本报讯 物理教育研究领域的工作大多集中在学生对于大学低年级课程(如经典力学、电磁学等)的学习情况。对高年级物理课程,例如量子力学课程,这些方向的相关研究仍然是一个空白。近日,中国科大物理学院的涂涛副教授、李传锋教授、周宗权副教授和郭光灿院士等老师组成的团队,及时关注和进入到这一新兴前沿领域。经过6年长周期和对物理学院481名本科生的大样本数据的定量研究,成功利用Activation-Construction-Execution-Reflection (ACER)理论框架,分析学生对于量子力学课程的学习情况。研究发现学生在理解基本概念、应用相关数学工具解决问题时的思维过程可以分为4个阶段、8个步骤,特别在其中能量常数的确定和叠加态的表示上存在着推理的困难。
这一成果于12月21日在线发表于物理教育研究领域的顶尖期刊Physical Review-Physics Education Research上。四位审稿人都对该论文给予了高度评价:“这是量子力学教学研究的一个基石,具有重要意义”;“这是对量子力学教学研究的一个有价值的贡献,是重要的第一步”。
国际物理教育研究领域的发展历史很短。近年来,有一个标志性的事件:美国物理学会发布了《物理教育研究的声明》,宣布物理教育研究作为物理学的一个新兴分支领域的诞生,与传统的凝聚态物理、高能物理等地位平行。同时创立期刊Physical Review- Physics Education Research,专门发表物理教育研究领域的高水平论文。 (物理学院 中科院量子信息重点实验室)