Freiburg 2019 – wissenschaftliches Programm

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FM: Fall Meeting

FM 3: Special Session: Teaching Quantum Science

FM 3.4: Invited Talk

Montag, 23. September 2019, 12:00–12:30, Aula

Quantenmechanik für Lehramtsstudierende — •Thomas Filk — Institute of Physics, University of Freiburg, Germany

Eine eigene Vorlesung "Quantenmechanik für Lehramtsstudierende" - ist das notwendig? Die Anforderungen an zukünftige Lehrer und Lehrerinnen gerade in Bezug auf die Kenntnisse zur Quantentheorie sind größtenteils andere als die an zukünftige Forscher oder Produktentwickler, und von daher erscheint eine eigene Vorlesung mit eigenen Schwerpunkten und Zielen durchaus sinnvoll.

Die besonderen Anforderungen für die zukünftigen Lehrer und Lehrerinnen beziehen sich unter anderem auf grundlegende Konzepte, wissenschaftsphilosophische Aspekte des heutigen Formalismus der Quantentheorie und natürlich auf das Problem der Elementarisierung, das gerade bei einer Theorie, die sich weitgehend über ihren mathematischen Formalismus definiert, besonders schwierig ist.

Darüber hinaus werde ich zeigen, dass sich die Polarisationsfreiheitsgrade von Licht zur Einführung fast aller Konzepte der Quantentheorie eignen, bis hin zu komplementären Observablen und Unschärferelationen. Dadurch lassen sich Parallelen zur Wellenmechanik ziehen, die es oft erlauben, auch bei "heiklen" Fragen von Schülern und Schülerinnen durch einen Perspektivenwechsel fundiertere Antworten geben zu können.