Secuencia para enseñar conceptos acerca de la luz desde el enfoque de Feynman para la Mecánica Cuántica en la Escuela Secundaria: un análisis basado en la teoría de los campos conceptuales

Abstract

En este trabajo se presenta un conjunto de situaciones que componen una secuencia diseñada para enseñar conceptos relativos a la luz, que incluyen y enfatizan su aspecto cuántico, con el fin de promover su conceptualización en estudiantes del último año de la escuela secundaria. La descripción y el análisis didáctico de las situaciones se realizan utilizando la Teoría de los Campos Conceptuales de Vergnaud, anticipando los posibles invariantes operatorios que los estudiantes utilizarán al afrontar las situaciones. Las situaciones se presentan en un marco conceptual unificador basado en el enfoque de Caminos Múltiples de Feynman para la mecánica cuántica. Se parte de un conjunto de experiencias relativas a la luz (en su mayoría realizables en el aula de clases) para luego formular una explicación cuántica de las mismas. Este abordaje ofrece una vía posible para que los estudiantes de la escuela secundaria construyan el sentido de los conceptos cuánticos: caminos alternativos, camino de tiempo mínimo y distribución de probabilidad en la Experien-cia de la Doble Rendija. Se realizan consideraciones didácticas basadas en la Teoría de los Campos Conceptuales.

In this work, a range of situations presented in a didactic sequence designed to teach concepts related to light and its quantum aspect for high school students is presented. The description and analysis of teaching situations are performed by using the Theory of Conceptual Fields by Vergnaud. The situations are presented in a unifying conceptual framework based on Feynman´s “Path Integrals” approach to Quantum Physics. The work is based on a set of experiences on light (mostly achievable in the classroom) and then it proposes a quantum explanation thereof. This approach offers a possibility for high school students to build a sense of quantum concepts: alternative paths, path of a minimum time and probability distribution on the experience of the double slit. Didactic considerations based on the theory of conceptual fields are made.