Contextualização histórica dos conceitos de emaranhamento quântico e não-localidade
um estudo piloto
DOI:
https://doi.org/10.35699/2237-5864.2020.15992Palavras-chave:
Mecânica Quântica, História e Filosofia da Ciência, Licenciatura em FísicaResumo
O artigo traz reflexões sobre a utilização da História e Filosofia da Ciência para auxiliar a aprendizagem da Mecânica Quântica, com foco nos conceitos de emaranhamento quântico e não-localidade, para alunos de licenciatura em Física. Uma proposta didática foi elaborada a partir da perspectiva da Engenharia Didática de Artigue que estabelece algumas fases de elaboração de um conteúdo a ser ministrado. Propõe-se uma contextualização histórica como forma de facilitar o ensino da Mecânica Quântica com aulas mediadas pela professora-pesquisadora e uso de textos originais de cientistas através dos quais buscou-se estabelecer momentos dialógicos e de análise textual. As atividades realizadas pelos estudantes tornaram-se instrumentos de análise e são observados via Taxonomia de Bloom Revisada. Como resultado da implementação, a contextualização histórica é percebida como passo importante para o ensino da Mecânica Quântica. Os estudantes, embora tenham apresentado lacunas na compreensão conceitual, mostram-se interessados na História e Filosofia da Ciência, uma vez que ela possibilita ricas trocas histórico-conceituais fundamentais para que se prossiga com aprendizagem.
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Referências
ALLCHIN, Douglas. Teaching the nature of Science: perspectives and resources. SHiPS Education Press, Saint Paul, v. 98, nov. 2013.
ALMEIDA, Maria José Perreira Monteiro de; QUEIROZ, Elizabeth C. L. Divulgação científica e conhecimento escolar: um ensaio com adultos. Cadernos CEDES, Campinas, v. 17, n. 41, p. 62-68, 1997.
ANDERSON, Lorin W.; KRATHWOHL, David R.; BLOOM, Benjamin Samuel. A Taxonomy for learning, teaching, and assessing: a revision of Bloom’s Taxonomy of educational objectives. [S.l.]: Allyn & Bacon, 2001.
ARTIGUE, M. Didactical Engeneering as a framework for the conception of teaching products. In: BIEHLER, R. E. A. (ed.). Didactics of Mathematics as a scientific discipline. Netherlands: Kluwer Academic Publishers, 1994. p. 27-39.
ASPECT, Alain; DALIBARD, Jean; ROGER, Gérard. Experimental test of Bell’s inequalities using time-varying analyzers. Physical Review Letters, v. 49, n. 25, p. 1804-1807, dez. 1982.
BELL, J. S. On the Einstein Podolsky Rosen Paradox. Physics, [S.l.], v. 1, n. 3, p. 195-200, nov. 1964.
BRASIL. Ministério da Educação. Diretrizes curriculares para os cursos de bacharelado e licenciatura em Física. Brasília: Parecer nº CNE/CES nº 1304/2001, de 03 de abril de 2001.
BRASIL. Ministério da Educação. Diretrizes curriculares nacionais para a formação inicial e continuada dos profissionais do magistério da educação básica. Brasília: Parecer CNE/CP 2/2015, de 9 de junho de 2015.
COLL, César; POZO, Juan Ignacio; SARABIA, Bernabé; VALLS, Enric. Los Contenidos en la Reforma: enseñanza y aprendizaje de conceptos, procedimientos y actitudes. Buenos Aires: Santillana, 1992.
CUESTA-BELTRÁN, Yeison Javier. Estado del arte: tendências en la enseñanza de la Física Cuántica entre 1986 y 2016. TED, Bogotá, n. 44, p. 147-166, segundo semestre de 2018.
DELIZOICOV, Nadir Castilho; SLONGO, Iône Ines Pinsson; HOFFMANN, Marilisa Bialvo. História e Filosofia da Ciência e formação de professores: a proposição dos cursos de licenciatura em Ciências Biológicas do sul do Brasil. In: X CONGRESSO NACIONAL DE EDUCAÇÃO: Seminário internacional de representações sociais, subjetividade e educação, 2011, Curitiba. Anais... Curitiba: [s.n.], 2011. p. 7-10.
EINSTEIN, A.; PODOLSKY, B.; ROSEN, N. Can quantum-mechanical description of physical reality be considered complete? Physical Review, [S.l.] v. 47, n. 10, p. 777-780, maio 1935.
FELDMAN, Daniel. Ajudar a ensinar: relações entre didática e ensino. Porto Alegre: Artes Médicas, 2001.
FERRAZ, Ana Paula do Carmo Marcheti; BELHOT, Renato Vairo. Taxonomia de Bloom: revisão teórica e apresentação das adequações do instrumento para definição de objetivos instrucionais. Gestão & Produção. [online]. v. 17, n. 2, p. 421-431, 2010.
FORATO, Thaís Cyrino de Mello. A filosofia mística e a doutrina newtoniana: uma discussão historiográfica. Alexandria: Revista de Educação em Ciência e Tecnologia, Florianópolis, v. 1, n. 3, p. 29-53, nov. 2008.
FREIRE Jr., Olival. Philosophy enters the optics laboratory: Bell’s theorem and its first experimental tests (1965-1982). History and Philosophy of Modern Physics, v. 37, n. 4, p. 577-616, dez. 2006. DOI: https://doi. org/10.1016/j.shpsb.2005.12.003.
PÉREZ, Daniel Gil et al. Para uma imagem não-deformada do trabalho científico. Ciência & Educação, Bauru, v. 7, n. 2, p. 125-153, 2001.
GRECA, I. M.; FREIRE, O. Meeting the Challenge: Quantum Physics in Introductory Physics Courses. In: MATTHEWS, Michael R. (ed.). International Handbook of Research in History, Philosophy and Science Teaching. Dordrecht: Springer, 2014. p. 183-209.
HEERING, P.; HÖTTECKE, D. Historical-investigative approaches in Science teaching. In: MATTHEWS, Michael R. (ed.). International handbook of research in History, Philosophy and Science teaching. New York: Springer, 2014. p. 1473-1502.
HOLTON, Gerald. What historians of Science and Science educators can do for one another? Science Education, v. 12, n. 7, p. 603-616, out. 2003.
KOHNLE, Antje et al. A New Introductory Quantum Mechanics Curriculum. European Journal of Physics, v. 35, n. 1, 2014.
KRAGH, H. An introduction to the historiography of science. Cambridge University Press: New York, 1989.
KRAGH, H. A sense of history: history of science and the teaching of introductory quantum theory. Science & Education, Dordrecht, v. 1, n. 4, p. 349-363, 1992.
LIMA, Luís Gomes de; RICARDO, Elio Carlos. O Ensino da Mecânica Quântica no nível médio por meio da abstração científica presente na interface Física-Literatura. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, Florianópolis, v. 36, n. 1, p. 8-54, abr. 2019. DOI: https://doi.org/10.5007/2175-7941.2019v36n1p8.
LÜDKE, Menga; ANDRÉ, Marli E. D. A. Pesquisa em Educação: abordagens qualitativas. São Paulo: EPU, 1986.
MARTINS, Roberto A. Introdução. A história das Ciências e seus usos na educação. In: SILVA, Cibelle Celestino (org.). Estudos de História e Filosofia das Ciências: subsídios para aplicação no ensino. São Paulo: Livraria da Física, 2006. p. 21-34.
MATTHEWS, Michael. História, Filosofia e ensino de Ciências: a tendência atual de reaproximação. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, Florianópolis, v. 12, n. 3, p. 164-214, dez. 1995.
MONTENEGRO, A. G. P. M. A leitura de textos originais de Faraday por alunos do Ensino Fundamental e Médio. 2005. 98 f. Dissertação (Mestrado em Educação) – Faculdade de Educação, Universidade Estadual de Campinas, Campinas, 2005.
MOREIRA, Marco Antonio; OSTERMANN, Fernanda. Sobre o ensino do método científico. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, Florianópolis, v. 10, n. 2, p. 106-117, 1993.
OSTERMANN, Fernanda; PRADO, Sandra Denise. Interpretações da mecânica quântica em um interferômetro virtual de Mach-Zehnder. Revista Brasileira de Ensino de Física, São Paulo, v. 27, n. 2, p. 193-203, abr./jun. 2005. DOI: http://dx.doi.org/10.1590/S1806-11172005000200003.
PRAIA, João; PÉREZ, Daniel Gil; VILCHES, Amparo. O papel da natureza da ciência na educação para a cidadania. Ciência & Educação, Bauru, v. 13, n. 2, p. 141-156, 2007.
SCHÖN, Donald A. Educando o profissional reflexivo: um novo design para o ensino e a aprendizagem. Tradução de Roberto Catal do Costa. Porto Alegre: Artmed, 2000. 256p.
SCHRÖDINGER, E. Die gegenwärtige situation in der Quantenmechanik. Naturwissenschaften, Berlin, v. 48, n. 23, p. 807-812, 823-828, 844-849, 1935.
SILVA, Boniek Venceslau da Cruz. História e Filosofia da Ciência como subsídio para elaborar estratégias didáticas em sala de aula: um relato de experiência em sala de aula. Revista Ciência & Ideias, Rio de Janeiro, v. 3. n. 2, p. 1-14, 2012.
SILVA, Cibelle Celestino (org.). Estudos de História e Filosofia das Ciências: subsídios para aplicação no ensino. São Paulo: Editora Livraria da Física, 2006.
SOUZA, Rafaelle da Silva; LIMA, Indianara; TEIXEIRA, Elder Sales. Conceitos de Física Quântica na formação de professores: construindo uma proposta didática orientada pela História e Filosofia da Ciência. In: 16° SEMINÁRIO NACIONAL DE HISTÓRIA DA CIÊNCIA E DA TECNOLOGIA, 2018, Campina Grande. Anais eletrônicos... Campina Grande, [s.n.], 2018.
VYGOTSKY, Lev Semyonovich. A formação social da mente: o desenvolvimento dos processos psicológicos superiores. 3. ed. São Paulo: Martins Fontes, 1989.
VYGOTSKY, Lev Semyonovich. A formação social da mente. São Paulo: Martins Fontes, 2007.
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