Göttingen 2025 – wissenschaftliches Programm

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DD: Fachverband Didaktik der Physik

DD 3: Quantenphysik I

DD 3.1: Vortrag

Montag, 31. März 2025, 15:15–15:35, Theo 0.135

Förderung funktionaler Denkweisen Lernender durch Einführung der Dirac-Notation im Quantenphysikunterricht — •Fabian Hennig¹, Kristof Tóth², Joaquin Veith¹ und Philipp Bitzenbauer¹ — ¹Institut für Didaktik der Physik, Leipzig, Deutschland — ²Institute of Physics and Astronomy, Budapest, Hungary

Schülervorstellungen in der Quantenphysik lassen sich häufig auf ein zu wenig elaboriertes Modellverständnis der Lernenden zurückführen. Ein sich in bisherigen empirischen Untersuchungen bewährtes Modell beschreibt dieses Verständnis dabei in zwei unabhängigen Dimensionen: Gestalt- und Funktionstreue. Insbesondere letztere Dimension ist von besonderer Bedeutung für den Physikunterricht, da Konzeptverständnis Lernender signifikant mit dem Grad der Funktionstreue korreliert ist. Wie dieser Grad an Funktionstreue gezielt gefördert werden kann, ist jedoch noch Gegenstand aktueller Forschung. Wir präsentieren dazu die Ergebnisse einer quasiexperimentellen Vergleichsstudie mit N=133 Lernenden, in der ein funktionales Modellverständnis des Photons gefördert werden soll durch eine formalistische Schreibweise, welche auf Dirac-Notation beruht. Mit Blick auf die Ausprägung des Grads der Funktionstreue im Denken der Lernenden zeigen sich im Posttest zwischen beiden Gruppen signifikante Unterschiede. Ebenso nahm in beiden Gruppen der Grad der Funktionstreue im Denken der Lernenden signifikant zu.

Keywords: Quantenphysik; Photon; Dirac-Notation; Vergleichsstudie