δείτε την πρωτότυπη σελίδα τεκμηρίου στον ιστότοπο του αποθετηρίου του φορέα για περισσότερες πληροφορίες και για να δείτε όλα τα ψηφιακά αρχεία του τεκμηρίου*
Διδασκαλία βασικών εννοιών της Κβαντικής Θεωρίας σε μαθητές Λυκείου
Teaching basic concepts of quantum theory to high school students
Ντίκου, Αιμιλία
Σκορδούλης, Κωνσταντίνος
Κολιόπουλος, Δημήτρης
Οι έρευνες που έχουν διεξαχθεί τις τελευταίες δεκαετίες και αφορούν στις διδακτικές τεχνικές που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη διδασκαλία της κβαντομηχανικής, δείχνουν ότι δεν πρόκειται για ένα εύκολο έργο, αλλά σίγουρα υπάρχουν κάποιες προσεγγίσεις που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να ενθαρρύνουν την εννοιολογική κατανόηση των κβαντικών εννοιών από τους μαθητές.
Για την παρούσα έρευνα σχεδιάστηκε μία διδακτική παρέμβαση στην ενότητα «Βασικές έννοιες της Κβαντικής Θεωρίας». Η διδασκαλία απευθύνεται σε μαθητές των δύο τελευταίων τάξεων του Λυκείου και στηρίχθηκε στην οργάνωση μίας μαθησιακής ενότητας στον ηλεκτρονικό σχεδιαστικό χώρο http://cglearner.com, σύμφωνα με τις αρχές της Μάθησης μέσω Σχεδιασμού. Τα διδακτικά εργαλεία που χρησιμοποιήθηκαν για τον σχεδιασμό της διδακτικής ενότητας είναι στοιχεία από την Ιστορία και τη Φιλοσοφία των Επιστημών, νοητικά πειράματα, οπτικές αναπαραστάσεις και εικονικά εργαστήρια με τη βοήθεια ηλεκτρονικών υπολογιστών και του διαδικτύου. Στόχος της εργασίας είναι η άρση των εννοιολογικών εμποδίων που συναντούν οι μαθητές κατά την εκμάθηση των εννοιών της κβαντικής θεωρίας μέσω της διδακτικής παρέμβασης. Να σημειωθεί ότι σύμφωνα με το αναλυτικό πρόγραμμα στη Γ’ τάξη του Ελληνικού Λυκείου πρέπει να διδαχτούν η κβαντική θεωρία του Planck, το ατομικό πρότυπο του Bohr, η κυματική θεωρία της ύλης του De Broglie, η αρχή της αβεβαιότητας του Heisenberg και η κυματική εξίσωση του Schrödinger σε μία μόνο διδακτική ώρα.
Τα αποτελέσματα της έρευνας στηρίχθηκαν σε γραπτά ερωτηματολόγια που συμπλήρωσαν οι μαθητές αλλά και σε συνεντεύξεις των μαθητών. Από τα αποτελέσματα της έρευνας προέκυψε ότι τα διδακτικά εργαλεία που χρησιμοποιήθηκαν έχουν θετικά αποτελέσματα όσον αφορά στην ποιοτική προσέγγιση συγκεκριμένων σημείων των βασικών εννοιών της κβαντικής θεωρίας, ενώ οι μαθηματικές πράξεις και ο καταιγισμός πληροφοριών σε μικρό χρονικό διάστημα, δεν προάγουν την εννοιολογική κατανόηση.
The researches that have been conducted in recent decades concerning the teaching techniques that can be used for the teaching of quantum mechanics shows that this is not an easy task, but certainly some important approaches can be applied to enhance students’ conceptual understanding of quantum concept.
For the present research, a didactic approach was designed named "Basic concepts of quantum theory". The teaching approach is addressed to students of the last two grades of the Lyceum (High school) and has been based on the organization of a learning module in the electronic platform http://cglearner.com in accordance with the principles of Learning by Design. The didactic tools used to design the module are elements of History and Philosophy of Science, mental experiments, visual representations and virtual labs with the help of computers and the Internet. The aim of the teaching method is to remove the learning impediments encountered by students in learning the concepts of quantum theory.
The results of this study were based on written questionnaires and on students' interviews. The results of the research revealed that the didactic tools used have positive results in qualitative approach to specific areas of the basic concepts of quantum theory, while mathematical operations and information storming in a short period of time do not promote conceptual understanding.
Ελληνικό Ανοικτό Πανεπιστήμιο / Hellenic Open University
123
4
16
*Η εύρυθμη και αδιάλειπτη λειτουργία των διαδικτυακών διευθύνσεων των συλλογών (ψηφιακό αρχείο, καρτέλα τεκμηρίου στο αποθετήριο) είναι αποκλειστική ευθύνη των αντίστοιχων Φορέων περιεχομένου.
Βοηθείστε μας να κάνουμε καλύτερο το OpenArchives.gr.
