Análisis de la docencia de los modelos atómicos en secundaria y bachillerato. Propuesta de mejora

Abstract

El tema de los modelos atómicos es común en casi todas las asignaturas de Física y Química de ESO y Bachillerato. No por darse en múltiples ocasiones es un tema sencillo para el alumnado, todo lo contrario: contiene conceptos abstractos, su enseñanza es muy difícil contextualizar, y es complicado de trasladar a un laboratorio, requiriendo conocimientos matemáticos y físicos avanzados. Sin embargo, enfocado de una manera correcta, puede servir a los docentes como pilar para sentar las bases de cómo funciona la ciencia y el método científico, y dar una perspectiva histórica a las controversias que tuvieron los investigadores, mostrando por qué el desarrollo de los modelos atómicos fue el desencadenante de una de las teorías más famosas y precisas de la Física: la Mecánica Cuántica. En este trabajo investigaremos cómo se están enseñando los modelos atómicos, cómo se refleja éso en el currículo y, en última instancia, cómo se presentan en los libros de texto a través de una profunda revisión bibliográfica. Para determinar experimentalmente cómo de eficaz es el aprendizaje de esta materia en la actualidad, se ha realizado un análisis estadístico para detectar si el nivel académico influye significativamente en los conocimientos de la materia. Por último, recogiendo la evidencia de los capítulos anteriores, se ha diseñado una distribución original de los contenidos por nivel académico (de acuerdo a la legislación vigente), junto con diversas propuestas que buscan hacer más atractivo el tema, proveyendo de herramientas y recursos útiles para la preparación de unidades didácticas, ya que en la mayoría de ocasiones se enseña de una manera demasiado árida y memorística.

The topic of atomic models is shared for almost every Physics and Chemistry course in high school. Not because it is taught multiple times is an easy subject for the alumni, it is the opposite: it deals with abstract concepts, its teaching is difficult to contextualize, and it is complicated to transfer to a laboratory, requiring advanced mathematical and physical knowledge. However, despite its difficulty, when approached correctly, it can serve as a pillar for teachers to lay the foundations of how science and the scientific method work, give a historical perspective to the controversies researchers dealt with, and understand why the development of the atomic models was the trigger for one of the most famous and accurate theories in Modern Physics: Quantum Mechanics. In this work, we will investigate how atomic models are being taught, how that is reflected in the curriculum and, ultimately, how these contents are shown in textbooks through an in-depth literature review. To experimentally determine how effective is the learning of this subject at present, a statistical analysis has been performed to detect if the academic level significantly influences the knowledge of the issue. Finally, collecting the evidence from the previous chapters, an original content distribution by academic rank will be presented (in agreement with current legislation), along with multiple activity proposals that seek to make the topic more attractive, providing valuable tools and resources for the preparation os didactic units, since in most cases it is taught in a rote manner.