美国国家科学基金(NSF)对量子教育的支持方式研究

美国政府近年来通过行政命令和预算调整,强化了在量子科学和量子教育方面的投入,了解美国国家科学基金会(NSF)如何支持量子教育,对我国应对全球科技竞争具有深远意义。本研究搜集了目前NSF所有在研的与量子教育相关的研究项目,对这些项目的研究内容进行了分析。结果显示,美国的量子教育研究覆盖了从基础教育到高等教育的全部学段,研究重点已从“第一次量子革命”的物理理论教学转为面向“第二次量子革命”的量子信息实际应用教学,并特别强调教育研究与量子信息劳动力市场的直接联系。

新高考背景下大学物理多元化教学平台的初步建设

“3+3”新高考模式下,不同地区、不同专业学生的物理基础差异较大,这给作为高校理工科各专业学生必修课的大学物理教学带来了挑战,需要借助线上线下混合式教学来满足不同基础、不同专业要求的学生的个性化学习。本文通过对新高考背景下高中物理与大学物理知识点衔接的调查研究,在整理出知识点衔接框架的基础上,初步建立起一个多元化的大学物理教学平台。该平台整合了慕课视频资源平台、虚拟仿真实验平台,以及由大夏学堂、雨课堂、微信平台等所组成的师生互动平台,在不同专业和不同物理基础的学生中实现了有针对性的个性化学习,为新高考下模式下因物理基础差异性带来的问题提供了良好的解决方案。

上海高中物理学科教学基本要求对学生物理学习的影响

高考改革之后,上海学生的物理学习情况与之前相比发生了一些改变。为了研究新高考制度下上海的物理学科教学基本要求对于学生物理学习的影响,我们利用力学概念测试量表(FCI),从物理概念掌握角度对2018和2019级大学物理课程的学生进行了测试,并将测试中的各个维度与上海市高中物理学科教学基本要求进行了比较。数据显示,高考改革之后,上海学生对于力学概念的掌握程度和学科教学基本要求中对相应知识点的等级要求基本一致。

新高考背景下学生力学推理能力的差异性研究

力学推理是高考的重点内容。本文利用美国麻省理工学院开发的《力学推理测试》(Mechanics Reasoning Inventory,M RI)对参加高考全国卷和上海卷考试的476名大学生进行测试,发现:(1)整体存在统计意义的差异,且差异较大;(2)相互作用维度,全国卷考生略优于上海考生;(3)牛顿运动定律维度,两组考生没有差异;(4)动量和能量守恒维度,全国卷考生显著优于上海考生;(5)分解子问题的能力受到其他维度能力的影响。据此提出教学改进策略。

Exact controllability for singular distributed parameter system in Hilbert space

Exact controllability of singular distributed parameter control system is discussed via functional analysis and the theory of generalized operator semi-group in Hilbert space, Necessary and sufficient conditions concerning the exact controllability are given. Relations between exact controllability and stability of singular distributed parameter system are specified.