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理论教学
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| 基于认知逻辑重构与图形化教学的“波函数”教学设计*——结构化学量子力学基础 |
| 李海蓓1**, 沙沙1, 王欣妍1, 戚明颖1, 乔丽娜1, 周美娟2 |
1.山东大学海洋学院 山东威海 264209;
2.山东大学澳国立联合理学院 山东威海 264209 |
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| Teaching Design of“Wave Function”Based on Cognitive Logic Reconstruction and Graphical Instruction:Quantum Mechanics Fundamentals in Structural Chemistry |
| LI Hai-Bei1**, SHA Sha1, WANG Xin-Yan1, QI Ming-Ying1, QIAO Li-Na1, ZHOU Mei-Juan2 |
1. Marine College,Shandong University,Weihai 264209,China;
2. SDU-ANU Joint Science College,Shandong University,Weihai 264209,China |
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摘要：波函数是结构化学课程的核心概念,但其抽象性和数学复杂性给学生对概念的理解带来显著障碍。为解决这一难题,设计并实施了一套以“波函数认知逻辑框架”为核心的全新教学方案。通过 Stern-Gerlach 级联实验引导学生建立本征态与叠加态的概念,从叠加态的数学形式引出态矢量,再借助图形化表达从态矢量在不同表象下的投影过渡到波函数。教学设计遵循“从已知到未知、从实验现象到抽象概念、从数学形式到物理图像、从抽象到具体”的原则,并全程辅以概念与数学的图形化教学。教学实践表明,新的教学设计能有效提升学生对波函数的由来、含义及应用的深度理解。
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| 关键词： 波函数,
态矢量,
本征态,
叠加态,
认知逻辑,
图形化教学
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收稿日期: 2025-10-06
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| 基金资助:*山东大学教学改革项目(Z2025015,Z2024016);山东省本科教改项目(Z2025018) |
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通讯作者:
**E-mail:lihaibei@sdu.edu.cn
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| 引用本文: |
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李海蓓, 沙沙, 王欣妍, 戚明颖, 乔丽娜, 周美娟. 基于认知逻辑重构与图形化教学的“波函数”教学设计*——结构化学量子力学基础[J]. 化学教育（中英文）, 2026, 47(12): 13-20
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