¿Debería enseñarse la mecánica cuántica en la escuela secundaria?

Creo que es útil enseñar mecánica cuántica en la escuela secundaria. Siento que estudiar Física no solo es una forma de entender cómo se comporta el universo que nos rodea, sino que también puede tener un impacto muy profundo en el desarrollo de una mentalidad lógica y mejorar nuestras capacidades para resolver problemas de manera crítica. En ese sentido, la enseñanza de la mecánica clásica ayuda al estudiante a desarrollar tales habilidades a través de experimentos y observaciones.

Lo que me lleva a mi punto: la mecánica cuántica requiere que una persona piense en un sistema en un sentido completamente contraintuitivo y confíe en la matemática pura y la lógica para obtener resultados. En realidad, esto capacitaría a los estudiantes a “pensar fuera de la caja”, que a su vez se entrena para resolver problemas no solo de manera crítica, sino también para encontrar soluciones innovadoras de manera creativa. La mecánica cuántica también depende en gran medida de la probabilidad y las estadísticas. Esto ayudaría a los estudiantes a desarrollar una mentalidad estadística.

Pero, ¿cómo se introduciría la mecánica cuántica? Seguramente, las matemáticas están demasiado avanzadas para que un estudiante de secundaria las entienda, pero me permito disentir. En primer lugar, aunque las matemáticas proporcionan un argumento más riguroso, es muy útil para introducir los conceptos en la mecánica cuántica y minimizar las matemáticas. Esto también deja espacio para detallar la historia y el desarrollo del campo, comenzando con la “catástrofe ultravioleta”. Estos conceptos, aunque son extraños y difíciles, no son más difíciles que enseñar a un alumno a comprender el cálculo. El efecto fotoeléctrico de Einstein es también un gran punto de introducción a la mecánica cuántica y se basa en matemáticas muy básicas (si recuerdo, las ecuaciones eran todas ecuaciones lineales).

Por supuesto. Puedes enseñar muchos QM sin introducir matemáticas demasiado complicadas. Centrarse en los fundamentos y conceptos físicos.

Mis cursos de bachillerato en Alemania presentaban muchos fenómenos relacionados con la gestión de la calidad, desde experimentos de doble rendija sobre el efecto fotoeléctrico hasta colisionadores de partículas. Incluso discutimos la ecuación de Schroedinger en términos muy simples. No hay necesidad de entender técnicas generales de solución para ecuaciones diferenciales parciales. (Recuerdo haber escrito un solucionador numérico para varios átomos de electrones como un proyecto paralelo en mi último año escolar, pero eso era más como un geek de física).

El punto de alto nivel es: QM puede y debe enseñarse en la escuela secundaria al centrarse en los conceptos básicos y las ideas detrás de él. Se pueden entender fácilmente sin matemáticas avanzadas. La gestión de la calidad es absolutamente esencial para nuestras teorías modernas de la naturaleza; omitirla sería una grave omisión.

La física clásica es el resultado estadístico de las interacciones cuánticas y se demuestra fácilmente en las aulas sin un presupuesto significativo. De hecho, puedes mostrar los resortes de los estudiantes y las pesas que caen, etc.

La razón principal para enseñar mecánica clásica es que coincide con el nivel de matemáticas que los estudiantes están aprendiendo . Darles a los estudiantes una aplicación del mundo real para su geometría y álgebra produce una sinergia en la educación que hace que dos temas se solucionen en sus mentes. Saltar la cinética sería saltarse una forma de facilitar la comprensión de las matemáticas.

Realmente no creo que recomendarías saltar el álgebra y el cálculo y saltar directamente a niveles más altos de matemáticas. Usas las cosas más básicas más en tu vida real. Y solo los especialistas necesitan álgebra lineal y ecuaciones diferenciales; Del mismo modo, solo los especialistas necesitan mecánica cuántica.

Creo que los estudiantes primero deben obtener una base sólida en la mecánica clásica, ya que es la base de muchos aspectos del mundo macro, incluida la ingeniería civil, ingeniería mecánica y más. Esto no quiere decir que no deberíamos tener alguna introducción a los conceptos de gestión de la calidad.

Para complicar el problema, el tratamiento de la química en estos días, incluso en la escuela secundaria, casi exige cierta teoría de la calidad de la introducción.

Pero los estudiantes de secundaria tienen poco tiempo para dominar tanto el clásico como el de gestión de la calidad, y cubrir el decente clásico casi se consumirá todo el tiempo disponible para hacerlo bien.

Además, las matemáticas para cubrir QM NO son realmente susceptibles de enseñar a un estudiante de secundaria normal. ¿Quieres ser el que cubra la ecuación de Schroedinger para un joven de 17 años?

Leí acerca de la mecánica cuántica en la escuela secundaria, solo por mi cuenta al ver algo de no ficción de la biblioteca. Creo que me ayudó a comprender los conceptos, pero ya había leído sobre astrofísica, relatividad y física subatómica antes de abordarlos, y creo que esos conceptos fueron útiles para darme un marco para entenderlo. No aprendí QM por delante de la física normal, sino que aceleré mi estudio.
Creo que el principal problema con la construcción de una intuición para la gestión de la calidad es que está en desacuerdo con nuestra experiencia, no porque aprendimos mecánica clásica en el aula. Necesitamos un conjunto de herramientas, ya sea un juguete, una simulación, un juego o lo que sea, que siga las reglas de la mecánica cuántica y nos permita experimentarlo de forma práctica.

Además, la mayoría de las personas necesitarán la mecánica clásica mucho más que la mecánica cuántica, incluso en los esfuerzos profesionales, por lo que hacer que desarrollen el pensamiento para ella es más útil en general.

No, demasiado confuso. Enséñales primero la diferencia entre ciencia y pseudociencia. O al menos, enséñeles la diferencia entre la teoría del laico (conjetura) y la teoría científica (apoyada por la evidencia).

Sólo cuando las ecuaciones diferenciales se enseñan en la escuela secundaria. Comprender realmente la mecánica cuántica más allá del nivel enseñado en química requiere más cálculo del que se enseña normalmente en la escuela secundaria.

Ahora, si pudiéramos presionar a las escuelas secundarias para que enseñen a los niños lo suficientemente bien como para que aprendan las matemáticas de manera confiable hasta la diferencia, entonces yo estaría a favor de enseñarlas en la escuela secundaria. Cuanto más aprendas, mejor, digo.

Voy a ir con un gran gordo SI. Si bien con una condición, la física debe enseñarse con un mínimo de matemáticas que permita a los estudiantes enfocarse en los principios, no en las matemáticas.

Creo que sería muy saludable que todos entendieran qué tan inútil es la intuición en un nuevo terreno. Actualmente, en la mayoría de los temas se requiere que los resultados / declaraciones sean intuitivos, lo que no es ciencia sino un sesgo autocumplido.

Como estudiante de secundaria que acaba de terminar de estudiar física de honores, creo que tocar en cuanto a cuántica era muy importante. Apenas nos metimos en eso, pero realmente alcanzó mi interés en seguir estudiando física en la universidad. Espero obtener un título en ingeniería mecánica con el tiempo, pero después de aprender un poco sobre cuántica en la escuela, me he interesado mucho en el aspecto físico de la ciencia.

Como un curso avanzado de preparación para la universidad. Una pequeña minoría de estudiantes en la escuela secundaria podría estar lista para un curso de vectores, espacio de Hilbert y ecuaciones diferenciales.