评估学习者在不同二态情境下对量子测量理解的问卷设计与评估：情境至关重要

本文是“通过研究调查和改进量子教育”（Investigating and Improving Quantum Education through Research）重点专题集的一部分。量子物理学的教与学最近已成为物理教育研究中日益受关注的话题。特别是，二态系统的研究作为在各个教育阶段教授量子物理学的一种手段正变得越来越重要。与此同时，已经开发了许多也适用于高中生的方法。可以推测，不同的方法在教授核心量子概念方面的有效程度有所不同。然而，目前仍缺乏合适的评估工具来对此进行检验。因此，作为第一步，通过几个步骤开发了一份简短的关于量子测量的问卷，既适用于研究，也适用于课堂使用。首先，创建了一份包含开放式和封闭式题目的问卷，并在总计 N=120 名学习者中进行了试点测试。使用全面的编码手册对回答进行了定性评估，从而深入了解了学习者的概念认知。这些结果促成了一份包含八个题目的问卷的开发，该问卷可适应不同的教学方法。该问卷接受了专家评审，并最终在 N=201 名学习者的样本中成功测试了其心理测量学特性。总体而言，我们的结果提供了初步的实证证据，表明情境（即使用哪种二态方法）对学生的学习确实很重要，但总体而言，与传统教学相比，二态方法似乎特别有利于量子概念的学习（在本文中具体指量子测量）。由 American Physical Society 2024 年出版