一个图来建立线性相关性，然后计算最佳拟合线的斜率，以得出最终的科学结论。为了帮助教育工作者，当他们也想包括斜率的不确定性依赖于测量不确定性作为预期的分析的一部分，我们演示了一个物理方法，使教育工作者和他们的学生有一个方便的路线图遵循。教育工作者经常选择的一个流行的替代方案是仅仅依靠统计指标来建立技术的容忍度，但我们认为统计策略可以分散学生的注意力，使他们远离测量行为中固有的不确定性的真正含义。我们将通过回归分析将这些测量误差条从其原点带入，以一致地建立斜率和截距的物理误差条。然后，我们演示了技术使用的介绍性物理实验的目的是测量空气中的声速。
2023-03-28 physics.ed-ph
Manually driven harmonic oscillator
振荡和共振是物理学中的重要课题，可以在课堂或教学实验室环境中进行理论和实验探索。然而，关于通过强迫振荡的共振现象的实验研究的主要挑战之一是振荡频率的控制，这需要电子电路或精细调谐的耦合机械系统。在这项工作中，我们证明，在什么关系到物理教学，这样苛刻的配件是不必要的。强制振荡可以通过教师的手来实现，教师的手由智能手机中加载的Web应用程序中显示的振荡圆引导。振荡被应用到一个普通的螺旋玩具。在这项工作中，定性和定量的建议都得到了很好的结果。
2019-11-28 physics.ed-ph
Known Structure, Unknown Function: An Inquiry-based Undergraduate Biochemistry Laboratory Course
本科生生物化学实验室课程往往不为学生提供一个真实的研究经验，特别是当实验室的明确目的是纯粹的教学。然而，一个教学实验室课程，是调查和研究为基础，可以同时传授科学知识，培养学生的研究专长和信心。我们已经开发了一个为期一年的本科生生物化学实验室课程，学生通过实验和计算确定已知三维结构的蛋白质的功能。课程的前半部分是基于探究和模块化设计;学生学习一般的生物化学技术，同时为第二学期的研究实验做准备。在第一学期学习了标准的生物化学方法后，学生在第二学期独立地追求自己的（原始）研究项目。这一新的课程已经产生了学生的表现和信心的各种指标评估的改善。为了向学生和教师传播教学资源，可在http://biochemlab.org上免费访问生物化学实验室教育资源。
2015-07-08 physics.ed-ph q-bio.MN
A pilot experience in physics laboratory for a professional school
意大利的高中改革最近在专业学校的课程中引入了物理学，这在以前是不存在的。许多教师，往往是临时性的，不得不在学校里教物理，因为学校里没有实验室，学生们对物理又不感兴趣，他们觉得物理与他们的个人兴趣相去甚远，也与专业学校所期望的工作准备相去甚远。我们报告一个学习路径，介绍学生简单的物理量的测量，这继续与物质的一些性质（体积，质量，密度）的研究，并与热力学的一些元素结束。为了让学生参与积极的学习，为提高实验室经验和遇到的困难的质量进行了行动的教育材料。最后，我们比较了这些学生的积极参与，在一个非常不同的职业学校进行类似的经验。
2014-05-28 physics.ed-ph
Physics Education Research: Or it's so hard to find good help these days
物理教育研究旨在提高学生解决问题的能力。但是我们教学生解决的是谁的问题呢？物理学是在战争中成长起来的，而PER则源于心理学的认知革命，而这场革命源于军事需求和资金。物理学，PER和国家权力是盟友。通过改进物理教学，我们武装了国家，使其远离和平与人道的世界。
2004-05-03 physics.ed-ph physics.soc-ph
PocketCaBER and PocketDoS: Low-cost open-source tools for teaching and learning advanced topics in fluid mechanics
University of Cincinnati（辛辛那提大学）
本文介绍两款开源低成本3D打印工具PocketCaBER与PocketDoS，用于测量粘弹性流体拉伸特性，可用于教学，能提升学生参与度并加速非线性流变学学习。
2026-08-19 physics.ed-ph physics.flu-dyn
An epistemology and expectations survey about experimental physics: Development and initial results
为了响应国家呼吁，以更好地调整物理实验室课程的物理学家从事研究的方式，我们已经开发了一个认识论和期望调查，以评估学生如何看待物理实验的性质，在实验室课程和专业研究实验室的背景下。科罗拉多州实验物理学科学学习态度调查（E-CLASS）在学期开始和结束时评估学生的认识论。学生回答关于他们个人如何看待在实验室课程中做实验的配对问题，以及他们如何看待实验物理学家可能对他们的研究做出的反应。此外，在学期结束时，E-CLASS评估实验室教学的第三个维度，学生对他们的课程的期望获得一个好成绩的反思。基于广泛接受的学习目标和教学实验室的共同批评的调查报表，E-CLASS作为整个本科课程的实验室课程的评估工具，并作为物理教育研究的工具。我们提出的发展，验证的证据，并初步形成性评估结果的样本，包括45类在20个机构。我们还讨论了来自教师的反馈，并反思了大规模在线管理和结果分发的挑战。
2014-05-02 physics.ed-ph
A College-Level Inquiry-Based Laboratory Activity on Transiting Planets
我们设计了一个以探究为基础的实验室活动，在凌日系外行星上进行大学水平的天文学入门课程。该活动的目的是同时教授科学过程技能和关于凌日和光变曲线的实际内容。在活动中，两到四个学生组成的小组，每个人制定一个具体的科学问题，并设计和使用一个恒星和轨道行星的桌面模型进行调查。然后，每个小组将他们的发现展示给班上的其他学生。在最后的报告中，教师将学生的发现与测量的光变曲线如何指示行星系属性的总结相结合。该活动于2009年11月在哈特内尔学院首次亮相，并已被改编为加州大学的一门基于讲座的天文学课程。圣克鲁斯我们提出了学生调查的结果之前和之后的天文学课程在哈特内尔和讨论如何以及我们的活动促进学生的信心和身份作为科学家，相对于传统的实验室活动。
2012-06-13 astro-ph.EP 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
Nothing works the first time: An expert experimental physics epistemology
故障排除能力是本科物理实验课程的重要学习成果。为了更好地了解故障排除在电子实验室课程中的作用，我们采访了来自多个机构类型的20名电子教师，了解他们与故障排除相关的信念和教学实践。在这些访谈中，讲师阐述了\emph{nothing works the first time}在与故障排除有关的多种情况下的想法。我们认为，这个想法是一个专家的认识论，并显示它如何通知教师的信念，（一）学生需要知道如何排除故障，（二）学生应该期望排除故障，（三）所有的电路建设实验室活动提供机会，让学生排除故障，（四）学生的能力，构建功能电路可以代理他们的能力，故障排除电路。此外，我们讨论了电子课程的教学和评估故障排除的影响。
2016-06-17 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
WinterLab: Developing a low-cost, portable experiment platform to encourage engagement in the electronics lab
本文介绍WinterLab，一个由学生设计的低成本便携式电子实验平台，旨在通过允许学生将设备带出实验室，促进独立探究和个人项目，从而鼓励参与。
2024-02-03 physics.ed-ph
Combining surveys and sensors to explore student behaviour
学生的积极性对成功的学习路径至关重要，小组活动是现代大学物理教育的重要组成部分。为了研究赫尔辛基大学物理学导论学生的群体动力学，我们连续七周收集了七个实验室课程部分的网络数据，每个实验室课程部分大约有20名学生。这些数据是通过SocioPatterns平台收集的，并补充了学生的主要科目、学习年份和性别。我们还收集了力学基线测试来衡量物理知识和科罗拉多州学习态度关于科学调查来衡量态度。我们开发的指标，通过使用教学助理的连接作为一个常数来研究实验室会议的小网络。在网络中，我们发现了稳定的人口统计学上的同质和异质群体。虽然有些学生一直与他们的网络联系松散，但我们无法确定风险因素。根据我们的研究结果，物理实验室课程是同样成功地建立强连接的群体，无论学生的人口统计数据的部分或形成的小团体。因此，社会模式与调查补充提供了一个机会，看看学生的社交网络的动态。
2020-03-10 cs.SI physics.ed-ph physics.soc-ph
Disciplinary Knots and Learning Problems in Waves Physics
在一个非正式的课外方式实现的可选实验室期间进行了对学生理解波的调查，少数感兴趣和有才华的学生。学生的背景和聪明的直觉使学习之路充满活力和雄心。活动开始于通过Shive波浪机研究波浪的基本特性。为了使定量观察到的现象，学生们使用摄像机和一系列的措施，从捕获的图像获得。通过检查所得数据，出现了一些学习困难，特别是在与实验室有关的活动中。这一经验是进一步分析波动物理学学科结和学习问题的出发点，以便制定关于这一主题的教学建议。
2012-01-14 physics.class-ph 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
Methods of learning of computer simulation of physical processes and phenomena in university
为了有效地准备工程专业的学生需要形成一个基本的物理知识体系，并能够将其应用于具体的生产活动，无论是在基础上还是在面向轮廓的水平上。因此，中学物理的任务是掌握科学知识的方法论和科学的思维方式，以及运用物理知识的方法进行科学研究的实验能力的概括。在物理教学过程中，模拟同时发挥着科学知识的作用，是教材内容的一部分，也是有效的实验手段。以计算机实验为主的计算机仿真专业教学方法是可能的。大学计算机建模学习的主要方法是多媒体讲座、电信项目和面向计算机的实验室实践。物理课程中计算机建模教学的主要任务是培养和造就未来工程师的全面发展观和计算机仿真实践技能。在物理课程中学习计算机仿真的主导方法是项目法。这些学习方法在发展教育的背景下是最佳的。计算实验作为一门科学是一种建模方法，因此它可以归结为科学原理的学习方法。大学物理学习的目的包括掌握一系列科学事实的必要性和获得这些事实的方法。计算实验反映了物理学中应用的认识方法。
2018-08-06 cs.CY physics.ed-ph
Haptics-Augmented Physics Simulation: Coriolis Effect
抽象物理概念的教学可以通过在课堂上结合视觉和触觉感官形式，使用正确的观点来提高。我们已经开发了虚拟现实模拟，以帮助学生学习科里奥利效应，一个明显的偏转对象在运动时，从一个旋转的参考系内观察。24名物理系本科生参与了这项研究。学生们能够通过Novint Falcon设备上的反馈感受到力。评估结果显示，与传统教学方法相比，学习体验和更好的内容保留有所改善。我们证明，大规模部署的视觉-触觉可重构应用程序现在是可能的，在科学实验室设置是可行的。
2019-03-07 cs.HC physics.ed-ph
Qualitative observations in university physics laboratories: an example from classical mechanics
本文提出以定性观察替代传统定量评估的大学物理实验教学策略，通过“水瓶置于球上同时下落”的经典力学实验，培养学生注意现象、独立记录实验笔记和自主调整方法的能力。
2025-03-12 physics.ed-ph
