Hestenes complète son Ph.D. à UCLA avec une thèse intitulée Geometric Calculus and Elementary Particles[4],[5]. Peu de temps après, il trouve un moyen d'unir l'algèbre de Dirac(en) et les matrices de Pauli sous une forme non-matricielle qui sera appelée plus tard spacetime split[6]. Révisant sa thèse en conséquence, il publie celle-ci en 1966 sous forme de livre, intitulé Space–Time Algebra[7], concept désormais connu sous le nom d'espace-temps algébrique (spacetime algebra, STA).
Hestenes est un principal investigator(en) subventionné par la NSF afin de trouver des manières d'enseigner la physique et de mesurer les acquis chez les étudiants. À partir de 1980, il développe une Modeling Theory de la science et de la connaissance afin, notamment, de guider l'éducation scientifique[13],[14],[15],[16],[17],[18],[19]. Sa théorie fait une forte distinction entre les modèles conceptuels scientifiques et les modèles mentaux nécessaires pour les comprendre. Sa théorie vise à rendre les étudiants actifs dans tous les aspects de la modélisation (construction, test, analyse et application des modèles scientifiques)[20]. En 1985, avec des étudiants, Hestenes développe le Force Concept Inventory[21],[22], un outil concept inventory(en) permettant d'évaluer le degré de compréhension de la physique de base[23].
(en) D. Hestenes: New Foundations for Classical Mechanics, Foundamental Theories of Physics, 2nd ed., Springer Verlag, 1999, (ISBN978-0792355144)
(en) D. Hestenes, A. Weingartshofer (eds.): The Electron: New Theory and Experiment, Fundamental Theories of Physics, Springer, 1991, (ISBN978-0792313564)
(en) D. Hestenes, Garret Sobczyk: Clifford Algebra to Geometric Calculus: A Unified Language for Mathematics and Physics, Fundamental Theories of Physics, Springer, 1987, (ISBN978-9027725615)
↑(en) D. Hestenes: A Unified Language for Mathematics and Physics. In: J.S.R. Chisholm/A.K. Common (eds.): Clifford Algebras and their Applications in Mathematical Physics (Reidel: Dordrecht/Boston, 1986), p. 1–23.
↑(en) D. Hestenes, Spacetime Physics with Geometric Algebra, American Journal of Physics 71: 691–714 (2003).
↑(en) D. Hestenes, Space-Time Algebra (Gordon & Breach: New York, 1966). ,
↑(en) D. Hestenes, New Foundations for Classical Mechanics (Kluwer: Dordrecht/Boston, 1986), Second Edition (1999).
↑(en) D. Hestenes, How the Brain Works: the next great scientific revolution. In C.R. Smith and G.J. Erickson (eds.), Maximum Entropy and Bayesian Spectral Analysis and Estimation Problems (Reidel: Dordrecht/Boston, 1987). p. 173–205.
↑(en) D. Hestenes, Modulatory Mechanisms in Mental Disorders. In Neural Networks in Psychopathology, ed. D.J. Stein & J. Ludik (Cambridge University Press: Cambridge, 1998). pp. 132–164.
↑(en) D. Hestenes, Wherefore a Science of Teaching? The Physics Teacher 17: 235–242 (1979)
↑(en) D. Hestenes, Toward a Modeling Theory of Physics Instruction, American Journal of Physics 55: 440–454 (1987)
↑(en) D. Hestenes, Modeling Games in the Newtonian World, American Journal of Physics 60: 732–748 (1992)
↑(en) D. Hestenes, Modeling Software for learning and doing physics. In C. Bernardini, C. Tarsitani and M. Vincentini (Eds.), Thinking Physics for Teaching, Plenum, New York, pp. 25–66 (1996)
↑(en) D. Hestenes (1997), Modeling Methodology for Physics Teachers. In E. Redish and J. Rigden (Eds.) The changing role of the physics department in modern universities, American Institute of Physics Part II. pp. 935–957
↑(en) D. Hestenes, Notes for a Modeling Theory of Science, Cognition and Physics Education, In E. van den Berg, A. Ellermeijer and O. Slooten (Eds.) Modelling in Physics and Physics Education, (U. Amsterdam 2008)
↑(en) D. Hestenes, Modeling Theory for Math and Science Education. In R. Lesh, P. Galbraith, Hines, A. Hurford (Eds.) Modeling Students’ Mathematical Competencies (New York: Springer, 2010)
↑(en) M. Wells, D. Hestenes, and G. Swackhamer, A Modeling Method for High School Physics Instruction, American Journal of Physics 63: 606–619 (1995)
↑(en) I. Halloun and D. Hestenes, The Initial Knowledge State of College Physics Students, American Journal of Physics 53: 1043–1055 (1985)
↑(en) D. Hestenes, M. Wells, and G. Swackhamer, Force Concept Inventory, The Physics Teacher 30: 141–158 (1992)
↑(en) R.R. Hake, "Interactive-engagement vs traditional methods: A six-thousand-student survey of mechanics test data for introductory physics courses," American Journal of Physics 66: 64– 74 (1998)