PRPER中国元素文献分析.pdf

物理与工程 V o l.3 3 N o.4 2 0 2 3P R P E R中国元素文献分析张彧瑞 朱广天(华东师范大学教师教育学院,上海 2 0 0 0 6 2)摘 要 2 0 0 5年 创 刊 的P HY S I C A L R E V I EW P HY S I C S E DU C AT I ON R E S E A R CH(P R P E R)一直是国际上物理教育研究领域的权威期刊。本文聚焦于具有中国元素的物理教育研究在P R P E R的呈现情况,统计了P R P E R于2 0 0 5年至2 0 2 2年发表的文章共计1 0 3 4篇,从中整理出含有中国元素的1 0 5篇文章,利用文献分析的方法,从中国作者、中国高校、中国样本、发文数量变化、研究领域分布及代表性工作等方面,对这些文章进行了全面梳理,并从中总结了近年来中国物理教育研究发展的特点。数据显示,P R P E R创刊伊始中国作者发表文章的数量较少,进入2 0 1 2年后,发文数量呈现上升趋势,有越来越多的综合性高校的物理教学和科研团队投入到物理教育研究中,研究范围囊括评估、研究方法、课程与教学、问题解决、认知与心理、概念理解、认识论、态度和信念等多个方面,且具备持续产出的能力。关键词 P R P E R;中国元素;文献分析;研究发展特点L I T E R A T U R E A N A L Y S I S O F C H I N E S E E L EME N T S I N P R P E RZ H A N G Y u r u i Z H U G u a n g t i a n(C o l l e g e o f T e a c h e r E d u c a t i o n,E a s t C h i n a N o r m a l U n i v e r s i t y,S h a n g h a i 2 0 0 0 6 2)A b s t r a c t P HY S I C A L R E V I EW P HY S I C S E DU C AT I ON R E S E A R CH(P R P E R),f o u n d e d i n 2 0 0 5,h a s b e e n t h e l e a d i n g i n t e r n a t i o n a l j o u r n a l i n t h e f i e l d o f p h y s i c s e d u c a t i o n r e s e a r c h.T h i s p a p e r f o c u s e d o n t h e p r e s e n t a t i o n o f p h y s i c s e d u c a t i o n r e s e a r c h w i t h C h i n e s e e l e m e n t s i n P R P E R,c o u n t e d 1 0 3 4 a r t i c l e s p u b l i s h e d i n P R P E R f r o m 2 0 0 5 t o 2 0 2 2,a n d s o r t e d o u t 1 0 5 a r-t i c l e s w i t h C h i n e s e e l e m e n t s.U s i n g t h e m e t h o d o f l i t e r a t u r e a n a l y s i s,a c o m p r e h e n s i v e r e v i e w o f t h e s e a r t i c l e s w a s c o n d u c t e d f r o m t h e p e r s p e c t i v e s o f C h i n e s e a u t h o r s,C h i n e s e u n i v e r s i t i e s,C h i n e s e s a m p l e s,c h a n g e s i n t h e n u m b e r o f p u b l i c a t i o n s,d i s t r i b u t i o n o f r e s e a r c h f i e l d s,a n d r e p r e s e n t a t i v e w o r k.T h e c h a r a c t e r i s t i c s o f t h e d e v e l o p m e n t o f p h y s i c s e d u c a t i o n r e s e a r c h i n C h i n a i n r e c e n t y e a r s w e r e s u mm a r i z e d.T h e d a t a s h o w e d t h a t t h e n u m b e r o f a r t i c l e s p u b-l i s h e d b y C h i n e s e a u t h o r s w a s l o w a t t h e b e g i n n i n g o f P R P E R a n d h a s b e e n o n t h e r i s e s i n c e 2 0 1 2.Wh i l e e a r l y p u b l i c a t i o n s w e r e m a i n l y f r o m n o r m a l u n i v e r s i t i e s,m o r e a n d m o r e p h y s i c s t e a c h i n g a n d r e s e a r c h t e a m s f r o m c o m p r e h e n s i v e u n i v e r s i t i e s a r e n o w e n g a g e d i n p h y s i c s e d u-c a t i o n r e s e a r c h,c o v e r i n g a s s e s s m e n t,r e s e a r c h m e t h o d s,c u r r i c u l u m a n d t e a c h i n g,p r o b l e m s o l v i n g,c o g n i t i o n a n d p s y c h o l o g y,c o n c e p t u a l u n d e r s t a n d i n g,e p i s t e m o l o g y,a t t i t u d e s a n d b e-l i e f s,a n d h a v e t h e c a p a c i t y t o p r o d u c e c o n s i s t e n t l y.K e y w o r d s P R P E R;C h i n e s e e l e m e n t s;l i t e r a t u r e a n a l y s i s;c h a r a c t e r i s t i c s o f r e s e a r c h d e v e l-o p m e n t收稿日期:2 0 2 2-1 1-1 1作者简介:朱广天,副教授,主要研究方向为物理教育,g t z h u p h y.e c n u.e d u.c n。引文格式:张彧瑞,朱广天.P R P E R中国元素文献分析J.物理与工程,2 0 2 3,3 3(4):1 8-2 5.C i t e t h i s a r t i c l e:Z HAN G Y R,Z HU G T.L i t e r a t u r e a n a l y s i s o f C h i n e s e e l e m e n t s i n P R P E RJ.P h y s i c s a n d E n g i n e e r i n g,2 0 2 3,3 3(4):1 8-2 5.(i n C h i n e s e)81物理与工程 V o l.3 3 N o.4 2 0 2 31 研究背景虽然物理教育研究(P E R)的相关研究起步很早,但 直 至1 9 9 9年,美 国 物 理 学 会Am e r i c a n P h y s i c a l S o c i e t y(A P S)才正式宣布把物理教育研究纳入物理学研究领域,并于2 0 0 5年在物理评论系列期刊中增设了子刊“物理评论特别话题物理教育研究”(P h y s i c a l R e v i e w S p e c i a l T o p i c sP h y s i c s E d u c a t i o n R e s e a r c h,简称为P R S T P E R),为P E R领域的学者发表学术成果提供了独立渠道。2 0 1 6年,该子刊更名为“物理评论物理教育研究”(P h y s i c a l R e v i e w P h y s i c s E d u c a t i o n R e-s e a r c h,简称为P R P E R)1。本文中不对更名前后的期刊进行区分,均以P R P E R作为该系列期刊的名称。P R P E R一经创刊就成为国际上物理教育研究领域的权威期刊,吸引了很多物理教育研究领域的学者投稿。近年来,随着物理教育研究在中国日益发展,涌现出一大批中国学者在P R P E R上发表自己的学术成果,提高了中国物理教育研究在国际上的影响力。本文聚焦于具有中国元素的物理 教 育 研 究 在P R P E R的 呈 现 情 况,统 计 了P R P E R于2 0 0 5年 至2 0 2 2年 发 表 的 文 章 共 计1 0 3 4篇,从中整理出含有中国元素的1 0 5篇文章(包含一篇关于中日韩研究者可以使用本国语言注明姓名的期刊声明),利用文献分析的方法,从中国作者、中国单位(高校等)、中国样本、发文数量变化、研究领域分布及代表性工作等方面,对这些文章进行了全面梳理,并从中总结了近年来中国物理教育研究发展的特点。2 中国元素的描述统计本节中,我们将从中国作者、中国单位、中国样本、发文数量等方面,对P R P E R自2 0 0 5年创刊至2 0 2 2年1 0月所发表的文章进行数据统计和分析。2.1 中国作者我们在统计中主要是基于作者的姓名而非所 持有的护照类型来对“中国作者”进行界定。如图1所示,截至2 0 2 2年1 0月,在P R P E R发表文章的中国作者人数已经达到9 3人,累计发表文章共计1 0 4篇,作者发文数量统计如表1所示。9 3人中有3 0位作者发表文章的数量为两篇或两篇以上,其中有3人发表超过1 0篇文章(含1 0篇)。文章数量名列三甲的学者均在美国俄亥俄州立大学(T h e O h i o S t a t e U n i v e r s i t y)工作,分别是包雷老师(L e i B a o)发 表1 9篇 文 章,丁 林 老 师(L i n D i n g)发表1 7篇文章,以及韩静老师(J i n g H a n)发表1 0篇文章。作者发文数量按照首次发文时间的排序结果如图1所示。图1 作者发文数量统计图(按首次发文时间排序)在P R P E R创刊早期(2 0 0 52 0 1 1年)发表文章的中国作者主要是在美国工作和学习的华人学者,首篇中国作者文章是由L e i B a o等人于2 0 0 6年2月2日发表的有关学生力学的评估模型研究2;2 0 1 2年之后,开始有中国国内从事物理教育研究的学者在P R P E R发表文章。而此后,随着物理教育研究影响力的扩大,有越来越多在中国高校从事物理教学与科研的团队开展了物理教育研究方面的工作。例如,2 0 2 0年和2 0 2 1年,中国科学技术大学郭光灿院士(G u a n g-C a n G u o)带领的团队连续发表了两篇关于量子力学教育研究的论文,分别是关于偏微分方程和束缚态散射态方面学习困难的研究3-4。最近,也涌现了很多国内高校物 理 教 育 专 业 研 究 生 在 导 师 的 指 导 下,在P R P E R发表了高质量文章。2.2 中国单位我们在统计中,将位于中国大陆和港澳台地 表1 作者发文数量统计表数量1篇2篇3篇4篇5篇6篇7篇1 0篇1 7篇1 9篇人数6 3人1 2人5人3人2人3人2人1人1人1人91物理与工程 V o l.3 3 N o.4 2 0 2 3区的各级学校和机构界定为“中国单位”。正如上文所提到的,早期在P R P E R发表文章的中国学者均在美国高校工作或学习。2 0 1 2年,华东师范大学的朱广天老师(G u a n g t i a n Z h u)5-6发表了关于量子力学方面学生学习困难和学习工具的文章,这是P R P E R首篇以中国高校为第一单位发表的文章。到目前为止,共有3 9篇(4 1.9 4%)文章由在中国单位工作的学者研究发表,其中包括华南师范大学、华东师范大学、北京师范大学等2 1所高校。中国高校的发文数量分布如图2所示,从图中可以看出,发表文章数量名列前茅的高校主要以师范类院校为主,发文最多的单位是华南师范大学,共计发表1 0篇文章,华东师范大学共计发表8篇文章排名第二,北京师范大学发表5篇文章排名第三。图2 中国高校发文单位分布图除高校外,还有一些中学或地方教育单位也在P R P E R上发表了物理教育研究工作。2 0 1 8年,台北市和平中学C h i n g-S u i H u n g7等人研究了十年级学生对物理问题表述形式(数字和符号)的解决能力;2 0 1 9年末,江苏省张家港市教育局Y i n g N i e8等人将半长度电磁概念测试和全长度电磁概念测试进行比较;2 0 2 2年江苏省镇江实验学校X i a n g q u n Z h a n g9等人对高中生电路概念知识整合进行了研究。2.3 中国样本早期在P R P E R上出现的中国作者所写的论文中,研究对象主要是这些作者所在的美国高校的学生或教师。2 0 1 3年,北京师范大学的张萍老师(P i n g Z h a n g)1 0等人发表了首篇以中国学生为样本的文章。随着物理教育研究在中国进一步发展,研究对象也从大学生逐步扩展到中学生和中学物理教师,例如2 0 2 1年贾泽皓(Z e h a o J i a)1 1等人对刚入职的中学物理老师进行了流体力学概念测试,2 0 2 2年李秋晔(Q i u y e L i)1 2等人在广东省一所学校展开了在职教师预测该校中学生解题情况的眼动实验研究。值得注意的是,P R P E R上还出现了其他国家的学者在分析本国物理教育现状时使用中国样本数据进行对比研究的现象,例如印度学者M a s h o o d1 3等人在2 0 1 9年的研究中与中国学生物理成绩水平进行了横向对比,总结了“影子教育”(课后教育)在印度和中国等国家流行的情况。2.4 发文数量P R P E R自创刊以来历年中国作者和国内高校发文数量变化如图3所示。通过分析历年中国作者发文数量变化,我们可以发现,创刊伊始中国作者发表文章的数量很少,甚至有些年份没有中国作者发刊。进入2 0 1 2年后,发文数量呈现震荡上升趋势,2 0 1 3年是第一个发文高峰期,这一年共有9篇文章登上P R P E R,2 0 1 9年至2 0 2 1年是第二个发文高峰期,2 0 2 1年中国作者在P R P E R发表了1 6篇论文,是历年来的最高值,也体现了中国高校在物理教育研究领域具有可持续性产出的能力。图3 历年发文数量变化图3 研究领域分布根据M c D e r m o t t 1 4和D o c k t o r 1 5等学者对物理教育研究领域的划分以及作者文章的关键词,本文将1 0 4篇文章按照9个一级主题和2 8个二级主题进行归纳分类,结果如表2所示。由于很多文章都是横跨多领域的综合性文章,所以本文在分类时按照文章的主要内容划分一级主题。中国作者的研究热点领域主要分布在评估、课程与教学、概念理解,尤其是评估工具的开发与验证的研究、评估模型的建立与验证方向。以下我们将对各个一级主题中的一些代表性工作加以介绍。02物理与工程 V o l.3 3 N o.4 2 0 2 3表2 研究领域分类表一级主题二级主题文章数量/篇评估(2 5篇,2 4.0 4%)评估模型的建立与验证9评估工具的开发与验证1 5评估实施条件1研究方法(3篇,2.8 8%)研究方法3课程与教学(1 9篇,1 8.2 7%)课堂比较4实验教学5教学策略4教学材料2教学情境4问题解决(1 0篇,9.6 1%)脚手架5数学工具应用3策略2认知与心理(6篇,5.7 8%)学习迁移2认识论框架1元认知2表征形式(数字&符号)1概念理解(1 4篇,1 3.4 6%)困难与概念水平调查9学习工具开发2知识结构框架3认识论、态度和信念(9篇,8.6 5%)学生7助教1教师1教育技术(9篇,8.6 5%)技术与心理研究结合4教学工具开发2预测学生成绩3社会性因素(8篇,7.6 9%)教育政策2性别差异5社会定位13.1 评估评估作为可以准确了解学生学习知识水平情况的手段,一直是物理教育研究领域的热点。评估方面的研究主要包括评估工具的开发与验证,评估模型的建立,以及评估实施条件等。中国作者通过自主开发评估工具或改进已有的概念量表(如力学概念测试F C I,简明电磁学测试B EMA等),对力学、电磁学、声学、光学、量子力学等多个物理学科领域进行了评估研究。例如,R u i D a i1 6等人开发了一套用于测试学生对光干涉的理解程度的评估工具,可以有效帮助教师理解学生学习光干涉时的给概念框架。评估工具的实施条件会干预评估有效性,L i n D i n g1 7等人发现时间、是否有奖励等因素都会显著影响测试结果,需要严格控制测试的实施条件。而在评估模型的建立与验证方面,L e i B a o1 8等人对美国多所大学学生的知识水平与其教学量的关系建立了数学学习模型,并总结了教学类型等因素对学生学习水平的影响。3.2 课程与教学课程与教学改革一直是物理教师和物理教育研究者们积极探索的领域。为了进一步提高教学质量,L i n D i n g1 9等人比较了物质与相互作用(t h e M a t t e r a n d I n t e r a c t i o n s,M&I)和传统内容教学改革(p e d a g o g i c a l l y-r e f o r m e d-t r a d i t i o n a l-c o n t e n t,P R T C)这两种力学课程改革形式的教学情况,并在学习后用F C I进行测试,发现两种课程学生在不 同 概 念 上 表 现 出 了 不 同 优 势。Z h o n g z h o u C h e n2 0等人使用多媒体学习模块(MLM s)作为“课前作业”,旨在让学生在听课前做好准备,从而提高学生课堂效率。在实验教学方面,B e i C a i2 1等人对学生分别进行引导式和开放式实验探究引导,发现学生在设计实验过程中更容易提高实验水平。而在教学材料的拓展上,F u-Kw u n Hw a n g2 2等人开设了一门关于诺贝尔奖与科学本质的课程,提出了在物理学课堂上应用诺贝尔奖故事这一教学想法。D e h u i H u2 3等人则创设了6种认识论游戏,旨在让学生了解到专业知识真实应用的场景,从而提高指导开发新的指导方法。3.3 问题解决如何有效解决在物理教学过程中遇到的具体问题,是物理学习中必要的环节。在如何利用脚手架帮助具有前序知识基础的学生解决新问题方面,S h i h-Y i n L i n2 4等人以高斯定律为例,展示了在数学公式和图形表示之间转换的方法。D e h u i H u2 5-2 6等人在两篇文章中分别探索了微分和积分在物理问题解决过程中的应用情况。Z h o n g-z h o u C h e n2 7等人则着重讨论了画图在问题解决过程中的作用。3.4 认知与心理学习过程可以被看作是认知的过程,在认知过程中迁移、元认知、表征、新手 专家等都可以帮12物理与工程 V o l.3 3 N o.4 2 0 2 3助学生构建认知结构,从而更好地掌握学科知识。C h i n g-S u i H u n g2 8等人对比了学生在运用数字和符号这两种表征形式解决物理问题的表现,发现大部分学生认为符号型问题比数字型问题更难。H o n g-S y u a n W a n g2 9等人在光学课程中引入了元认知支架,在复杂的任务中有效提高学生对数据解释和图表的理解。3.5 概念理解对物理概念的理解是学习物理的基础,T a o T u3 0-3 1等人通过对学生学习量子力学偏微分方程应用、束缚态和散射态过程中出现的困难进行调查研究,并对这些困难的解决提出了可能解释,对教学提出了可能存在的意义;而Z e h a o J i a3 2等人对新手教师在流体力学的水平进行了调查,不仅发现部分教师对流体力学一些常见误区,也发现了物理教师所持有的一些未在文章中出现过的新的流体力学概念混淆。根据对概念理解的困难调查,一些学者针对这些困难开发了学习工具或构建了知识结构框架,例如G u a n g t i a n Z h u6等人基于概念理解调查开发了量子力学交互式学习教程(Q u I L T),帮助提高学生对概念的理解。3.6 认识论、态度和信念在物理教学过程中,无论是教师、学生还是助教的认识论、态度和信念,都可能影响教学效果。J i u q i n g Z h a o3 3等人专门研究了学生学习态度与学生学习程度的关系,并证实二者间存在关联。P i n g Z h a n g3 4等人则针对职前教师的物理学认识论进行了调查,讨论了认识论对从学生到教师的角色转变的影响。3.7 教育技术随着科技的进步与发展,物理教育领域不仅仅再局限于传统研究方法,新型研究仪器极大地推动了技术与心理研究结合的研究进展。C h a o-J u n g Wu3 5等人使用眼动仪记录了高知识水平学生和低知识水平学生在任务中的眼球运动行为,提出了高知识水平的学习者可能通过使用更容易的表征以达到更深入理解的猜测。Q i u y e L i1 2等人通过眼动仪分析教师眼球运动行为的差异,探讨了预测组教师在被要求从学生的角度解决问题时,可以更多考虑到学生的想法,并在不同领域中审查信息的现象。J i e Y a n g3 6等人则使用机器学习预测学生在物理课上的表现,用于更好地分配教育资源。3.8 社会性因素物理教育除了不仅与学校、学生等因素息息相关,也受到政策、性别等社会性因素影响。X i-a o m i n g Z h a i3 7等人讨论了中国通过提高待遇吸引优秀教师扎根乡村的政策,认为“胡萝卜加大棒”模式达到了既定目标。J i a L u o3 8等人理性探讨了在物理学入门学科中,女性主动参与率极低,性别不平等现象仍然存在,呼吁促进所有学生公平和舒适的参与。3.9 研究方法早期P R P E R上大多数内容是关于直接面向学生和学习的物理教育研究工作,而对于研究方法本身的探讨较少。L i n D i n g3 9讨论了三种常用的定量类型的关键原则,呼吁更多的学者关注到物理教育定量研究领域。除此之外,L i n D i n g4 0等人还阐述了使用测试理论、因子分析、聚类分析、项目反应理论和模型分析多项选择题,并举例说明了它们在物理教育研究中的应用。4 国内物理教育研究选题与P R P E R论文选题趋势对比 根据张海龙等人4 1对2 0 2 1年人大复印资料 中学物理教与学 转载论文的一级主题统计结果,课程与教学这一主题(包含实验教学、教学材料等多个二级主题)的文章超过半数,其次为评估相关的文章,这一点与中国学者在P R P E R上发表的文章选题有类似的趋势(参考前文表2)。为了更好体现国内物理教育研究选题与P R P E R论文选题的共性与差异,我们统计了2 0 2 12 0 2 2年所有在 物理教师 和 物理与工程 两本期刊上发表的物理教育相关的文章,使用软件C i t e S p a c e4 2进行了关键词分析,结果如图4和图5所示。物理教师 主要聚焦于中学物理教育研究内容,2 0 2 1年1月至2 0 2 2年1 2月的两年间,共计发表物理教育研究方面的文章6 6 6篇,其中关键词“核心素养”出现的频次为8 8次,排名第一;排名第二和第三的关键词则分别是“科学思维”和“深度学习”,分别出现了3 5次和2 6次,且每个关键词之间都具有较为紧密的联系。而 物理与工程则更多聚焦于大学物理层面的物理教育研究内容,2 0 2 1年1月至2 0 2 2年1 2月的两年间,排名第一的关键词“大学物理”出现了5 6次,排名第二和22物理与工程 V o l.3 3 N o.4 2 0 2 3图4 2 0 2 12 0 2 2年 物理教师 文章关键词网络图图5 2 0 2 12 0 2 2年 物理与工程 文章关键词网络图图6 2 0 2 12 0 2 2年P R P E R文章关键词网络图第三的关键词则分别是“课程思政”和“教学改革”,分别出现了4 4次和1 7次。而P R P E R排名靠前的关键词包含的范围较丰富,例如排名第一的关键词“s c i e n c e(科学)”出现了4 7次,以及排名第二和第三的关键词则分别是“s t u d e n t s(学生)”和“k n o w l e d g e(知识)”,分别出现了3 2次和2 2次。值得关注的是,近两年,P R P E R在“w o m e n(女性)”“g e n d e r(性别)”“s c i-e n c e i d e n t i t y(科学身份)”等社会性因素上有较多的关键词聚焦,而相应的关键词在国内的物理教育期刊文章较少出现。2 0 2 2年,邢红军老师等人4 3-4 4采用实证研究的方法,对国内物理教学论学者的发文情况进行了分析。研究表明,国内物理教学论方向的研究者在进入专业研究阶段之后,往往先从课程教学和物理概念理解等具体问题上开展研究工作,此后逐渐增强自身的理论建构能力,能够运用认知心理学等知识研究解释物理教育现象,最终能够提出原创性理论,融入国际物理教育研究成果。这一趋势,也与中国学者在P R P E R上发文主题的时间分布情况相符。我们将P R P E R创刊以来含有中国元素的一级主题发文数量按年份进行了划分,如图7所示,可以看出,评估、课程教学、概念理解等主题,一直以来都是中国学者在P R P E R上发文的主要领域。而教育技术领域和社会性因素(如教育政策、性别差异等)领域研究虽然起步较晚,但近年来的发文数有稳定增长的趋势,也值得各位物理教师和物理教育研究者关注。图7 一级主题发文数量热点图5 结语本文聚焦于具有中国元素的物理教育研究在P R P E R的呈现情况,利用文献分析的方法,从中国作者、中国高校、中国样本、发文数量变化、研究领域分布及代表性工作等方面,对这些文章进行了全面梳理。统计结果显示,近年来,中国物理教32物理与工程 V o l.3 3 N o.4 2 0 2 3育研究工作在P R P E R上的发文数量呈现上升趋势,共有9 3位中国学者在P R P E R上发表过1 0 4篇文章。早期在P R P E R发文的国内单位以师范大学为主,但现在已有越来越多在综合性大学的物理学家和物理教师投身到物理教育研究的工作中,且研究范围囊括多个领域,体现了国内物理教育研究的可持续发展趋势。参 考 文 献1 HE N D E R S ON C.美国物理教育研究期刊P R P E R介绍(英文)J.物理与工程,2 0 1 6,2 6(6):2 1-2 4.HE N D E R S ON C.A i n t r o d u c t i o n t o p h y s i c a l r e v i e w p h y s i c s e d u c a t i o n r e s e a r c hJ.P h y s i c s a n d E n g i n e e r i n g,2 0 1 6,2 6(6):2 1-2 4.(i n C h i n e s e)2 B AO L,R E D I S H E F.M o d e l a n a l y s i s:R e p r e s e n t i n g a n d a s s e s s i n g t h e d y n a m i c s o f s t u d e n t l e a r n i n gJ.P h y s i c a l R e-v i e w S p e c i a l T o p i c s-P h y s i c s E d u c a t i o n R e s e a r c h,2 0 0 6,2(1):1 6.3 TU T,L I C F,Z HOU Z Q,e t a l.S t u d e n t s d i f f i c u l t i e s w i t h p a r t i a l d i f f e r e n t i a l e q u a t i o n s i n q u a n t u m m e c h a n i c sJ.P h y s i c a l R e v i e w P h y s i c s E d u c a t i o n R e s e a r c h,2 0 2 0,1 6(2):2 1.4 TU T,L I C F,XU J S,e t a l.S t u d e n t s d i f f i c u l t i e s w i t h s o l v i n g b o u n d a n d s c a t t e r i n g s t a t e p r o b l e m s i n q u a n t u m m e-c h a n i c sJ.P h y s i c a l R e v i e w P h y s i c s E d u c a t i o n R e s e a r c h,2 0 2 1,1 7(2):1 9.5 Z HU G,S I N GH C.I m p r o v i n g s t u d e n t s u n d e r s t a n d i n g o f q u a n t u m m e a s u r e m e n t.I.I n v e s t i g a t i o n o f d i f f i c u l t i e sJ.P h y s i c a l R e v i e w S p e c i a l T o p i c s-P h y s i c s E d u c a t i o n R e s e a r c h,2 0 1 2,8(1):8.6 Z HU G,S I N GH C.I m p r o v i n g s t u d e n t s u n d e r s t a n d i n g o f q u a n t u m m e a s u r e m e n t.I I.D e v e l o p m e n t o f r e s e a r c h-b a s e d l e a r n i n g t o o l sJ.P h y s i c a l R e v i e w S p e c i a l T o p i c s-P h y s i c s E d u c a t i o n R e s e a r c h,2 0 1 2,8(1):1 3.7 HUN G C S,WU H K.T e n t h g r a d e r s p r o b l e m-s o l v i n g p e r-f o r m a n c e,s e l f-e f f i c a c y,a n d p e r c e p t i o n s o f p h y s i c s p r o b l e m s w i t h d i f f e r e n t r e p r e s e n t a t i o n a l f o r m a t sJ.P h y s i c a l R e v i e w P h y s i c s E d u c a t i o n R e s e a r c h,2 0 1 8,1 4(2):1 7.8 X I AO Y,F R I T C HMAN J C,B AO J Y,e t a l.L i n k i n g a n d c o m p a r i n g s h o r t a n d f u l l-l e n g t h c o n c e p t i n v e n t o r i e s o f e l e c-t r i c i t y a n d m a g n e t i s m u s i n g i t e m r e s p o n s e t h e o r yJ.P h y s-i c a l R e v i e w P h y s i c s E d u c a t i o n R e s e a r c h,2 0 1 9,1 5(2):1 8.9 L I U Z,P AN S,Z HAN G X,e t a l.A s s e s s m e n t o f k n o w l-e d g e i n t e g r a t i o n i n s t u d e n t l e a r n i n g o f s i m p l e e l e c t r i c c i r c u i t sJ.P h y s i c a l R e v i e w P h y s i c s E d u c a t i o n R e s e a r c h,2 0 2 2,1 8(2):1 6.1 0 Z HAN G P,D I N G L.L a r g e-s c a l e s u r v e y o f C h i n e s e p r e c-o l l e g e s t u d e n t s e p i s t e m o l o g i c a l b e l i e f s a b o u t p h y s i c s:A p r o g r e s s i o n o r a r e g r e s s i o n?J.P h y s i c a l R e v i e w S p e c i a l T o p i c s-P h y s i c s E d u c a t i o n R e s e a r c h,2 0 1 3,9(1):9.1 1 J I A Z,D I N G L,Z HAN G P.U s i n g s e q u e n t i a l s y n t h e s i s p r o b l e m s t o i n v e s t i g a t e n o v i c e t e a c h e r s c o n c e p t i o n s o f h y-d r o d y n a m i c sJ.P h y s i c a l R e v i e w P h y s i c s E d u