Theoretical Model of Two-Level Systems in Quantum Mechanics
DOI:
https://doi.org/10.29105/innoacad.v2i2.79Keywords:
quantum mechanics, two-level systems, physics-mathematicsAbstract
The article presents a theoretical model for learning two-level systems in quantum mechanics, focused on integrating mathematical formulation with physical interpretation to promote meaningful learning among university students. The research arises from the difficulties associated with conceptual abstraction and the mathematical rigor of the topic. A didactic strategy based on theory, visualization, and conceptual progression is proposed. The study was conducted during the second semester of 2025 with 12 fifth-year Physics-Mathematics students at a higher education institution in Nicaragua, using a quantitative approach with a non-experimental, descriptive, and cross-sectional design. A standardized test, a questionnaire, a Likert-scale survey, and an expert judgment validation guide were applied. The data were analyzed using descriptive statistics, frequencies, and percentages. The results show an intermediate performance, with an average score of 58.33 in the diagnostic test, and 41.6% of participants recognized the pedagogical usefulness of the model. Its potential is highlighted for strengthening the progressive understanding of abstract content through the articulation of mathematical operators, meaningful learning, and physical interpretation. It is concluded that the model is a relevant didactic proposal to improve the teaching of two-level systems and guide approaches in quantum physics.
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