中国科大在量子物理教育研究领域取得新突破
2023-03-27 15:54:13
中国新闻网
(资料图)
中新网合肥3月27日电 (记者 吴兰)物理教育研究是物理学的一个新兴领域，特别是量子物理方面的教育研究，还处在方兴未艾的阶段。
记者从中国科学技术大学获悉，该校物理学院的涂涛副教授、李传锋教授、许金时教授和郭光灿院士等老师组成的团队，及时地关注和进入到这一新兴前沿领域。
物理教育研究领域有一个重要的研究方向，是从复杂性科学的视角进行分析。如果一个复杂的电路网络有很多个节点，不同节点之间或者有连接，或者没有连接。只有当这些节点都能以一个连接串联起来时，才达到所谓的渝渗阈值，整个电路网络才导通。
类似的，一个学生的思维神经网络也包含不同的节点，这些节点代表了特定物理领域中的不同知识片段。只有当所有的知识节点都以适当的方式通过一个正确关系相互连接时，学生的思维流程才会达到一个渝渗阈值，这时学生才能够正确地掌握相关物理知识，并正确处理相关物理问题。
中国科大的研究团队综合运用了上述研究模型和方法，通过对物理学院6年时间周期、466名本科生的样本数据的统计分析，研究了学生对于量子物理中Dirac函数的思维过程，发现了有趣的思维流程图景：学生们会有激活相关概念、构建方程式、执行解析计算、检查各个步骤等思维方式，并在三个关键节点上存在着推理困难。
这一成果最近发表于物理教育研究领域的顶尖期刊Physical Review-Physics Education Research上。三位审稿人都对该论文给予了高度评价。
为缩短我国在物理教育研究领域与国际先进国家的差距，中国物理学会一直致力于推动我国在该研究领域的发展。
中国科大的团队在国内率先取得了一系列突破，就量子物理的教育研究中薛定谔方程、本征态问题和Dirac函数，在本领域国际权威刊物上发表了多项成果。(完)
