掌握熵：教师和学生通过动手模型研究热力学

考虑到热力学的核心，最棘手的问题是在教室里教初出茅庐的物理学家因此，许多人颠覆了宇宙中异序数量的概念，忽略了其数量性质

在The PhysicsTeacher中，由IAPPublishing和美国物理教师协会联合出版RyanRogers设计了一个手持模型，展示了学生的概念利用日常材料，Rog的方法让学生们能够用新的直觉来思考这个问题——一种对情绪波动和混乱之间的冲突产生特定影响的直觉

罗格斯说：“这是一个常见的障碍。”“好的新闻记者认为我们早就发现这是一件你无法纠正的事情。坏的新闻记者误解了这一点，并认为这一点很早就开始了。”

无论哪一类人都有完全的、定性的或先天性“障碍”，它都是通过数学定义的，即系统中可分布的能量的数量这些定义要求学生了解粒子是如何储存能量的，通常被称为“自由度”

为了解决这个问题，Rogers开发了一个模型，在这个模型中，小物体（如卡片和按钮）被固定在盒子里，复制了一个简单的热力学系统有些颗粒被完全填充或重新包装到位，这意味着它们具有更少的自由度，导致不允许进入复制系统

当研究人员摇动盒子时，他们将能量引入系统，系统会释放物品中的能量这增加了在盒子里分配的所有能量

Rogers说：“你基本上是少数学生，他们可以说，‘哈！这是我的收入增加的地方。’”

当研究人员进一步调整时，该项目将进入一个更均匀地分配给他们能量的配置问题是：在高熵的点上，文章陷入了无序排列

Rogers说：“尽管它看起来是重新定向的，但实际上有更高的可变性。”

所有参加该实验的学生都能够在实验结束后对fentropya的正确定义进行反思

接下来，Rogers计划通过与其他教育工作者就入学问题展开对话，并为幼儿园到大学的使用提供更广泛的活动指南，来扩大他们的学习模式他说，即使DIY的意思是

Rogers说：“葡萄奶酪也很有效。”

来源:

Materials provided by
American Institute of Physics.
注明: Content may be edited for style and length.

参考:

1. T. Ryan Rogers.
   Hands-on Model for Investigating Entropy and Disorder in the Classroom. The Physics Teacher, 2023; 61 (6): 439 DOI: 10.1119/5.0089761

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