Evolución de las concepciones de los docentes sobre dualidad en la física cuántica
DOI:
https://doi.org/10.55767/2451.6007.v33.n1.33275Palabras clave:
Dualidad en física cuántica, Evolución de conceptos, Enseñanza a través de modelos, Formación de profesores, ConcepcionesResumen
Este estudio muestra los cambios de concepciones sobre el concepto de dualidad en física cuántica en un grupo de docentes, antes y después de un curso de capacitación. Se presentan diagramas de evolución como instrumento metodológico para analizar y visualizar resultados. Los diagramas de evolución muestran categorías iniciales y de llegada de las concepciones de los profesores, que participaron de una secuencia de enseñanza-aprendizaje basada en la discusión de los modelos clásicos de ondas y partículas, de sus límites de validez y de las contribuciones de cada uno al modelo actual de estructura de la materia, en que no se habla de ondas, ni partículas, sino de características diferentes a las de la física clásica.
Citas
Auletta, G. Fortunato, M. y Parisi, G. (2009). Quantum Mechanics, Cambridge University Press: UK.
Brookes, D. T. y Etkina, E. (2007). Using conceptual metaphor and functional grammar to explore how language used in physics affects student learning. Physical Review, Special Topics, Physics Education Research, 3, 010105.
Bunge, M. (1982). Filosofía de la Física. Trad. cast. de J. L. García. Barcelona: Ariel.
Castrillón, J., Freire, O. y Rodríguez, B. (2014). Mecánica cuántica fundamental, una propuesta didáctica. Revista Brasi-leira de Ensino de Física, 36(1), 1-12. https://doi.org/10.1590/S1806-11172014000100023
Chi, M. T. H. (1992). Conceptual change within and across ontological categories: Examples from learning and discovery in science. En Giere, R. (ed.), Cognitive models of Science: Minnesota studies in the philosophy of science, 129-186. University of Minnesota Press: Minneapolis, M. N.
Clavijo, M., Walteros, A. y Cortés, C. (2019). La actividad experimental como una parte fundamental para la enseñanza de la “física moderna: el caso de la mecánica cuántica. Tecné, Episteme y Didaxis: TED, (45), 191-206.
Clement J. (2000). Model based learning as a key research area for science education. International Journal of Science Education, 22(9), 1041-1053.
Clement J. (2008). Co-construction estudiante/maestro de modelos visualizables en grandes discusiones grupales. En J. J. Clement and M.A. Rea-Ramirez (eds.), Model Based Learning and Instruction in Science, 11–22. Salt Lake City: Springer.
Cohen, L., Marion, L., y Morrison, K. (2007) Research Methods in Education. Sexta Ed., Taylor & Francis: NY
Fanaro, M., Otero, M. R. y Elgue, M. (2016). Secuencia para enseñar conceptos acerca de la luz desde el enfoque de Feynman para la Mecánica Cuántica en la Escuela Secundaria: un análisis basado en la teoría de los campos conceptuales. Cad. Bras. Ens. Fís., 33(2),477-506. http://dx.doi.org/10.5007/2175-7941.2016v33n2p477
Fernández, P. (2014) Teorías y modelos en la enseñanza -aprendizaje de la Física Moderna. Tesis Doctoral en Física, https://www.uv.es/jsolbes/documentos/tesis%20patricia%20f.pdf
Fernández P., González E. y Solbes J. (2005). De los corpúsculos de luz al efecto fotoeléctrico. Una propuesta didáctica con base en la discusión de modelos. Revista de Enseñanza de la Física, 18(1), 69-80.
Fernández, P., González E. y Solbes J. (1997). La inclusión de temas actuales de Física en el Polimodal. Algo más que ampliación de contenidos. Revista Educación en Ciencias. 3, 5-10.
Feynman, R., Leighton, R. y Sands, M. (1987). Física. V. III: Mecánica Cuántica. Wilmington: Addison-Wesley Iberoamericana.
Fischler, H. y Lichtfeldt, M. (1992). Modern Physics and Students’ Conceptions. Int. Journal. Sci. 14(2), 181-190.
Gil, D. y Solbes, J. (1993). The introduction of modern physics: overcoming a deformed vision of science. International Journal of Science Education, 15, 255-260.
González E., Fernández P. y Solbes J. (2000) Dificultades de docentes de ciencia en la conceptualización de temas de física actual. Memorias V Simposio de Investigadores en Enseñanza de la Física (V SIEF). Vol. I, octubre, Santa Fe, Argentina.
González, S. (2015). La enseñanza de conceptos básicos de física cuántica para un aprendizaje significativo del Modelo Atómico Actual. Tesis Doctoral, Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires.
Greca, I. M., y Freire, O. J. (2003). Does an Emphasis on the Concept of Quantum States Enhance Students’ Understanding of Quantum Mechanics? Science & Education, 12, 541–557. https://doi.org/10.1023/A:1025385609694
Greca, I. y Moreira, A. (1999). O que estão entendendo alunos universitários nas aulas de mecânica quântica. II ENPEC. Brazil.
Ireson, G. (2000). The quantum understanding of pre-university physics students. Physics Education, 35, 15-21.
Johnston, I., Crawford, K. y Fletcher, P. (1998) Student difficulties in learning quantum mechanics, Int. J. of Sci. Educ 20(4), 427-440.
Kalkanis, G., Hadzidaki, P., y Stavrou, D. (2003). An Instructional Model for a Radical Conceptual Change Towards Quantum Mechanics Concepts. Science Education, 87(2), 257–280. https://doi.org/10.1002/sce.10033
Kragh, H. (2007). Generaciones Cuánticas. Una historia de la Física en el siglo XX. Akal: Madrid.
Krijtenburg-Lewerissa, K., Pol, H. J., Brinkman, A., y Van Joolingen, W. R. (2017). Insights into teaching quantum me-chanics in secondary and lower undergraduate education. Physical Review Physics Education Research, 13(1), 010109. https://doi.org/10.1103/PhysRevPhysEducRes.13.010109
Lévy-Leblond, J. M. (2003). On the Nature of Quantons. Science & Education, 12, 495–502. https://doi.org/10.1023/A:1025382113814
Lind, G. (1980). Models in Physics: Some pedagogical reflections based on the history of science, Eur. J. Sci. Educ., 2(1), 15-23.
National Committee on Science Education Standards and Assessment, National Research Council (1996). National Science Education Standards. National Academy Press: Washington, DC. https://doi.org/10.17226/4962
Neressian, N. (1992) Constructing and Instructing: The role of “Abstraction Techniques” in creating and learning Physics. En Duschl R. & Hamilton R. (eds.) Philosophy of Sc. Cognitive Psychology, and Educational Theory and Practice., 48-67.
Nersessian, N. (2002). The cognitive basis of model-based reasoning in science. En P. Carruthers, S. Skitch y M. Siegal (eds.), The cognitive basis of science. N.Y.: Cambridge University Press.
Ohanian H. (1995). Principles of Quantum Mechanics. Prentice Hall: New Jersey.
Oñorbe, A. (1996). Avance de la ciencia en el curriculum. Alambique. Didáctica de las Ciencias Experimentales, 10, 7-9.
Pereira, A., Ostermann, F. y Cavalcanti, C. (2009). On the use of a virtual Mach-Zehnder interferometer in the teaching of quantum mechanics. Physics Education, Bristol, (44), 281-291.
Petri, J. y Niedderer, H. (1998). A learning pathway in high school level quantum atomic physics. Int. J. of Sci. Educ. 20(9), 1075-1088.
Posner, G., Strike, K., Hewson. P. y Gertzog, W. (1982). Accommodation of a scientific conception: Toward a theory of conceptual change. Science Education, 66(2), 211-227.
Sinarcas, V. y Solbes, J. (2013). Dificultades en el aprendizaje y la enseñanza de la física cuántica en el bachillerato. Enseñanza de Las Ciencias: Revista de Investigación y Experiencias Didácticas, 31(3), 9–25. https://doi.org/10.5565/rev/enscien/v31n3.768
Solbes, J. (1996) La Física Moderna y su Enseñanza. Alambique. Didáctica de las Ciencias Experimentales, 10, 9-67.
Solbes, J., Bernabeu, J., Navarro, J y Vento, V. (1988). Dificultades en la enseñanza aprendizaje de la física cuántica. Revista Española de Física, 2, 22-27.
Solbes, J., Fernández, P. y González, E. (2001). Carencias en la formación docente en temas de física contemporánea en Argentina. Revista de Investigación y Experiencias Didácticas. Número Especial Revista de Enseñanza de las Ciencias VI Congreso Internacional de Investigaciones en Enseñanza de las Ciencias. Vol. II, Barcelona, España.
Solbes, J. y Sinarcas, V. (2009). Utilizando la historia de la ciencia en la enseñanza de los conceptos claves de la física cuántica. Didáctica de las Ciencias Experimentales y Sociales, 23, 123-151.
Solbes, J. y Sinarcas, V. (2010). Una propuesta para la enseñanza aprendizaje de la física cuántica basada en la investi-gación en didáctica de las ciencias. Revista de Enseñanza de la Física, 23(1 y 2), 57-84.
Vosniadou, S. (2000). Cómo aprenden los niños. Educational practices series, en: http://www.ibe.unesco.org
Vosniadou, S. (2013). Model based reasoning and the learning of counter-intuitive science concepts, Infancia y Aprendizaje, 36(1), 5-33, DOI: 10.1174/021037013804826519
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