Construindo significados em Mecânica Quântica: resultados de uma proposta didática aplicada a estudantes de Física Geral.

Autor
Ileana Greca

Orientação
Marco Antonio Moreira

Grau de Titulação
Doutorado

Unidade / Setor
Instituto de Física

Cidade / UF
Porto Alegre/RS

Dependência Administrativa:
Federal

Resumo
O objetivo deste trabalho foi o de investigar dificuldades de estudantes universitários em relação a conceitos quânticos fundamentais e a elaboração e implementação de uma estratégia didática que facilitasse a compreensão dos mesmos. A base teórica deste estudo reside principalmente na teoria dos modelos mentais de Johnson-Laird, segundo a qual a aquisição de conceitos é mediada pela construção de modelos mentais dos mesmos. Tais modelos são construídos a partir de certos núcleos que determinam a forma de visualização de fenômenos ou situações. Complementando essa base teórica, nos apoiamos na teoria da mediação de Vygotsky, segundo a qual a construção de modelos estaria por sua vez mediada, pelo menos em parte, pela interação social. Diferentes grupos de estudantes universitários que receberam instrução tradicional em conteúdos introdutórios de Mecânica Quântica foram investigados, utilizando-se como fontes de dados testes de associação de conceitos, respostas a questões e entrevistas, que foram analisados mediante análises interpretativa, de agrupamentos hierárquicos e multidimensional. Foram identificados cinco núcleos, quatro dos quais (os mais usados pelos estudantes) utilizam elementos da fenomenologia clássica, de forma que, aparentemente, um dos principais problemas que os estudantes enfrentam consistiria na dificuldade em criar uma nova percepção do mundo microscópico, abandonando formas clássicas de perceber os fenômenos. Para auxiliar os estudantes a conseguir isto usamos em um curso introdutório uma abordagem fenomenológico-conceitual, com ênfase nas características quânticas dos sistemas, ao invés da busca de analogias clássicas. Material instrucional específico foi preparado, salientando-se aspectos quânticos contrastantes dos clássicos. Os resultados desta implementação, com três grupos de estudantes de cursos de Engenharia, parecem mostrar que mais da metade dos mesmos obtiveram um bom entendimento dos conceitos quânticos discutidos, conseguindo construir núcleos consistentes com a fenomenologia quântica.

Palavras Chave
ensino de fisica, proposta didatica