Quantenoptik an Schulen
Studie im Mixed-Methods Design zur Evaluation des Erlanger Unterrichtskonzepts zur Quantenoptik
By (author) Philipp Bitzenbauer
Paperback (Published)
(November 2020)
ISBN: 9783832551230
5.75 x 8.31 inches
Price: $89.00
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Die Quantenphysik bildet schon heute das Fundament zahlreicher aktueller Technologien. Zukunftige Quantentechnologien, wie Quantencomputer, werden sowohl in der Industrie als auch fur die Gesellschaft an Bedeutung gewinnen. In vielen nationalen und internationalen Schulcurricula ist die Quantenphysik als Thema fur den Physikunterricht mittlerweile fest verankert. Aber trotz des enormen Bedeutungszuwachses von Quantentechnologien ist der Unterricht zur Quantenphysik an Schulen nach wie vor von semi-klassischen Modellen und quasi-historischen Zugangen gepragt, wahrend moderne Begriffe der Quantenphysik haufig unberucksichtigt bleiben. Die Folge sind oft klassisch-mechanistisch gepragte Vorstellungen Lernender zur Quantenphysik. Hier setzt diese Arbeit an: mit dem Erlanger Unterrichtskonzept zur Quantenoptik wird ein Konzept vorgestellt, mit dem Lernende der gymnasialen Oberstufe Quanteneffekte anhand quantenoptischer Experimente kennen lernen. Konzepte der Quantenoptik, wie die Praparation von Quantenzustanden, die Antikorrelation am Strahlteiler und die Einzelphotoneninterferenz verhelfen Lernenden zu einem modernen Bild uber Quantenphysik. Im Rahmen einer summativen Evaluation im Mixed-Methods-Design mit 171 Schulerinnen und Schulern zeigte sich, dass Lernende mit dem Erlanger Unterrichtskonzept zu quantenphysikalisch dominierten Vorstellungen gelangen und verbreitete Lernschwierigkeiten vermieden werden konnen.
- By (author) Philipp Bitzenbauer
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