Freiburg 2019 – wissenschaftliches Programm

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FM: Fall Meeting

FM 15: Poster: Teaching Quantum Science

FM 15.2: Poster

Montag, 23. September 2019, 16:00–16:30, 1114

Classical to Quantum -- Schlüsselexperimente im Lernprozess — •Moritz Waitzmann¹, Rüdiger Scholz² und Susanne Weßnigk¹ — ¹Institut für Didaktik der Mathematik und Physik, Leibniz Universität Hannover — ²Institut für Quantenoptik, Leibniz Universität Hannover

"An educational approach ... in the form of conceptual and intuitive understanding is needed." (Mishina, Oxana et. al. (2019). Strategic Agenda Summary: Education for QT. https://qt.eu/app/uploads/2019/04/Strategic-Agenda-Summary-Education-for-QT_08.04.19.pdf). Sehr klar formuliert hier das europäische Quantum Flagship neue Ausbildungsziele.

In unserem Beitrag beschreiben wir Details einer experimentellen Perspektive auf den Konzeptwechsel für ein tieferes Verständnis von quantenphysikalischen Wesensmerkmalen (Nichtlokalität, Superpositionsprinzip). Wir schildern den Einsatz von quantenoptischen Schlüsselexperimenten (Koinzidenzexperimente mit Einzelphotonen am Strahlteiler und im Interferometer), verbunden mit einem auf Schulmathematik beschränkten Erklärungskonzept (Binomialinterpretation der Superposition von Wahrscheinlichkeitsamplituden), um das Interesse an einem ungewohnten quantenphysikalischen Modell zu entwickeln.

Der Einsatz im Schülerlabor foeXlab weist auf positive Rückwirkungen bei den Lernenden hin, hinsichtlich ihrer Bereitschaft, sich mit quantenphysikalischen Inhalten zu beschäftigen; ein empirisch gestützter Nachweis der Schlüsselwirkung bei der Konzeptentwicklung "classical to quantum" wird derzeit entwickelt. Erste Ergebnisse werden bis zur Tagung erwartet.