Η διδασκαλία της Κβαντικής Φυσικής στη δευτεροβάθμια εκπαίδευση

Teaching Quantum Physics in secondary education (english)

  1. MSc thesis
  2. ΘΩΜΑΪΣ ΓΚΑΤΣΟΥ
  3. Μεταπτυχιακή Ειδίκευση Καθηγητών των Φυσικών Επιστημών (ΚΦΕ)
  4. 28 September 2025
  5. Ελληνικά
  6. 73
  7. Κωνσταντίνα Στεφανίδου
  8. Κωνσταντίνα Στεφανίδου-Κωνσταντίνος Σκορδούλης
  9. Κβαντική Φυσική, δευτεροβάθμια εκπαίδευση, πρόγραμμα σπουδών, διδακτικοί μέθοδοι, δυσκολίες μάθησης
  10. Φυσικές Επιστήμες: Ιστορία, Επιστημολογία και Εκπαιδευτική Μεθοδολογία / ΚΦΕ60
  11. 24
  12. 62
  13. περιέχει: πίνακες, εικόνες
  14. Η συγκρότηση της σύγχρονης επιστήμης / R.S. Westfall
    •     Το 2022 εισάγονται στο ελληνικό πρόγραμμα σπουδών θέματα κβαντικής φυσικής στην ανώτερη δευτεροβάθμια εκπαίδευση. Η ένταξή τους προκαλεί συζητήσεις στην εκπαιδευτική κοινότητα σχετικά με την αναγκαιότητα διδασκαλίας ενός τόσο εννοιολογικά απαιτητικού αντικειμένου, το περιεχόμενο που είναι κατάλληλο να διδαχθεί σε αυτήν την ηλικία, τις δυσκολίες που μπορεί να προκύψουν στην κατανόησή του και τους αποτελεσματικότερους τρόπους διδασκαλίας. Η παρούσα εργασία συνεισφέρει σε αυτή τη συζήτηση μέσω ποιοτικής ανάλυσης περιεχομένου σχετικών μελετών, στη βάση ανασκόπησης ελληνόφωνης και αγγλόφωνης βιβλιογραφίας.

          Η μελέτη δίνει απαντήσεις σε τέσσερα βασικά ερευνητικά ερωτήματα. Πρώτον, δείχνει ότι η διδασκαλία της κβαντικής φυσικής σε σχολικό επίπεδο είναι αναγκαία, καθώς καλλιεργεί τον επιστημονικό γραμματισμό, ενισχύει την κριτική σκέψη απέναντι στον ανορθολογισμό, εμπνέει πολιτισμικά, συμβάλλει στην κατανόηση των τεχνολογικών εξελίξεων και ανταποκρίνεται στη διεθνή απαίτηση για την ανάπτυξη εξειδικευμένου ανθρώπινου δυναμικού στους αναδυόμενους κβαντικούς τομείς. Δεύτερον, καταγράφει ότι παρουσιάζεται ομοιογένεια στα θέματα που ορίζουν τα προγράμματα σπουδών διεθνώς και στη χώρα μας, ενώ μεταξύ ειδικών δεν προκύπτει ισχυρή συναίνεση για τις έννοιες και τα φαινόμενα που θεωρούνται καταλληλότερα. Τρίτον, αναλύει τους γνωστικούς, γλωσσικούς, παιδαγωγικούς, ψυχολογικούς και θεσμικούς παράγοντες που επηρεάζουν τη μάθηση της κβαντικής φυσικής και προκαλούν δυσκολίες κατανόησης. Τέταρτον, παρουσιάζει τις μεθόδους, τις προσεγγίσεις και τα διδακτικά εργαλεία που προτείνονται στη βιβλιογραφία για την αντιμετώπιση των δυσκολιών και τη βελτίωση της διδασκαλίας.

          Πέραν αυτών, από τη γενικότερη ανάλυση των δεδομένων προκύπτουν θέματα που χρειάζονται περαιτέρω διερεύνηση, όπως ο βαθμός κβαντικής επίγνωσης που πρέπει να καλλιεργούν τα προγράμματα σπουδών και σε ποιους μαθητές, η ένταξη της φύσης της επιστήμης στη διδασκαλία και η ουσιαστική επιμόρφωση των εκπαιδευτικών μέσω βιωματικών πρακτικών. Συνολικά, η διδασκαλία της κβαντικής φυσικής παραμένει ένα ιδιαίτερα απαιτητικό πεδίο, το οποίο αναμένεται να συνεχίσει να θέτει προκλήσεις αλλά και να ανοίγει νέες προοπτικές για την εκπαίδευση.

    •    

          In 2022, topics in quantum physics were introduced into Greece’s upper secondary education curriculum. Their inclusion has sparked debate within the educational community about the necessity of teaching such a conceptually demanding subject, the content appropriate for this age group, the difficulties that may arise in understanding it, and the most effective ways to teach it. This study contributes to the discussion by conducting a qualitative content analysis of relevant studies, informed by a review of both Greek- and English-language literature.

          The study addresses four core research questions. First, it shows that teaching quantum physics at the school level is necessary, as it cultivates scientific literacy, strengthens critical thinking against irrationalism, offers cultural inspiration, contributes to understanding technological developments, and responds to the international demand for developing a specialized workforce in emerging quantum sectors. Second, it finds broad alignment between the topics delineated in curricula internationally and in Greece, while no strong consensus emerges among experts on which concepts and phenomena are most appropriate. Third, it analyzes the cognitive, linguistic, pedagogical, psychological, and institutional factors that influence learning and give rise to difficulties in understanding. Fourth, it presents the methods, approaches, and instructional tools proposed in the literature for addressing these difficulties and improving instruction.

          Beyond these findings, the broader analysis of the data highlights issues requiring further investigation, such as the degree of quantum awareness that curricula should cultivate and for which student groups; the integration of the nature of science into teaching; and meaningful teacher professional development through experiential practices. Overall, the teaching of quantum physics remains a particularly demanding field—one that is expected to continue posing challenges while also opening new prospects for education.

  15. Hellenic Open University
  16. Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση - Παρόμοια Διανομή 4.0 Διεθνές