计算物理课程中的实体性、建模和制作
摘要：计算与物理研究的方方面面紧密相连，对物理学家的职业生涯至关重要。尽管如此，将计算融入物理教育仍然是一个挑战，并且往往被狭隘地构建为解决物理问题的途径。在这里，我们通过构建一个认识论的元模型，将物理教育研究对计算的理解扩展了出来。这个元模型是建立在科学哲学和先前研究对计算建模的洞见基础上的。元模型以实践为基础，即物理学家所做的事情，以及这些实践如何相互影响。我们在一个包括创作的教育环境中操作化了这个元模型，创作是指共同创建物理和数字工艺品，旨在促进学生的主动性、创造力和自我表达能力，并与从事物理学相结合。我们通过对这种方法的初步实施中学生作品的内容分析，展示了学生在从事计算建模时所做的非常复杂的认识论策略。我们演示了如何利用我们的元模型来理解学生的实践，并总结了元模型对教学和未来研究的影响。
作者：Anna M. Phillips, Ezra J. Gouvea, Brian E. Gravel, Pierre-Hugues Beauchemin and Timothy J. Atherton
论文ID：2203.04134
分类：Physics Education
分类简称：physics.ed-ph
提交时间：2022-12-09