Abordando conceitos fundamentais da mecânica quântica no nível médio

Abstract

A componente experimental do trabalho foi realizada em duas escolas de Ensino Médio da rede particular da cidade de Cuiabá, Brasil, envolvendo cerca 100 alunos, para os quais foram ministrados conteúdos sobre os conceitos fundamentais da MQ na Interpretação de Copenhagen (não determinismo e complementaridade), sendo que, numa das escolas, isso ocorreu após o ensino do tópico “ondulatória”, na perspectiva do ensino da Física Clássica, e na outra escola, antes do ensino deste tópico. Os instrumentos utilizados na avaliação da aprendizagem dos alunos, foram avaliações escritas com questões objetivas e questões abertas. Os dados obtidos foram interpretados através de análise fenomenográfica. Os resultados obtidos indicam que os alunos não apresentaram dificuldades em aprender os conceitos quânticos abordados que sejam maiores que as dificuldades em aprender conceitos clássicos. Foram também identificadas algumas concepções com relação aos conceitos de complementaridade e não determinismo que podem fornecer subsídios sobre como os aprendizes constroem uma aprendizagem potencialmente significativa sobre os conceitos fundamentais da MQ.

The experimental part of this work was accomplished in two secondary schools at Cuiabá, Mato Grosso State, Brazil, with approximately 100 students, by means of classes on the fundamental principles of Quantum Mechanics in the Copenhagen Interpretation (mainly nondeterminism and complementarity). In one of the schools, this was performed after teaching the topic “waves”, in the perspective of the classical physics, and in the other school, before teaching this topic. The instruments employed in the assessment of the level of students' learning were made up using both open and objective written questions. The obtained data were collected and interpreted by means of the phenomenographic analysis. The findings indicate that the students did not present more learning difficulties than in the case of classical concepts. Some conceptions on complementarity and non-determinism were identified in order to find elements that may clarify the process of how the students construct a potentially meaningful learning on the fundamental concepts of Quantum Mechanics.