Διδασκαλία της Κβαντικής Θεωρίας στη Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση: Εστίαση στην Ιστορία και την Φύση της Επιστήμης

PDF
Δημοσιευμένα: Απρ 7, 2025
DOI: https://doi.org/10.12681/codiste.7743
Λέξεις-κλειδιά:
διδασκαλία δευτεροβάθμια εκπαίδευση επιστημολογία εννοιολογική κατανόηση κβαντική θεωρία
Μαρία Μαγαλιού
Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών Παιδαγωγικό, Τμήμα Δημοτικής Εκπαίδευσης
Γιάννα Κατσιαμπούρα
Κώστας Σκορδούλης
Περίληψη

Η κβαντική θεωρία αποτελεί έναν από τους πιο συναρπαστικούς και καινοτόμους τομείς της σύγχρονης επιστήμης. Ωστόσο, η αφηρημένη και μαθηματικά απαιτητική φύση της αποτελεί μια πρόκληση για τους μαθητές/τριες. Τα τελευταία χρόνια έχουν προταθεί διάφορες μέθοδοι διδασκαλίας  της κβαντικής θεωρίας στην δευτεροβάθμια εκπαίδευση με τις δύο κυριότερες να εστιάζουν στην χρήση ψηφιακών μέσων και στην διεξαγωγή πειραμάτων στο εργαστήριο. Η παρούσα εργασία, παρουσιάζει έρευνες που δημοσιεύτηκαν μετά το 2014 και εξετάζουν πώς μπορούν να διδαχθούν βασικές έννοιες και αρχές της κβαντικής θεωρίας σε μαθητές δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης, με μέθοδο που να εστιάζει στην Ιστορία και την φύση της επιστήμης.


 

Λεπτομέρειες άρθρου
  • Ενότητα
  • 14o Συνέδριο Διδακτικής Φυσικών Επιστημών και Νέων Τεχνολογιών στην Εκπαίδευση
Λήψεις
Τα δεδομένα λήψης δεν είναι ακόμη διαθέσιμα.
Αναφορές
Abd-El-Khalick, F., & Lederman, N. G. (2000). The influence of history of science courses on students’ views of nature of science. Journal of Research in Science Teaching, 37(10), 1057–1095. https://doi.org/10.1002/1098-2736(200012)37:10<1057::AID-TEA3>3.0.CO;2-C
Ambrose, B.S. Shaffer, P.S. Steinberg R.N. & McDermott, L C. (1999). An investigation of student understanding of single-slit diffraction and double-slit interference. American Journal of Physics, 67(2), 146-155. https://doi.org/10.1119/1.19210
Bungum, B. Bøe, M.V. Henriksen, E.K. (2018). Quantum talk: How small-group discussions may enhance students’ understanding in quantum physics. Sci Ed. 2018; 102: 856–877. https://doi.org/10.1002/sce.21447
Haron, S. & Halim, L. (2023). Teaching Quantum Physics at Secondary Schools: A Systematic Literature Review. Int. J. Acad. Res., Vol 12 (3),1976-1995, http://dx.doi.org/10.6007/IJARPED/v12-i3/19308
Greca, I.M., Freire, O. (2014). Meeting the Challenge: Quantum Physics in Introductory Physics Courses. In: Matthews, M. (eds) International Handbook of Research in History, Philosophy and Science Teaching. Springer, Dordrecht. https://doi.org/10.1007/978-94-007-7654-8_7
Kragh, H. (1992). A sense of history: History of science and the teaching of introductory quantum theory. Science & Education, 1, 349-363. https://doi.org/10.1007/BF00430962
Krijtenburg-Lewerissa, K. Pol, H. J. Brinkman A., and Joolingen, W. R. (2017) Insights into teaching quantum mechanics in secondary and lower undergraduate education, Phys. Rev. Phys. Educ. Res. 13, 010109 https://doi.org/10.1103/PhysRevPhysEducRes.13.010109
Krijtenburg-Lewerissa, K., Pol, H. J., Brinkman, A., & van Joolingen, W. R. (2019). Key topics for quantum mechanics at secondary schools: A Delphi study into expert opinions. International journal of science education, 41(3), 349-366. https://doi.org/10.1080/09500693.2018.1550273
Matthews, (2024) M.R. Thomas Kuhn and Science Education. Sci & Educ 33, 609–678. https://doi.org/10.1007/s11191-022-00408-1
Müller, R. & Mishina, O. (2020). Quantum physics in secondary school -- milq.10.48550/arXiv.2012.15162. DOI: 10.48550/arXiv.2012.15162
Pospiech, G. (2003). Philosophy and Quantum Mechanics in Science Teaching. Science & Education 12, 559–571 (2003). https://doi.org/10.1023/A:1025384115480
Stadermann, K., van den Berg, E., & Goedhart, M. (2019). Analysis of secondary school quantum physics curricula of 15 different countries: Different perspectives on a challenging topic. Physical Review Physics Education Research, 15(1), 1-25. Article 010130.
https://doi.org/10.1103/PhysRevPhysEducRes.15.010130
Stadermann, K., van den Berg, E., & Goedhart, M. (2021). How high schools teach quantum physics – a cross-national analysis of curricula in secondary education. Journal of Physics : Conference Series, 1929, 1- 4. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1929/1/012045