Göttingen 2025 – wissenschaftliches Programm
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DD: Fachverband Didaktik der Physik
DD 3: Quantenphysik I
DD 3.2: Vortrag
Montag, 31. März 2025, 15:35–15:55, Theo 0.135
Quantenphysik in Klasse 9: Ergebnisse einer Entwicklungs- und Evaluationsstudie — •Carsten Albert1, 2 und Gesche Pospiech2 — 1Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden — 2Professur für Didaktik der Physik, Fakultät Physik, Technische Universität Dresden
Quantenphysik spielt eine zentrale Rolle in der modernen Wissenschaft und Technologie und gewinnt daher auch in der Bildung an Bedeutung. Mit dem Ziel, grundlegende Prinzipien der Quantenphysik bereits einer jungen Zielgruppe zugänglich zu machen, wurde im Rahmen eines Promotionsprojektes ein Unterrichtskonzept zur Quantenphysik für Lernende der Klassenstufe 9 entwickelt, das die Grundidee von Quantencomputern als abschließendes Anwendungsbeispiel einbindet.
Das Konzept führt Prinzipien der Quantenphysik anhand eines Zweizustandssystems ein (Spin-First-Ansatz), während auf das Wellenkonzept verzichtet wird. Der Kurs entstand im Rahmen eines DBR-Ansatzes auf Basis grundlegender Design-Prinzipien sowie durch mehrfache Entwicklungszyklen. Das Unterrichtskonzept umfasst insbesondere auch konkrete Unterrichtsmaterialien, darunter ein Lehrbuch.
Im Schuljahr 2023/24 wurde das Unterrichtskonzept in einer Feldstudie in Zusammenarbeit mit 23 deutschsprachigen Schulen umfassend im Mixed-Methods-Design evaluiert. Die Ergebnisse belegen sowohl die Praxistauglichkeit als auch die Lernwirksamkeit des Ansatzes und dienen als Grundlage für abschließende Optimierungen der Materialien.
Der Vortrag gibt einen Einblick in den beschriebenen Ansatz sowie in die Ergebnisse der Evaluation.
Keywords: Design-Based-Research; Mittelstufe; Entwicklungsforschung; Quantum Computing; Unterrichtskonzept