本文著眼于國(guó)際教育的對(duì)比研究,筆者主要對(duì)比了中美學(xué)生在量子力學(xué)概念上的理解存在哪些相同點(diǎn)與不同點(diǎn)。前期已有與力學(xué)概念(FCI)和電磁學(xué)概念(BEMA)相關(guān)的研究,這些研究表明中國(guó)學(xué)生對(duì)這兩個(gè)內(nèi)容相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的理解對(duì)比美國(guó)學(xué)生,存在很大的優(yōu)勢(shì)。研究針對(duì)中國(guó)學(xué)生所表現(xiàn)出的這種優(yōu)勢(shì)的原因也作出了合理的猜想,其中中國(guó)學(xué)生在高中階段接受了較高強(qiáng)度的訓(xùn)練是最為人們接受的一個(gè)解釋。本次研究為了嘗試排除該因素的影響,特意選擇量子力學(xué)的概念作為研究?jī)?nèi)容。為了獲得足夠的樣本數(shù)據(jù),筆者分別在中國(guó)和美國(guó)選擇了 5所大學(xué),考慮到量子力學(xué)課程一般開設(shè)在本科三年級(jí),本次研究主要的研究對(duì)象集中在中美的本科生身上。本文選擇量子力學(xué)概念測(cè)試(QMS)作為測(cè)試量表,向中美一共10所大學(xué)約400多名本科生進(jìn)行了問卷調(diào)查,通過對(duì)學(xué)生的得分進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,發(fā)現(xiàn)中美學(xué)生對(duì)量子力學(xué)概念理解存在差距,其中中國(guó)學(xué)生的優(yōu)勢(shì)不再。但在同層次院校的學(xué)生中,中國(guó)學(xué)生的表現(xiàn)比較穩(wěn)定,美國(guó)學(xué)生則在得分上浮動(dòng)較大。本研究選擇一共9類知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行了調(diào)查,數(shù)據(jù)表示差異最多的三個(gè)內(nèi)容是“哈密頓算符”、“束縛態(tài)與散射態(tài)”以及“定態(tài)與非定態(tài)”。通過多方面比較數(shù)據(jù),筆者將分別選擇一道題目分析中美學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)理解的差異點(diǎn)與相同點(diǎn)。對(duì)“哈密頓算符”,中國(guó)學(xué)生對(duì)比美國(guó)學(xué)生發(fā)生知識(shí)遷移的人數(shù)更多,他們更容易將經(jīng)典物理學(xué)中的某些結(jié)論遷移到量子力學(xué)領(lǐng)域。對(duì)“束縛態(tài)與離散態(tài)”,中國(guó)學(xué)生與美國(guó)學(xué)生錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)比較接近,他們大多錯(cuò)在沒有判斷出粒子處在“束縛態(tài)”的必要條件之一是要求勢(shì)阱底部的勢(shì)能必須小于無窮遠(yuǎn)處的勢(shì)能;而對(duì)另一個(gè)條件——形成“阱”,仍有少數(shù)中國(guó)學(xué)生認(rèn)識(shí)不足。對(duì)“定態(tài)與非定態(tài)”,中美學(xué)生共有的主要問題有兩個(gè),一是認(rèn)為粒子波函數(shù)會(huì)隨時(shí)間變化最終穩(wěn)定在基態(tài),二是沒有意識(shí)到如果粒子在新系統(tǒng)中不處于定態(tài),那么它就不會(huì)因?yàn)樵谠瓉淼南到y(tǒng)中處于定態(tài)而最終也變?yōu)槎☉B(tài)。犯第一類錯(cuò)誤的中美學(xué)生差不多,犯第二類錯(cuò)誤的中國(guó)學(xué)生比美國(guó)學(xué)生略多一些。
【學(xué)位單位】：華東師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：G642;O413.1-4
【部分圖文】：

華東師范大學(xué)碩士專業(yè)學(xué)位論文子力學(xué)概念測(cè)試得分的分布情況逡逑情況來看，中美學(xué)生所得的分?jǐn)?shù)在分?jǐn)?shù)線上均有較中美學(xué)生在ＱＭＳ得分情況的數(shù)據(jù)分布。圖像的橫坐生在ＱＭＳ中所得的分?jǐn)?shù)，縱坐標(biāo)表示得到某個(gè)分以圖１為例，圖１中最高的柱形表明約有８％的中國(guó)也是中國(guó)學(xué)生得分的眾數(shù)。同理，圖２中最高的柱形Ｓ中的得分為６分，即美國(guó)學(xué)生得分頻率最高的是６１０％逡逑

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2809921