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Quantenoptik in der Lehrerfortbildung

Ein bedarfsgeprägtes Fortbildungskonzept zum Quantenobjekt âPhotonâ mit Realexperimenten

Quantenphysik ist ein ergiebiges und herausforderndes Thema für den Physikunterricht. Auch historisch erforderten die Experimente und die Theoriebildung ein neues physikalisches Weltbild - einen Paradigmenwechsel. Gegenwärtig prägen Quantenphysik und ihre Technologien die Sicht auf Naturwissenschaft und zukünftig auch stärker unseren Alltag.

Im ersten Teil dieser Arbeit werden Leitlinien für eine Lehrerfortbildung zur Quantenphysik entwickelt. Methodisch wird diese Arbeit durch die didaktische Rekonstruktion gestützt. Hierzu wurde die Sicht der Lehrenden auf fachdidaktische Konzeptionen zur Quantenphysik mittels der Delphi-Methode erhoben. Aus den Ergebnissen folgen die Leitlinien: Curriculumsnahe Schlüsselexperimente der Quantenphysik sind aus Sicht der Probanden in den Fokus zu rücken.

Im zweiten Teil der Arbeit wird ein Fortbildungskonzept mit Realexperimenten vorgestellt. Das Konzept „Binary Optics“{ begleitet hierin die Teilnehmenden von der klassischen statistischen Optik bis hin zur Quantenoptik. Zentral sind dabei die Unteilbarkeit einzelner Photonen an optischen Grenzflächen und ihre Interferenzfähigkeit.