Physikunterricht mit Quantentechnologien 2.0

Mit steigendem Wert der Quantentechnologien 2.0 finden Themen der modernen Physikforschung schon heute Einzug in gesellschafts- und wirtschaftspolitische Diskurse, die nicht nur die Naturwissenschaften, sondern auch Arbeitswelt und Alltag von morgen beeinflussen werden. Um auch in Zukunft seinem Anspruch gerecht zu werden, Schülerinnen und Schülern die Grundlagen zum Verständnis von Natur und moderner Technik zu vermitteln, muss sich auch Physikunterricht am Stand der Forschung orientieren und insbesondere Themen wie Quantencomputer, -sensorik, und -kryptografie behandeln. Dazu braucht es neue didaktische Ansätze, die versuchen die außergewöhnlichen Wesenszüge quantenmechanischer Prozesse und Phänomene zu veranschaulichen und deren Bedeutung für unsere Welt von morgen zu erklären.

Diese Arbeit widmet sich deshalb solchen didaktischen Ansätzen und macht es sich zur Aufgabe, neue Mittel und Methoden für die Lehre der Quantenphysik zu entwickeln.

Dabei werden unterschiedliche Projekte angegangen: Zum einen wird – auch aufgrund des aktuell großen Bedarfs – an mehreren Online-Angeboten gearbeitet, wie beispielsweise einem Quantencomputing Moodle-Kurs in Zusammenarbeit mit dem Quantendidaktik-Netzwerk QuBIT EDUExterner Link. Auch Überlegungen zu Quantenzufallsgeneratoren (QRNG) und deren didaktischen Wert als Beispiel moderner Quantentechnologien lieferte bereits erste Ergebnisse, die schon in kleinem Rahmen im Physikunterricht getestet werden konnten. Zum anderen soll neben elektronischen Formaten letztlich auch ein für das Schülerlabor nutzbares Produkt entstehen, dass es schafft, Schülerinnen und Schülern die Komplexität der Quantenphysik vor Ort näher zu bringen.