PhET 量子力学教学模拟的开发与研究
物理教育
2009-11-13 v2
摘要
量子力学难以学习，因为它违反直觉、难以可视化、数学挑战性强且抽象。以交互式计算机模拟教学物理学而闻名的物理教育技术（PhET）项目，现在包含了 18 个旨在改善这一困难学科学习的量子力学模拟。我们的模拟包含几个关键特征，帮助学生建立关于量子力学的心理模型和直觉：对无法直接观察的抽象概念和微观过程的可视化表示、将学生动作直接与动画耦合的交互环境、与日常生活的联系，以及高效的计算以便学生专注于概念而非数学。像所有 PhET 模拟一样，这些模拟是基于教育研究成果和教育工作者的反馈开发的，并在学生访谈和课堂研究中进行了测试。本文概述了 PhET 量子模拟及其开发过程。我们还描述了证明其有效性的研究，并分享了我们从量子模拟研究中获得的关于学生思维的一些见解。
引用
@article{arxiv.0709.4503,
title = {Developing and Researching PhET simulations for Teaching Quantum Mechanics},
author = {S. B. McKagan and K. K. Perkins and M. Dubson and C. Malley and S. Reid and R. LeMaster and C. E. Wieman},
journal= {arXiv preprint arXiv:0709.4503},
year = {2009}
}
评论
accepted by American Journal of Physics; v2 includes an additional study, more explanation of research behind claims, clearer wording, and more references