КваркНет

КваркНет ^[1] это долгосрочная, основанная на исследованиях программа профессионального развития учителей. ^[2] в США при совместном финансировании Национального научного фонда ^[3] и Министерство энергетики США . ^[4] С 1999 года QuarkNet создала центры в университетах и национальных лабораториях, проводящих исследования в области физики элементарных частиц (также называемой физикой высоких энергий) по всей территории США , и внедряет такую физику в классы средних школ . Программы QuarkNet описаны в Национального исследовательского совета о национальных стандартах научного образования. отчете ^[5] (1995) и поддерживают научные стандарты следующего поколения (2013).

Обзор

Бутк Лагерь

Летний учебный лагерь — это ежегодное национальное мероприятие. ^[6] позволяя учителям увидеть детекторы и коллайдеры, а также сформировать исследовательские группы для обработки экспериментальных данных . Учителя работают в отдельных группах, исследующих триггеры, выпущенные CMS с начала 2011 года. Группы ищут в данных доказательства существования J/Psi, Z и W -бозонов . Они использовали Excel , чтобы восстановить инвариантную массу частицы, зная четырехвектор продуктов распада этой частицы. Кроме того, участники посещают несколько переговоров и экскурсий по техническим областям.

Исследования космических лучей

Основными студенческими исследованиями QuarkNet, поддерживаемыми на национальном уровне, являются исследования космических лучей . Работая совместно с техническими специалистами лаборатории Fermilab и физиками-исследователями, сотрудники QuarkNet разработали классный детектор мюонов космических лучей, в котором используются те же технологии, что и в крупнейших детекторах лаборатории Fermilab и CERN . Для поддержки межшкольного сотрудничества QuarkNet сотрудничает с проектом «Взаимодействие в понимании Вселенной» (I2U2) для разработки и поддержки электронной лаборатории космических лучей. ^[7] Электронная лаборатория — это исследование под руководством учащихся и учителя с использованием экспериментальных данных. Студенты имеют возможность организовывать и проводить аутентичные исследования и ощущать атмосферу научного сотрудничества. Участвующие школы установили детектор где-то в школе. Студенты собирают и загружают данные на центральный сервер, расположенный в Аргоннской национальной лаборатории . Студенты могут получить доступ к данным детекторов в кластере для использования в исследованиях, таких как определение (среднего) времени жизни мюонов , общего потока мюонов в космических лучах или изучение расширенных атмосферных ливней .

Стипендии и программы

Летом 2007 года QuarkNet открыла программу стипендий QuarkNet для развития лидерского потенциала учителей, которые будут работать с персоналом, обеспечивая мероприятия по профессиональному развитию и поддержке центров. Три группы стипендиатов, занимающихся изучением космических лучей, БАК, а также преподаванием и обучением, разделяют обязанности по проведению семинаров и сессий, разработке материалов для семинаров, поддержке электронных лабораторий и мастер-классов, проведению презентаций на AAPT и т. д. В 2009 году к программе присоединилась новая группа стипендиатов. Стипендиаты-лидеры работают с персоналом, оказывая поддержку центрам и собирая данные о работе центров. ^{[ нужна ссылка ]}

Мастер-класс

С 2007 года ^[8] QuarkNet провела однодневную национальную программу для студентов под названием «Мастер-класс», первоначально изучая Большого электрон-позитронного коллайдера данные ЦЕРН эпохи . А сейчас изучаю данные ALICE , ATLAS или CMS. Помимо анализа данных, день предлагает лекции и возможность обсудить результаты. ^{[ нужна ссылка ]}

Летняя студенческая исследовательская программа

Основываясь на модели Университета Нотр-Дам , QuarkNet с 2004 года предлагает летнюю исследовательскую программу для студентов. ^[9] Обычно команды из четырех старшеклассников под руководством одного учителя проводят шесть недель, участвуя в различных исследовательских проектах по физике. Некоторые центры предпочитают модифицировать эту модель, привлекая больше студентов и/или меньше времени. Исследования связаны с ATLAS и CMS, исследованиями и разработками Международного линейного коллайдера , детекторами мюонов космических лучей, оптического волокна исследованиями и разработками и многим другим. Каждое лето команды поддерживают до 25 центров. Примеры названий недавних исследований: « Поиск и идентификация сравнения количества мюонных событий с ежедневными изменениями погоды», «Сигналы космических лучей в радиолокационном эхо», «Волокна для прямого калориметра», «Влияние примесей на обнаружение радиосигналов во льду», «Калориметрия кварцевых пластин», «Галактика». Асимметрия Млечного Пути и конструкция радиочастотного магнита, а также оценки массы слабых линз скопления дуг Эллиота. ^{[ нужна ссылка ]}

Ссылки

^ «Кваркнет» . Кваркнет . Проверено 15 февраля 2023 г.
^ «Фермилаб сегодня» . www.fnal.gov . Проверено 15 февраля 2023 г.
^ «Поиск награды NSF: награда № 0715396 — QuarkNet» . www.nsf.gov . Проверено 15 февраля 2023 г.
^ Управление науки Министерства энергетики отмечает Всемирный год физики 2005 г.
^ Национальные стандарты научного образования
^ «Напряженная неделя для QuarkNet», Fermilab Today, 28 июня 2004 г.
^ Электронная лаборатория космических лучей
^ «Первый европейский мастер-класс расширяет охват учителей», Fermilab Today, 30 марта 2007 г.
^ «Как они провели летние каникулы: студенты QuarkNet знакомятся с реальной работой ученых Фермилаб», Fermilab Today, 4 августа 2004 г.

Внешние ссылки

[1] «Кваркнет» . Кваркнет . Проверено 15 февраля 2023 г.

[2] «Фермилаб сегодня» . www.fnal.gov . Проверено 15 февраля 2023 г.

[3] «Поиск награды NSF: награда № 0715396 — QuarkNet» . www.nsf.gov . Проверено 15 февраля 2023 г.

[4] Управление науки Министерства энергетики отмечает Всемирный год физики 2005 г.

[5] Национальные стандарты научного образования

[6] «Напряженная неделя для QuarkNet», Fermilab Today, 28 июня 2004 г.

[7] Электронная лаборатория космических лучей

[8] «Первый европейский мастер-класс расширяет охват учителей», Fermilab Today, 30 марта 2007 г.

[9] «Как они провели летние каникулы: студенты QuarkNet знакомятся с реальной работой ученых Фермилаб», Fermilab Today, 4 августа 2004 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]