A construct modelling approach to characterize chemistry students’ understanding of the nature of light
A construct modelling approach to characterize chemistry students’ understanding of the nature of light
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构建建模方法来描述化学学生对光本质的理解
DOI：
10.1080/09500693.2022.2055190
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发表时间：
2022
影响因子：
2.3
通讯作者：
Moon, Alena
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Balabanoff, Morgan;Kaur, Simreen;Barbera, Jack;Moon, Alena
在整个科学学科中，光是测量、表征和催化分子和分子过程的常用工具。尽管基于光的工具无处不在，但很少有研究来调查学生如何理解光和光与物质相互作用（LMI）。该主题通常首先在本科一年级化学课程中引入，学生最初会遇到光和物质的量子性质。学生如何理解这些内容以及如何从经典概念过渡到量子概念相对未知。为了进一步了解学生如何发展关于光的量子级概念，我们使用了构造建模方法。这种方法最适合捕捉学生理解的进展。在这项研究中，我们首先开发一个光的本质模型，以模拟学生对 LMI 的理解。关于光的颗粒性质和光的波动性质进行了两组定性访谈。访谈分析产生了四张构造图，它们可以向教师和研究人员提供有关学生对光本质理解变化的信息。这项研究的结果对于如何在高等教育中引入量子化学具有重要意义。
Across science disciplines, light is a common tool for measuring, characterizing, and catalysing molecules and molecular processes. Despite the ubiquity of light-based tools, little research has been done to investigate how students understand light and light–matter interactions (LMI). This topic is typically first introduced in first-year undergraduate chemistry courses where students initially encounter the quantum nature of light and matter. How students make sense of this content and transition from classical concepts to quantum concepts is relatively unknown. To gain further insight on how students develop quantum-level conceptions about light, we use a construct modelling approach. This approach is best suited to capture progressions in student understanding. In this study, we begin to model students’ understanding of LMI by first developing a model for the nature of light. Two sets of qualitative interviews were conducted about the particulate nature of light and the wave nature of light. Analysis of interviews resulted in four construct maps, which can provide information to instructors and researchers about the variation in student understanding of the nature of light. Findings from this study have implications for how quantum chemistry is introduced at the postsecondary level.
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