CONCLUSÕES

Este trabalho apresenta uma Sequência Didática que tem por objetivo promover a aprendizagem de conceitos de Mecânica Quântica a partir de conhecimentos prévios de ondulatória e óptica, chegando-se ao Tunelamento Quântico como tema central. As noções de reflexão e refração de ondas têm seus análogos na reflectância e na transmitância de ondas de probabilidade, calculadas para potenciais simples, via a equação de Schrödinger. Esses fenômenos foram visualizados em vídeos produzidos pelo autor quando tratou das aulas sobre ondas em meios elásticos, dando ênfase às condições de propagação das mesmas (densidade do meio e tensão a que está submetido) e às condições de fronteira.

Particularmente, trabalhou-se cuidadosamente a questão da condição de contorno em meios de densidades diferentes, mostrando a diferença de velocidade de propagação em cada um deles. Esses conhecimentos foram avaliados em observações durante as aulas e em questionários.

Verificou-se indícios de aprendizagem significativa em relação às propriedades dos meios e às velocidades dos pulsos, bem como a relação dessas com condições de fronteira para meios de densidade diferentes unidos por um ponto, como se mostrou em um dos vídeos produzidos nesse trabalho. Os alunos concluíram que uma das molas “trabalha mais”, isto é, move-se mais que a outra, ou quando diz, a respeito do aumento de tensão, que “aparecem mais metades de onda”, provavelmente referindo-se a meios comprimentos de onda.

Sobre as questões de quântica, ficou patente a relação com racionalismo clássico, quando das considerações sobre a barreira, entendida até mesmo como uma “parede” intransponível. Em alguns casos, o tunelamento assumiu posições animistas, no sentido bachelardiano do termo. Posições substancialistas também estão presentes em algumas falas, mostradas no capítulo precedente, e, como Bachelard bem aponta, um obstáculo nunca está sozinho: o obstáculo verbal também aparece em cena.

Alguns alunos alcançaram as noções de distribuição, de densidade de probabilidade (alunos 19 e 22, por exemplo), associando-as ao confinamento ou à redução de escala, o Angstrom ou o nanômetro.

Ainda sobre noções de física quântica, subjaz a ideia de contínuo/discreto, de modificação de propriedades pela redução de escala. Nesse pormenor, a aplicação

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da sequência PhET para partícula livre, degrau de potencial e barreira de potencial ajudaram a reconhecer, na releitura do texto sobre o comportamento da água confinada em berílio, que representava o fenômeno de tunelamento quântico.

Apesar dos avanços observados, fica evidente também a questão obstáculo verbal, notadamente nas respostas que usam a palavra canal. Parece-nos que estaria associada a um caminho particular, uma trajetória, um capilar através da barreira, por onde fluiriam as moléculas. Ou, ainda, as “moléculas que puxam umas às outras. É normal que seja assim, por tratar-se de ideias que desfiam a intuição, que segundo Bachelard, são númenos e não fenômenos.

Em resumo, defendemos que:

 a sequência didática apresentada pode ser usada para introduzir conceitos de física quântica no ensino médio.

 Os conceitos clássicos são úteis como ideia ancora dos conhecimentos prévios de ondas em meios elásticos são subsunçores para as novas ideias.

 Os organizadores prévios escolhidos podem promover a aprendizagem significativa e foram escolhidos de acordo com a teoria de Ausubel, a saber

o Texto recente sobre o tunelamento quântico da água aprisionada em estruturas do berílio

o Vídeos produzidos pelo autor sobre a propagação de pulsos e ondas em meios elásticos

o Sequência de atividades no simulador PhET, cobrindo vários sistemas quânticos simples.

Esperamos ter dado uma contribuição para a introdução de conceitos de física quântica no ensino médio.

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