El modelo del sistema solar proporciona una base para la comprensión de los orbitales y los niveles de energía. Si bien es incorrecto, creo que establece el marco para la comprensión de la “nube de electrones”. La razón por la que creo que enseñar el modelo de mecánica cuántica en la escuela primaria no sería fructífero es porque se necesita una comprensión más bien fundamental de los axiomas de la mecánica cuántica para comenzar a comprender (por ejemplo, el principio de incertidumbre). Si bien creo que un niño en la escuela primaria podría memorizar lo que les estamos diciendo y regurgitarlo para una prueba, no creo que entiendan lo que se les está enseñando. Tomemos, por ejemplo, ¿cuál es el área de un círculo? pi * r ^ 2. Suponga que es un niño en la escuela primaria, ahora si le dijera que todo lo que tiene que hacer es comenzar con la circunferencia de un círculo (2 * pi * r) e integrarse con respecto al radio para obtener el área, ¿podría realmente aprecio lo que te estaba diciendo? Probablemente no porque hay algunas cosas fundamentales que debe comprender (por ejemplo, qué son derivados e integrales) antes de poder comprender una definición como esta. Creo que el mejor enfoque sería enseñarles el modelo del sistema solar y explicarles que, aunque no es una representación precisa, va lo suficientemente lejos como para justificar su uso al explicar fenómenos particulares (por ejemplo, electrones de valencia, orbitales, niveles de energía).
¿Se puede enseñar el modelo QM del átomo en la escuela primaria?
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Creo que debería ser. Cada pocos años en la escuela tenía que “desaprender” todas las cosas equivocadas que me enseñaron en años anteriores. Esta forma de enseñarme falsedades “lavadas del cerebro” que fueron / son difíciles de eliminar. Incluso después de haber tomado la teoría cuántica de campo como estudiante de posgrado, todavía me encuentro accidentalmente usando algo completamente incorrecto que aprendí en la escuela primaria, secundaria o pregrado.
No recuerdo dónde leí esto, pero hubo algunas investigaciones realizadas sobre este fenómeno que básicamente decían que las nociones arraigadas desarrolladas temprano en la infancia son muy difíciles de modificar una vez que se han establecido.
Si una asignatura es demasiado complicada para enseñar en cierto nivel de grado, entonces no debería enseñarse en absoluto en lugar de propagar una versión incorrecta de la verdad. Se me ocurren muchas formas de simplificar la explicación QM del átomo para que un niño pueda entenderlo, sin introducir imprecisiones.
En cuanto al modelo básico de QM (como se muestra en la Breve historia del tiempo), sí, para estudiantes curiosos + inteligentes. Leí la Breve historia del tiempo en octavo grado (en realidad usé la versión en CD-ROM), y fue increíblemente útil explicar cosas como el Principio de incertidumbre a pesar de que no sabía las matemáticas. El conocimiento de cosas como la nube de electrones y el principio de incertidumbre son comunes entre los alumnos dotados de 7º a 8º grado.
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