An Introduction to Quantum Mechanics Through Neuroscience and CERN Data

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Abstract

(1) Antecedentes: Uno de los mayores retos que afrontan los estudiantes al estudiar mecánica cuántica es la falta de experiencia cotidiana e intuición sobre sus conceptos. Este artículo presenta una actividad holística diseñada para introducir algunas ideas fundamentales de la mecánica cuántica mediante un nuevo enfoque pedagógico que mejore la motivación de los estudiantes. Utilizando datos abiertos reales del CERN, la actividad conecta conceptos clásicos de dinámica y electromagnetismo con sus equivalentes cuánticos, destacando tanto sus similitudes como sus diferencias. La enseñanza de la física debe tener en cuenta la forma en que el cerebro aprende. Por ello, la actividad se basa en principios neurocientíficos observados sobre el aprendizaje de la física. El enfoque mantiene el rigor y la precisión que requieren estos conceptos abstractos. (2) Métodos: Para evaluar el impacto de la actividad por género, se valoró la motivación intrínseca mediante una escala tipo Likert con 81 estudiantes de grado de ámbitos como ingeniería de sistemas de inteligencia artificial, ingeniería informática, ingeniería matemática y arquitectura. (3) Resultados: un análisis mediante la prueba U de Mann-Whitney indica que la actividad mejora de forma significativa la motivación intrínseca de los estudiantes para estudiar mecánica cuántica, con mejoras observadas tanto en estudiantes varones como en mujeres. (4) Conclusiones: Este resultado pone de relieve el potencial de la actividad para fomentar un mayor interés por la física, tanto en hombres como en mujeres, ya que no se han observado diferencias significativas entre ambas muestras. [Traducción automática al español; idioma original: inglés.]