發表在物理複習物理教學研究,中國科學院中國科學技術大學郭光燦院士領導的研究團隊成功地構建了激活-建構-執行-反思的理論框架和基于過度泛化的思維機制模型，幫助學生解決邊界問題量子力學教育中的散射态問題。
力學教育研究是物理學的一個新興領域。諾貝爾物理學獎得主C.Wieman把量子物理學的研究稱為“冰山一角”。郭光燦院士領導的研究團隊适當關注并進入這一新興的前沿領域。
在物理教育研究領域有兩個學派。其中一個例子是諾貝爾物理學獎獲得者G.Parisi，他從複雜性科學的角度重視統計學。另一個代表人物是另一位諾貝爾物理學獎得主C.Wieman，他從教育學的角度重視實證研究。科大研究團隊結合這兩種方法，對物理科學學院406名本科生進行為期6年的統計分析，對學生學習量子力學中束縛态和散射态的思維框架進行了研究。團隊成功構建了激活-構建-執行-反思的理論框架以及基于過度泛化的思維機制模型。
一個複雜的電路網絡有許多節點。這些節點連接或斷開。隻有所有的節點都是串聯的，才能達到滲流阈值，整個電路網絡才能實現連通。
同樣，一個學生的知識記憶也是由不同的節點組成的，這些節點代表着物理領域中不同的知識片段。學生需要根據物理知識的關系将這些節點連接起來。當所有的知識節點通過正确的關系以适當的方式連接起來時，學生的思維過程将達到一個滲透阈值，使學生能夠掌握相關的物理知識，解決物理問題。
研究人員利用上述知識模型，集中研究學生在解決量子力學中束縛态和散射态問題時遇到的困難，在他們的頭腦中發現了一個有趣的框架，包括激活相關概念、構造微分方程、執行解析計算，思考解決問題的過程。常見的難點集中在三個關鍵節點：（1）識别含時薛定谔方程何時是合适的模型；（2） 選擇滿足束縛态或散射态的能量常數範圍；（3） 決定何時使用波函數的疊加形式。這些研究結果不僅使學生對量子物理的基本推理機制有了深刻的理解，而且為我們提供了豐富的資源量子物理學說明。也就是說，如果學生在解決這些關鍵節點時得到幫助，他們将從一個整體連接的角度而不是部分連接的角度獲得知識。這是正确的學習模式。
研究結果顯示，科大在這一領域取得了新的突破，對我國科技大學的發展具有重要意義教育研究在中國。
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