发表在物理复习物理教学研究,中国科学院中国科学技术大学郭光灿院士领导的研究团队成功地构建了激活-建构-执行-反思的理论框架和基于过度泛化的思维机制模型，帮助学生解决边界问题量子力学教育中的散射态问题。
力学教育研究是物理学的一个新兴领域。诺贝尔物理学奖得主C.Wieman把量子物理学的研究称为“冰山一角”。郭光灿院士领导的研究团队适当关注并进入这一新兴的前沿领域。
在物理教育研究领域有两个学派。其中一个例子是诺贝尔物理学奖获得者G.Parisi，他从复杂性科学的角度重视统计学。另一个代表人物是另一位诺贝尔物理学奖得主C.Wieman，他从教育学的角度重视实证研究。科大研究团队结合这两种方法，对物理科学学院406名本科生进行为期6年的统计分析，对学生学习量子力学中束缚态和散射态的思维框架进行了研究。团队成功构建了激活-构建-执行-反思的理论框架以及基于过度泛化的思维机制模型。
一个复杂的电路网络有许多节点。这些节点连接或断开。只有所有的节点都是串联的，才能达到渗流阈值，整个电路网络才能实现连通。
同样，一个学生的知识记忆也是由不同的节点组成的，这些节点代表着物理领域中不同的知识片段。学生需要根据物理知识的关系将这些节点连接起来。当所有的知识节点通过正确的关系以适当的方式连接起来时，学生的思维过程将达到一个渗透阈值，使学生能够掌握相关的物理知识，解决物理问题。
研究人员利用上述知识模型，集中研究学生在解决量子力学中束缚态和散射态问题时遇到的困难，在他们的头脑中发现了一个有趣的框架，包括激活相关概念、构造微分方程、执行解析计算，思考解决问题的过程。常见的难点集中在三个关键节点：（1）识别含时薛定谔方程何时是合适的模型；（2） 选择满足束缚态或散射态的能量常数范围；（3） 决定何时使用波函数的叠加形式。这些研究结果不仅使学生对量子物理的基本推理机制有了深刻的理解，而且为我们提供了丰富的资源量子物理学说明。也就是说，如果学生在解决这些关键节点时得到帮助，他们将从一个整体连接的角度而不是部分连接的角度获得知识。这是正确的学习模式。
研究结果显示，科大在这一领域取得了新的突破，对我国科技大学的发展具有重要意义教育研究在中国。
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