Impostazioni e percorsi per l’insegnamento della meccanica quantistica nella scuola

L’importanza, che la meccanica quantistica riveste nella descrizione del mondo microscopico, il suo ruolo di teoria guida che ha avuto ed ha tuttora nella costruzione di nuovi campi della conoscenza scientifica, motiva la scelta di includerla nei curricola della scuola superiore. La ricerca didattica ha analizzato i nodi da affrontare e gli ostacoli da superare, individuando strategie didattiche, che, pur differenziandosi per approccio, impostazione disciplinare e contenuti da affrontare, delineano strade percorribili per introdurre nella scuola superiore significativi aspetti della meccanica quantistica. Tali strategie vengono qui presentate facendo riferimento a tre principali scelte: ricostruzione critica del percorso storico che ha portata alla teoria dei quanti prima e alla meccanica quantistica poi; introduzione del formalismo quantistico per analogia con sistemi classici e analisi del suo significato fisico; discussione dei nuclei fondanti della meccanica quantistica a partire dal significato e ruolo del principio di sovrapposizione e dalle conseguenze che da esso derivano. Si esemplificano queste scelte, discutendo le linee essenziali dei percorsi didattici sperimentati nelle scuole e documentati in letteratura, individuando punti di forza e nodi di ricerca ancora aperti.