How Well Do AI Systems Solve AP Physics? A Comparative Evaluation of Large Language Models on Algebra-Based Free Response Questions
この論文は、AP 物理の自由回答問題における最新 AI モデルの性能を評価し、構造化された代数問題では高い得点を示す一方で、図表の解釈や空間的推論、概念的統合を要する課題には依然として限界があることを明らかにしています。
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15 件の論文
Bound states in a semi-infinite square potential well
この論文は、半無限の正方形ポテンシャル井戸における束縛状態を扱い、エネルギー固有値の決定法や状態数の規則を提示するとともに、既存の簡略化手法の誤りを指摘し、より正確な近似解と厳密解を導出する。
"Pairs and Squares" Periodic Table
この論文では、原子の各エネルギー準位における軌道の数が完全平方数であるという性質を活用し、従来の周期表に比べて非常に規則的で直感的な「対と平方数」に基づく新しい周期表の表現を提案しています。
Using tablets and smartphones as experimental tools in the physics classroom: effects on learning and motivation
本論文は、高校の物理授業においてタブレットやスマートフォンを実験ツールとして活用する研究を行い、従来の指導法と比べて学習成果や動機付けに有意な差は見られなかったものの、学習を阻害する副作用も確認されなかったため、効果的な教育オプションの一つとして位置づけられると結論付けています。
Canadian Physics Counts: An exploration of the diverse identities of physics students and professionals in Canada
この論文は、カナダの物理学コミュニティにおける多様性と包摂性に関する初の全国調査「Canadian Physics Counts」の結果を報告し、先住民や黒人などのマイノリティの過小代表性や障害のある研究者の支援不足などの課題を明らかにし、より多様で包括的な物理学界の構築に向けた提言を行っています。
How students use generative AI for computational modeling in physics
この論文は、生成 AI が物理学における計算モデリングの計画・実装・デバッグに大きな影響を与える一方で、その生産的な活用には小規模なステップへの限定と厳格な検証が不可欠であり、過剰な依存は学習の妨げとなるため、教育においては AI の効果的な使用方法や計画的なコーディングの指導、そして低リスクな評価やティーチングアシスタントの役割の重要性を強調していることを報告しています。
Learning Together: A Format for Reflective Turn-Based Sharing in Physics
この論文は、物理学研究所内で歴史的・文化的・公平性に関する話題について、安全に振り返るための低コストで再現可能な「学習 Together」セッションの形式、運営方法、およびファシリテーションの具体的な手法を提案するものである。
The Geometry of Clifford Algorithms: Bernstein-Vazirani as Classical Computation in a Rotated Basis
この論文は、バーンシュタイン・ヴァジラニアルゴリズムを量子並列性の例としてではなく、フーリエ基底における古典的な線形計算（大域的な基底回転）として再解釈する幾何学的枠組みを提案し、これを教育上の分類体系やエンタングルメントの理解へと拡張するものである。
Quantum Computing for All: Online Courses Built Around Interactive Visual Quantum Circuit Simulator
この論文は、量子物理学の事前知識がなくても量子コンピューティングを学べるよう、対話型の量子回路シミュレーターを中核に据え、即座のフィードバックと自動評価機能を通じて学習の参入障壁を下げたオンラインコースの開発について述べています。
Balancing the Byline: Exploring Gender and Authorship Patterns in Canadian Science Publishing Journals
カナダの科学出版におけるジェンダー格差を分析した本研究は、女性著者の割合が 3 分の 1 未満にとどまり、特に単独著者や主要な著者地位での代表性が低いことを明らかにし、出版バイアスよりも科学分野への女性参画を阻む構造的な障壁の解消と出版慣行の見直しが急務であると結論づけています。
Chatbot Conversations in Physics Education: Using Artificial Intelligence to Analyze Student Reasoning through Computational Grounded Theory
本論文は、大学レベルの現代物理学コースで導入された AI チャットボットの 1000 万トークン超の対話データを、自然言語処理と教師あり学習を組み合わせた計算的グラウンデッド・セオリー（CGT）手法で分析し、相対論的運動量や量子エネルギー準位における学生の誤概念や質問の傾向を特定することで、AI 駆動型の教育ツール開発への示唆を得たことを報告しています。
Stan: An LLM-based thermodynamics course assistant
本論文は、学生向けに教科書に基づいた回答を提供し、教員向けに講義の分析と振り返りを支援する双方向の AI ツール「Stan」を、クラウドに依存せずオープンウェイトモデルとローカルハードウェアのみで構築・実装し、その設計と課題解決について記述したものである。
A Rotation-Compensated Smartphone Accelerometer Application for Undergraduate Mechanics Experiments
本論文は、スマートフォンの回転を補正して静止した世界座標系での加速度をリアルタイムで計測・可視化するウェブアプリケーションを開発し、それを力学実験に導入することで、学生が加速度・速度・位置の関係をより深く理解できることを示したものである。
Physics Education under the Application of Artificial Intelligence: Bibliometric Analysis Based on Web of Science Core Library (2021-2025)
本論文は、2021 年から 2025 年にかけての Web of Science 収録文献 138 件を対象とした文献計量分析を通じて、生成 AI や物理情報ニューラルネットワークの導入など、人工知能が物理学教育をデータ駆動型の革新的アプローチへと急速に変容させている現状と、適応型学習生態系の構築や倫理教育といった今後の課題を明らかにしたものである。
Perfect score on IPhO 2025 theory by Gemini agent
Gemini 3.1 Pro Preview を用いた単純なエージェントが 2025 年の国際物理オリンピック理論問題で 5 回連続満点を達成したが、モデルの公開日が大会後にあたるためデータ汚染の懸念がある。