Enseñanza y aprendizaje de aspectos fundamentales de física cuántica en la escuela secundaria a partir del estudio de la luz - Elgue, Mariana (2015)
Esta Tesis se ocupa del estudio de la conceptualización de aspectos cuánticos fundamentales estudiados a través del comportamiento de la luz en distintas experiencias (reflexión, refracción y experiencia de la doble rendija), en un grupo de N=83 estudiantes de la escuela secundaria. Se retoma la Estructura Conceptual Propuesta para Enseñar (ECPE) reconstruida anteriormente por el equipo de investigación (Arlego, Fanaro, Otero, y Elgue, 2011; Arlego, Fanaro y Otero 2012) a la vez que se adaptan las quince situaciones, que incluyen una situación de evaluación, para ser implementadas en cursos de quinto año de la escuela secundaria. Esta estructura se basa en la Estructura Conceptual de Referencia (ECR), reconstruida previamente en base al enfoque de la Mecánica Cuántica de Feynman “Path Integrals” o “Caminos Múltiples”, o técnica de Considerar Caminos Alternativos (CCA) como se denominó con los estudiantes de la escuela, que es reconocido como alternativo y complementario al enfoque canónico en la Física. La Teoría de los Campos Conceptuales (TCC) (Vergnaud, 1990) constituye el marco teórico de la Tesis. En base a este referencial se realizó un análisis didáctico previo para anticipar la mayor cantidad de posibles acciones de los estudiantes y del profesor, y los posibles invariantes operatorios que utilizarán los estudiantes al afrontar las situaciones propuestas en la ECPE. Se implementaron las quince situaciones que componen la secuencia en cuatro cursos de colegios secundarios de la ciudad de Tandil. Se realizó la descripción físico-didáctica de la implementación en los cuatro cursos, y el análisis de la conceptualización, empleando una metodología cualitativa. Se formuló una categorización que contempla los aspectos de la conceptualización: predicción y descripción de las experiencias, utilización de la técnica CCA, y reformulación cuántica de las experiencias. Se identificaron los teoremas-en-acto que posiblemente utilizaron los estudiantes al abordar las situaciones. Por último, se formaron grupos de conceptualización, que muestran distintas formas de conceptualizar los aspectos cuánticos de la luz, según su grado de acuerdo con los teoremas-en-acto propuestos en la ECR. Los resultados permiten concluir que la secuencia resultó viable en la escuela secundaria, aunque se reconoce un conjunto de aspectos didácticos que deben ser revisados, relativos a la presentación de las situaciones a los estudiantes, con el fin de ayudar a la conceptualización pretendida.