Estudio sobre el uso de los libros de texto en enseñanza de la física : el caso de la ecuación de Schrödinger en mecánica cuántica.

dc.contributor.advisorÁvila Torres, Sandra Bibianaspa
dc.contributor.authorDuarte Muñoz, Emanuelspa
dc.date.accessioned2026-08-27T15:46:48Z
dc.date.available2026-08-27T15:46:48Z
dc.date.issued2026
dc.description.abstractLa enseñanza de la Mecánica Cuántica, a nivel universitario, presenta varias dificultades para su implementación en los programas de física o licenciatura en física, algunas dadas por la complejidad conceptual debido a las diferentes interpretaciones que a lo largo de la historia han surgido o por el enfoque de su formalización que oscila entre la representación matricial y la ondulatoria. Uno de los conceptos centrales en su enseñanza es la Ecuación de Schrödinger, la cual permitió la integración formal de los fenómenos cuánticos observados a principios del siglo XX bajo una misma teoría. Para abordar esta problemática, se enfocó la investigación en los libros de texto, dada su importancia en la preparación de clases de Mecánica Cuántica, en la cual se analizó cualitativamente cómo los libros influyen en la enseñanza de dicha ecuación. Mediante un Análisis de Contenido, se evaluaron cinco libros utilizados en universidades, encontrando que algunos priorizan el formalismo matemático moderno sobre conexiones históricas fundamentales (como las hipótesis de Planck y De Broglie). Finalmente, estos hallazgos se triangularon con encuestas a profesores de física en Colombia para contrastar enfoques entre los libros y profesores, encontrando puntos de convergencia y divergencia que indican cuales libros son más afines para cada profesores encuestado.spa
dc.description.abstractenglishTeaching quantum mechanics at a university level presents several challenges for its implementation in physics programs or bachelor’s degree programs in physics, some of which stem from conceptual complexity due to the various interpretations that have emerged throughout history or from the approach to its formalization, which oscillates between matrix and wave representations. One of the central concepts in teaching this subject is the Schrödinger equation, which enabled the formal integration of the quantum phenomena observed in the early 20th century into a single theory. To address this issue, the research focused on textbooks—given their importance in preparing Quantum Mechanics classes—and qualitatively analyzed how these books influence the teaching of this equation. Using content analysis, five textbooks used in universities were evaluated, revealing that some prioritize modern mathematical formalism over fundamental historical connections (such as the Planck and De Broglie hypotheses). Finally, these findings were triangulated with surveys of physics professors in Colombia to compare the approaches of the textbooks with those of the professors, identifying points of convergence and divergence that indicate which textbooks are most suitable for each surveyed professor.eng
dc.description.degreelevelPregradospa
dc.description.degreenameLicenciado en Físicaspa
dc.description.researchareaLa enseñanza de la física y la relación física matemática
dc.format.mimetypeapplication/pdfspa
dc.identifier.instnameinstname:Universidad Pedagógica Nacionalspa
dc.identifier.reponamereponame:Repositorio Institucional de la Universidad Pedagógica Nacionalspa
dc.identifier.repourlrepourl: http://repositorio.pedagogica.edu.co/
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/20.500.12209/22813
dc.language.isoes
dc.publisherUniversidad Pedagógica Nacionalspa
dc.publisher.facultyFacultad de Ciencia y Tecnologíaspa
dc.publisher.programLicenciatura en Físicaspa
dc.relation.referencesAbela, J. (2002). Las técnicas de Análisis de Contenido: Una revisión actualizada. Fundación Centro de Estudios Andaluces.
dc.relation.referencesAddie, C. (9 de marzo de 2023). Oregon Institute of Technology: CHE 202 General Chemistry II. Recuperado el 28 de septiembre de 2025 , de Libretexts: https://chem.libretexts.org/Courses/Oregon_Institute_of_Technology/OIT%3A_CHE_202_-_General_Chemistry_II/Unit_2%3A_Electrons_in_Atoms/2.2%3A_Atomic_Orbitals_and_Quantum_Numbers
dc.relation.referencesAlcocer, M., & Hernández, C. (2020). Investigación en enseñanza de las ciencias en Colombia: estudio desde sus cosificaciones. Educación y Educadores, 23(1), 47-68.
dc.relation.referencesBardin, L. (1996). Analisis de Contenidos.
dc.relation.referencesBernete, F. (2013). Análisis de contenido (Cuantitativo y Cualitativo). En Conocer lo social: estrategias y técnicas de construccion y análisis de datos (págs. 221-262). Madrid.
dc.relation.referencesBosca, M. (6 de Junio de 2014). El experimento de Stern-Gerlach y el espín. Recuperado el 28 de Septiembre de 2025, de Física cuántica en la red: https://www.fisicacuantica.es/experimento_stern-gerlach
dc.relation.referencesBranson, J. (22 de Abril de 2013). Matrix Representation of Operators and States. Recuperado el 28 de Septiembre de 2025, de Quantum Physics, UCSD Physics 130: https://quantummechanics.ucsd.edu/ph130a/130_notes/node26.html
dc.relation.referencesCohen-Tannoudji, C., Diu, B., & Laloe, F. (2020). Quantum Mechanics, Volume I: Basic Concepts, Tools, and Applications. Wiley-VCH.
dc.relation.referencesCuesta, Y., & Mosquera, C. (2018). Reflexiones en torno a la importancia de la investigación en enseñanza de la física Cuántica. Tecné,Episteme y Didaxis.
dc.relation.referencesDalla, P., & De Lima, J. (2025). CONTENT ANALYSIS IN THE PERSPECTIVE OF BARDIN: CONTRIBUTIONS AND LIMITATIONS FOR QUALITATIVE RESEARCH IN EDUCATION. Educação em Revista.
dc.relation.referencesDebbio, L. D. (26 de Noviembre de 2010). Quantum Mechanics. Recuperado el 28 de Septiembre de 2025, de University of Edinburgh: https://www2.ph.ed.ac.uk/~ldeldebb/docs/QM/notes.pdf
dc.relation.referencesFeynman, R. P., Leighton, R. B., & Sands, M. (1965). The Feynman Lectures on Physics, Volume III: Quantum Mechanics. Addison-Wesley / Basic Books.
dc.relation.referencesFranco, A. (2016). El problema de dos cuerpos. Recuperado el 7 de Octubre de 2025, de Curso Interactivo de Física en Internet: http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica3/celeste/ecuacion/dosCuerpos.html
dc.relation.referencesGarcia, A., & Criado, A. M. (2008). Enfoque CTS en la Enseñanza de la Energía Nuclear: Analisis de su tratamiento en textos de fisica y quimica de la ESO. Enseñanza de las ciencias , 107-124
dc.relation.referencesJoshi, A., Kale, S., Chandel, S., & Pal, D. (2015). Likert Scale: Explored and Explained. British Journal of Applied Science & Technology, 396-403
dc.relation.referencesLikharev, K. (9 de Marzo de 2023). States, state vectors, and linear operators. Recuperado el 24 de Septiembre de 2025, de En Essential graduate physics – Quantum mechanics LibreTexts: https://phys.libretexts.org/Bookshelves/Quantum_Mechanics/Essential_Graduate_Physics_-_Quantum_Mechanics_(Likharev)/04%3A_Bra-ket_Formalism/4.02%3A_States_State_Vectors_and_Linear_Operators
dc.relation.referencesMartínez, C., García, S., Mondelo, M., & Vega, P. (1999). LOS PROBLEMAS DE LÁPIZ Y PAPEL. INVESTIGACIÓN DIDÁCTICA
dc.relation.referencesMatas, A. (2018). Diseño del formato de escalas tipo Likert: un estado de la cuestión. Revista Electrónica de Investigación, 38-47
dc.relation.referencesMoebs, W., Ling, S., & Jeff, S. (17 de Noviembre de 2021). física universitaria volumen 3/8-1 el atomo de hidrogeno. Recuperado el 28 de Septiembre de 2025, de Openstax: https://openstax.org/books/f%C3%ADsica-universitaria-volumen-3/pages/8-1-el-atomo-de-hidrogeno
dc.relation.referencesMoebs, W., Ling, S., & Sanny, J. (17 de Noviembre de 2021). 6 5 las ondas de materia de de Broglie. Recuperado el 7 de Octubre de 2025, de Openstax: https://openstax.org/books/f%C3%ADsica-universitaria-volumen-3/pages/6-5-las-ondas-de-materia-de-de-broglie
dc.relation.referencesMura, S. (2023). Significance and Limitations of Bohr's Atomic Model. Obtenido de Journal of Advanced Chemical Engineering: https://www.walshmedicalmedia.com/open-access/significance-and-
dc.relation.referencesNave, C. (2010). El Hamiltoniano. Recuperado el 28 de septiembre de 2025, de HyperPhysics: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/quantum/hamil.html
dc.relation.referencesOkuda, M., & Gómez, C. (2005). Métodos en investigación cualitativa: triangulación. Revista Colombiana de Psiquiatría, 118-124.
dc.relation.referencesPuerto, L., Thoms, C., & Boscarino, E. (2018). Reading comprehension of first year university students. Revista Científica de la UCSA, 11-25.
dc.relation.referencesSakurai, J., & Napolitano, J. (1994). Modern Quantum Mechanics. (S. F. Tuan, Ed.) Addison-Wesley Publishing Company
dc.relation.referencesSakurai, J., & Napolitano, J. (2021). Modern Quantum Mechanics (Third Edition). Cambridge University Press.
dc.relation.referencesSchrödinger, E. (27 de Enero de 1926a). Quantization as an eigenvalue problem , (O. F. Piattella Trad.). Annalen der Physik. Obtenido de http://ofp.cosmo-ufes.org/uploads/1/3/7/0/13701821/quantisation_as_an_eigenvalue_problem.pdf
dc.relation.referencesSchrödinger, E. (Diciembre de 1926b). An undulatory theory of the mechanics of atoms and molecules. Physical Review. Obtenido de https://web.archive.org/web/20081217040121/http://home.tiscali.nl/physis/HistoricPaper/Schroedinger/Schroedinger1926c.pdf
dc.relation.referencesSerway, R. A., Moses, C. J., & Moyer, C. A. (2005). Modern Physics. Thomson Brooks/Cole.
dc.relation.referencesShankar, R. (1980). Principles of Quantum Mechanics. Plenum Press.
dc.relation.referencesSolbes, J., Monserrat, R., & Furió, C. (2007). El desinterés del alumnado hacia el aprendizaje de la ciencia: implicaciones en su enseñanza. DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS EXPERIMENTALES Y SOCIALES. N.º 21, 91-117.
dc.relation.referencesUniversidad Javeriana . (2024). Laboratorio de Economía de la Educación. (LEE). Pruebas Saber 11: una década de análisis.
dc.relation.referencesUniversidad Politécnica de Madrid. (2025). Operadores diferenciales. Recuperado el 28 de Septiembre de 2025, de https://moodle.upm.es/en-abierto/pluginfile.php/976/mod_label/intro/Anejo2.Operadores-diferenciales.pdf
dc.relation.referencesWei, B., Wang, C., & Tan, L. (2022). Visual representation of optical content in China’s and Singapore’s junior secondary physics textbooks. Physical Review Physics Education Research.
dc.relation.referencesXue-mei, C., Seung Kee, H., & Shou, Z. (2014). Research on Knowledge Structure of Physics Textbook. International Conference on e-Education, e-Business and Information Management.
dc.relation.referencesZang, C., & Giacosa, N. (2022). El tratamiento de la conservación de la energía en libros de texto de física universitaria. Revista de Enseñanza de la Física, 19–31. doi:https://doi.org/10.55767/2451.6007.v34.n2.39480
dc.relation.referencesZang, C., Fernandez, G., Leon, N., & Vila, P. (2017). LOS LIBROS DE TEXTO RECOMENDADOS A ESTUDIANTES UNIVERSITARIOS PARA EL ESTUDIO DE ECUACIONES DIFERENCIALES. Revista Premisa, 21-5.
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dc.rights.creativecommonsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.sourcereponame:Repositorio Institucional de la Universidad Pedagógica Nacionalspa
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dc.subjectAnálisis comparativospa
dc.subjectAnálisis cualitativospa
dc.subjectEnseñanza de la físicaspa
dc.subjectLibros de textosspa
dc.subjectMecánica cuánticaspa
dc.subject.keywordsComparative analysiseng
dc.subject.keywordsPhysics educationeng
dc.subject.keywordsQualitative analysiseng
dc.subject.keywordsQuantum mechanicseng
dc.subject.keywordsTextbookseng
dc.titleEstudio sobre el uso de los libros de texto en enseñanza de la física : el caso de la ecuación de Schrödinger en mecánica cuántica.spa
dc.title.translatedA Study on the Use of Textbooks in Physics Education : The Case of the Schrödinger Equation in Quantum Mechanics.eng
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dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregradospa

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