“La enseñanza de conceptos básicos de Física Cuántica para un aprendizaje significativo del Modelo Atómico Actual”

• Autores: González, Sonia Beatriz
• Año de publicación: 2015
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Escudero, Consuelo
• Materia: Educación; Enseñanza secundaria; Física; Modelo atómico; Comunicación; Investigación educativa; Física cuántica; Construcción de esquemas; Modelización; Tesis de doctorado
• Institución: Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires

En este trabajo de investigación se realiza una exploración acerca de las acciones que realizan estudiantes de escuela media para intentar comprender los rasgos más generales del ‗Modelo Atómico Actual‘. La búsqueda se hace empleando como fuentes de indicios los trabajos escritos desarrollados en diferentes instancias del proceso de enseñanza y aprendizaje y los registros obtenidos a partir de las clases, donde las interacciones orales dan cuenta, aunque en forma parcial, del tipo de pensamiento conceptual que circula en el aula. Además se toman en cuenta para el estudio todas aquellas acciones que acompañan al texto oral: los diálogos entre pares, las respuestas extemporáneas, los gestos, los silencios, es decir, lo que forma parte del acto comunicativo. La propuesta didáctica se desarrolló en la asignatura Física de primer año del ciclo superior de escuela secundaria, orientado en Humanidades y Ciencias Sociales, con un crédito horario semanal de 4 horas y al que asistía un grupo mixto de 38 estudiantes. Se elaboró en torno a dos ejes conceptuales fundamentales: modelo y representación. Esta elección se realizó en consonancia con el tipo de contenidos a abordar, donde no se puede contar con la asistencia de la percepción sensorial. El proceso de investigación, que toma como unidad de análisis la comunicación en dos formatos, oral y escrito, se encuentra atravesado por el carácter cualitativo, intrínsecamente interpretativo, enriquecido y enmarcado en las epistemologías contemporáneas: pragmatismo, dialéctica, genética. Durante el mismo se fueron definiendo las características de un modelo que se propone como herramienta de análisis de clases, al que se le ha llamado ―Modelo interpretativo de análisis de clases de enseñanza de temas complejos‖. Y que luego, en una presentación preliminar, se emplea para el análisis de este mismo estudio. Otra noción que surgió a partir del análisis de las producciones y del habla de los estudiantes, es la de ―concepto marcador‖, que son conceptos recuperados por los alumnos porque para ellos son portadores de una significatividad que les permite comenzar a internarse en un nuevo campo de conocimiento. En este caso fueron los conceptos de: fotón, energía y estado. Tal como se enuncia en el ―Modelo interpretativo de análisis de clases de enseñanza de temas complejos‖ fueron analizados a la luz de la Teoría de los Campos Conceptuales, fundamentalmente en el marco del concepto de esquema y suscribiendo la idea de que los conceptos-en-acción y los teoremas-en-acción son dispositivos articuladores entre el pensamiento y la acción. Desde el punto de vista de la investigación queda claro que es factible construir balizas en el campo del aprendizaje y de la enseñanza, siempre que el marco teórico sea pertinente, y continuar contribuyendo con los fundamentos de la investigación en educación en ciencias, área en expansión intrínsecamente interdisciplinaria. Desde el punto de vista de la Didáctica nos parece posible abordar con bastante fidelidad los conceptos de fotón, de probabilidad y de estado, en el marco de uno de los modelos más productivos de las ciencias tal como es el modelo atómico actual. Además se contribuye con el trazado de un esquema que se ha divulgado en diversas áreas de la vida de las personas como es el de ―armar pequeñas obras con pocos fragmentos‖, dadas las urgencias temporales que se imponen en las instituciones escolares y que frecuentemente impiden a los profesores asumir una perspectiva de largo plazo.
This research paper explores high school students‘ working pattern in an attempt to understand the most general features of the ―Modern Atomic Model‖. As sources of evidence, this research uses written work developed at different stages of the teaching and learning process and class records, since the oral interactions, although only partially, account for the type of conceptual thinking circulating in the classroom. Furthermore, all actions which come along with the oral text are also considered: dialogue among peers, untimely answers, gestures, silences —that is, all the constituent elements of the communicative act. The learning proposal was applied to first-grade Physics of the senior high school, which was oriented towards specialization in Humanities and Social Sciences, with 4 teaching hours per week, and an attendance of a mixed group of 38 students. It was developed around two fundamental axes: modeling and representation. They both were selected in line with the type of content to be addressed, as the aid of sensory perception was not available. The research process, which takes the oral and written communication as a unit of analysis, is crossed by a qualitative, intrinsically interpretive and enriched character, within the context of the contemporary epistemologies: pragmatism, dialectics and genetics. Throughout this process, the characteristics of a model proposed as a teaching analysis tool —so called ―Interpretive Model for Analyzing the Teaching of Complex Topics‖— were outlined. Such model was later used, in an introductory overview, for analysis purposes in this research. Another notion that emerged from the analysis of the students‘ output and speech is that of the ―marking concepts‖ —which are retrieved by students because they regard these concepts as having such meaningfulness that enables them to get deep into a new field of knowledge. In this case, the concepts in question were photon, energy and state. As stated in the ―Interpretive Model for Analyzing the Teaching of Complex Topics‖, such concepts were analyzed in the light of the Conceptual Field Theory, primarily within the framework of the scheme concept and endorsing the idea that the concepts-in-action and theorems-in-action are devices that articulate thinking and action. From the research point of view, the placement of beacons which enlightens the learning and teaching field —as long as the theoretical framework is relevant— is clearly feasible, as well as the further contribution to the foundations of scientific investigation, which is a growing, intrinsically interdisciplinary area. From the didactic perspective, it seems to us that the concepts of photon, probability and state can be approached quite reliably within the framework of one of the most productive scientific models, such as the Modern Atomic Model. An additional contribution is the application of a recurrent pattern that is present in several areas of people‘s lives, which consists in ―creating small pieces of work using a few fragments‖, considering the short timeframes imposed on educational institutions, which often prevent teachers from adopting a long-time perspective.
Dans ce travail de recherche on fait une exploration au sujet des actions des étudiants de l‘école moyenne pour arriver à comprendre les grands traits du « Modèle atomique actuel ». La recherche est faite en employant comme source d‘indices, les travaux écrits développés sur des différents instances du procès d‘enseignement et apprentissage et le registres obtenus à partir des classes où les interactions orales font savoir, même en forme partielle, du type de pensée conceptuelle que circule dans la salle de classe. En plus, on prend en compte pour l‘étude, toutes les actions (attitudes) accompagnent le texte oral, les dialogues entre pairs, les réponses intempestives, les gestes, les silences, c'est-à-dire tout ce qui fait partie de l‘acte de communication. La proposition didactique a été développé dans la matière Physique de la première année du cycle supérieur de l‘école secondaire à orientation en Sciences Humaines et Sociales avec un crédit horaire de quatre heures par semaine où il assistait un groupe mixte de 38 (trente huit) étudiants. On a élaboré autour de deux axes conceptuels fondamentaux : modèle et représentation. Ce choix est réalisé de conformité avec le type de contenus à aborder où l‘on ne peut pas compter sur l‘assistance de la perception sensorielle. Le processus de recherche que prend comme unité d‘analyse la communication oral et écrite est traversé par le caractère qualificatif intrinsèquement interprétatif, enrichie et encadré dans les épistémologies contemporaines : pragmatisme, dialectique, génétique. Durant ce procès se sont définis les caractéristiques d‘un modèle qui se propose comme outil d‘analyse de classes que l‘ on appelle ‗Modèle interprétatif d‘analyse des classes d‘enseignement de thèmes complexes‘. Et qu‘après, dans une présentation préliminaire, est utilisé pour l‘analyse de cette même étude. Un autre concept, né à partir de l‘analyse des productions et du langage des étudiants est celui du ‗concept marqueur‘ ou des concepts récupérés par les élèves puisque pour eux, ils portent une signification qui leur permet de commencer à se plonger dans un nouveau champ de connaissances. Dans ce cas-là, ce sont les concepts de : photon, énergie et état. Tel qu‘il s‘énonce dans le ‗Modèle interprétatif d‘analyse des classes d‘enseignement de thèmes complexes‘ ils ont été analysés à la lumière de la Théorie des champs conceptuels principalement dans le cadre du concept de schéma soulignant l‘idée dont les concepts-en –action et les théorèmes-en action sont des dispositifs articulateurs entre la pensée et l‘action. Du point de vue de la recherche, il est clair qu‘il est possible de construire des balises dans le champ de l‘apprentissage et l‘enseignement quand le cadre théorique soit pertinent et qu‘il contribue avec les fondements de la recherche en éducation en sciences, dans le domaine en expansion intrinsèque interdisciplinaire. Du point de vue de la Didactique il nous semble possible aborder avec suffisamment de fidélité les concepts de photon, probabilité et état dans le cadre d‘un des modèles plus productif des sciences tel que le modèle atomique actuel. En plus on contribue avec la trace d‘un schéma qui s‘est répandue dans de divers domaines de la vie des personnes comme celui de « construire des petites oeuvres avec peu de fragments », étant donné les urgences temporelles imposées dans les institutions scolaires et que fréquemment empêchent aux professeurs d‘assumer une perspective à long terme.
Fil: González, Sonia Beatriz. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas; Argentina
Fil: Escudero, Consuelo. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas; Argentina