Teoremas-en-acto y conceptos-enacto en dos situaciones relativas a la noción de sistema cuántico

Abstract

Se presentan los resultados de una parte de una investigación relativa a la Enseñanza de la Mecánica Cuántica en la Escuela Media1, en la cual desde referenciales didácticos y cognitivos se analiza la viabilidad y adaptabilidad de una secuencia de situaciones diseñada para reconstruir conceptos y principios fundamentales. La secuencia comienza y termina con la Experiencia de la Doble Rendija, produciendo la emergencia del comportamiento cuántico, pues la experiencia se analiza con proyectiles cuya masa se va reduciendo sucesivamente hasta llegar a los electrones. Se considera al electrón como el sistema cuántico más simple, se adapta el enfoque Caminos Múltiples de Feynman utilizando software de simulación. Se introduce el principio de superposición, y el de correspondencia a partir del análisis del cociente entre la masa y la constante de Planck. Los resultados presentados aquí son relativos al análisis de la conceptualización, a partir de la identificación de los posibles teoremas-en-acto (Vergnaud, 1990; Moreira, 2002) que utilizaron los estudiantes al abordar las primeras situaciones, y las inferencias que éstos permitieron u obstaculizaron. Se destaca el carácter oportunista de la conceptualización señalado por Vergnaud, y la necesidad de complementar la mirada didáctica y cognitiva cuando se trata de investigar la viabilidad y adaptabilidad de propuestas didácticas.

Apresenta-se resultados de parte de uma investigação relative ao ensino de Mecânica Quântica na escola media. Com base em referenciais didáticos e cognitivos analisa-se a viabilidade e adaptabilidade de uma sequência de situações desenhadas para reconstruir conceitos e princípios fundamentais. A sequência começa e termina com o experiment da dupla fenda produzindo a emergência do comportamento quântico pois a experiência se realiza com projéteis cuja massa é reduzida sucessivamente até chegar aos electrons. Considera-se os electrons como o sistema quântico mais simples e adapta-se os Caminhos Múltiplos de Feynman utilizando um software de simulação. Introduz-se o princípio da superposição e da corespondência partir da análise do quociente entre massa e a constante de Planck. Os resultados apresentados aqui são relativos à análise da conceitualização a partir da identificação dos possíveis teoremas-em-ato (VERGNAUD, 1990; MOREIRA 2002) utilizados pelos estudantes ao abordar as primeiras situações e as inferências que estes permitiram ou obstaculizaram. Destaca-se o caráter oportunista da conceitualização assinalado por Vergnaud e a necessidade de um olhar didático e cognitive quando se trata de investigar a variabilidade e adaptabilidade de propostas didáticas.

The results of a part of an investigation regarding the Teaching of Quantum Mechanics at high school level are presented. Base upon didactic and cognitive frameworks it analyzes the viability and adaptability of a sequence of situations designed to reconstruct fundamental concepts and principles. The sequence begins and finishes with the DoubleSlit Experiment, producing the emergence of the quantum behavior, because the experience is analyzed with projectiles whose mass is reduced successively until arriving at electrons. The electron is considered as the simpler quantum system and Feynman’s Multiple Paths approach is adapted using simulation software. The principle of superposition and correspondence from the analysis of the quotient between the mass and the Planck's constant are introduced. The results presented here refer to the analysis of conceptualization, from the possible identification of the theorem-in-act (Vergnaud, 1990; Moreira, 2002) used by the students when approaching the first situations, and the inferences that these allowed or prevented. The opportunistic character of the conceptualization indicated by Vergnaud stands out, as well as the necessity to complement the didactic and cognitive framework when investigating the viability and adaptability of didactic proposals.