La conceptualización de la experiencia de la doble rendija a partir del enfoque de caminos múltiples de Feyman

Abstract

En este trabajo se presenta un análisis de la conceptualización de un grupo de estudiantes con relación a la reformulación cuántica de la experiencia de la doble rendija. Se realizó una categorización inductiva de las resoluciones de N=83 estudiantes de dos escuelas secundarias en las que se implementó una secuencia didáctica dedicada a enseñar aspectos fundamentales de mecánica cuántica. Utilizando la teoría de los campos conceptuales de Vergnaud se identificaron posibles teoremas en acto que obstaculizaron o facilitaron la conceptualización, en las situaciones que requerían la técnica de considerar caminos alternativos de Feynman e interpretar sus resultados desde este marco cuántico. Del análisis presentado se concluye que las situaciones resultan accesibles a los estudiantes del penúltimo año de la escuela secundaria, ya que más de la mitad de ellos logró reformular cuánticamente la experiencia de la doble rendija. Los obstáculos detectados en los estudiantes indican que algunas situaciones podrían modificarse para evitarlos, y así favorecer la conceptualización. También se plantea la posibilidad de ampliar la secuencia para cubrir otros conceptos como difracción y principio de incerteza, bajo el mismo enfoque.

In this work, we analyze the conceptualization of a student’s group about the quantum reformulation of the double slit experiment. In an inductively way we categorized the resolutions of 83 students from two secondary schools after implementing a complete sequence to teach basic quantum mechanics. By the Vergnaud´s conceptual fields theory, a set of possible theorems in act were identified in those situations which required to apply the multiple paths technique and to interpret the results from this quantum frame. These theorems in act were categorized as obstacles or enablers to the students´ conceptualization. From the analysis done, it is concluded that the situations seem to be accessible to these high school students since more than half made the quantum reformulation of the double slit experiment as it was expected. Regarding the obstacles detected, they indicate that some situations could be modified to be avoided, and thus to favor the conceptualization. It also raises the possibility of extending the sequence to cover other concepts such as diffraction and uncertainty principle, under the same approach.

Neste trabalho apresentamos uma analise da conceptualização de uma turma de estudantes respeito da reformulação quântica do experimento da dupla fenda. Fizemos uma categorização indutiva dos depoimentos de 83 estudantes de duas escolas de secundaria nas quais implementamos uma sequencia didática visando ensinar aspetos fundamentais de Mecânica quântica. Por meio da teoria dos campos conceituais de Vergnaud identificamos possíveis teoremas em ato que impediram ou facilitaram a conceptualização, nas situações que precisavam de aplicar a técnica de considerar caminhos alternativos de Feynman e ainda interpretar seus resultados desde este marco quântico. Concluímos que as situações são accessíveis aos estudantes do penúltimo ano de escola secundaria, par quanto mais da metade dos estudantes conseguiu reformular quanticamente o experimento da dupla fenda. Os obstáculos detectados nos estudantes indicam que algumas situações poderiam modificar-se para os evitar e assim favorecer a conceptualização. Também, vimos a possibilidade de ampliar a sequencia para tratar outros conceitos como difração e principio de incerteza, com o mesmo enfoque.