Mit mehreren Perspektiven zu einem Verständnis für die Konzepte der Quantenphysik in der Schule

Abstract:

Die von der Kultusministerkonferenz (KMK) im Jahr 2020 beschlossenen Bildungsstandards im Fach Physik für die Allgemeine Hochschulreife sehen in der Quantenphysik eine deutlich konzeptionellere und abstraktere Herangehensweise vor, als es bisherige Lehrpläne für die gymnasiale Oberstufe getan haben. Sie sollen bis zu einem quantenphysikalischen Weltbild hinsichtlich der Begriffe Realität, Lokalität, Kausalität und Determinismus führen. Es ist durchaus komplex, dies im Unterricht aufzugreifen. Dabei gibt es seit mehr als 20 Jahren Unterrichtskonzepte, die einen solchen Zugang ermöglichen. Diese lassen sich heute mit recht günstigen Analogexperimenten unterstützen, aber auch quantenphysikalische Realexperimente sind an außerschulischen Lernorten möglich. Weiterhin ermöglichen Protokolle aus der Quanteninformation, grundlegende Konzepte der Quantenphysik zu verdeutlichen. In diesem Vortrag möchte ich einige der Ansätze vorstellen – von einfachen Aufbauten auf der Basis von Microcontrollern, die im Unterricht nach dem grundlegenden Anforderungsniveau der KMK-Bildungsstandards eingesetzt werden können, bis zu Aufgaben, die im Rahmen der Endrunde der Thüringer Physikolympiade entstanden sind.