Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Physik-Didaktiker aus Münster entwickeln Lehrmaterial zu Quantenphänomenen

22.09.2017

Quantenphysik anschaulich gemacht: Ein Team um Physik-Didaktiker Prof. Dr. Stefan Heusler von der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster hat 100 Filmminuten Lehrmaterial entwickelt, um allen Interessierten ein Verständnis moderner Quantentechnologien zu vermitteln. Die Visualisierungen sind unter http://beta.quantenspiegelungen.de abrufbar.

Physik-Didaktiker der Westfälischen Wilhelms-Universität (WWU) Münster haben allgemein verständliche Visualisierungen von quantenphysikalischen Wellenmodellen entwickelt. Die Materialien richten sich an Schülerinnen und Schüler der Oberstufe sowie an naturwissenschaftlich Interessierte und haben zum Ziel, ein quantenmechanisch fundiertes Atommodell zum selbstverständlichen Bestandteil des Schulunterrichts werden zu lassen.


"Quantenspiegelungen"/Motiv zur Webumfrage

WWU/Institut für Didaktik der Physik


Das Bohr’sche Atommodell ist einfach zu verstehen. Das fachlich angemessenere Wellenmodell des Elektrons unterscheidet sich grundsätzlich von diesem in der Schule dominanten Atommodell.

WWU/Institut für Didaktik der Physik

Der Heidelberger Verlag Spektrum der Wissenschaft präsentiert das Forschungsprojekt "Quantenspiegelungen" nun auf seinem Videoportal "SciViews". Wer auf http://beta.quantenspiegelungen.de an einer begleitenden Umfrage teilnimmt, erhält kostenfreien Zugang zum gesamten Online-Angebot des Projekts. Für Umfrageteilnehmer sind zudem Preise ausgeschrieben, unter anderem der Besuch am Set von "Phil's Physics", dem bekannten Kanal des Wissenschafts-Youtubers Philip Häusser.

Am Institut für Didaktik der Physik der WWU Münster entstanden unter der Leitung von Prof. Dr. Stefan Heusler und dem Designer Michael Tewiele 100 Filmminuten Lehrmaterial, begleitet von erläuternden Texten. "Es ist schwierig, das quantenmechanische Atommodell zu vermitteln, weil es mathematisch zu komplex für den Schulunterricht ist.

Wir haben die Quantenphysik durch aufwendige Visualisierungen anschaulich gemacht und auf diejenigen Kernideen reduziert, die für ein grundlegendes Verständnis des Aufbaus des Periodensystems der Elemente wichtig sind", unterstreicht Stefan Heusler.

Bislang ist das Wissen vieler Menschen über die Welt der Atome häufig geprägt von stark vereinfachenden Konzeptionen wie dem Bohr'schen Atommodell und dem klassischen Teilchenmodell. Um moderne Quantentechnologien zu verstehen, sind diese Modelle nicht ausreichend, da Welleneigenschaften nicht berücksichtigt werden.

Die Anwendungen der Quantentechnologien reichen vom Laser über die Magnetresonanztomografie bis hin zu Verschlüsselungsverfahren und dem Quanteninternet. "Mit unseren Visualisierungen lassen sich diese Technologien fachlich angemessen modellieren", sagt Stefan Heusler. "Aber was brauchen Schüler, um eine neue Modellierung anzunehmen, die so grundlegend verschieden ist vom Bohr‘schen Atommodell?" Die begleitende Umfrage zum Online-Lehrgang ist ein Teil des Forschungsprojekts, das sich dieser Fragestellung annähern will.

"Quantenspiegelungen" wird von der Hans-Riegel-Stiftung gefördert und ist eine Fortsetzung des Projekts "Quantendimensionen" (Sciencemotion und Klett-Verlag 2010), einer von Stefan Heusler und seinem Team vor allem für Oberstufenschüler entwickelten DVD zur Quantenoptik.

Kontakt:

Prof. Dr. Stefan Heusler
Westfälische Wilhelms-Universität Münster
Institut für Didaktik der Physik
Tel.: +49 251 / 83 39 387
E-Mail: stefan.heusler@uni-muenster.de

Weitere Informationen:

http://beta.quantenspiegelungen.de Projekt "Quantenspiegelungen"
http://www.spektrum.de/video Videoportal "SciViews"

Dr. Christina Heimken | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Bildung Wissenschaft:

nachricht Technik unterstützt Inklusion in der Arbeitswelt
06.03.2018 | Karlsruher Institut für Technologie

nachricht Weiterbildung – für die Arbeitswelt von morgen unerlässlich!
15.02.2018 | Bundesinstitut für Berufsbildung (BIBB)

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Bildung Wissenschaft >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Software mit Grips

Ein computergestütztes Netzwerk zeigt, wie die Ionenkanäle in der Membran von Nervenzellen so verschiedenartige Fähigkeiten wie Kurzzeitgedächtnis und Hirnwellen steuern können

Nervenzellen, die auch dann aktiv sind, wenn der auslösende Reiz verstummt ist, sind die Grundlage für ein Kurzzeitgedächtnis. Durch rhythmisch aktive...

Im Focus: Der komplette Zellatlas und Stammbaum eines unsterblichen Plattwurms

Von einer einzigen Stammzelle zur Vielzahl hochdifferenzierter Körperzellen: Den vollständigen Stammbaum eines ausgewachsenen Organismus haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Berlin und München in „Science“ publiziert. Entscheidend war der kombinierte Einsatz von RNA- und computerbasierten Technologien.

Wie werden aus einheitlichen Stammzellen komplexe Körperzellen mit sehr unterschiedlichen Funktionen? Die Differenzierung von Stammzellen in verschiedenste...

Im Focus: Spider silk key to new bone-fixing composite

University of Connecticut researchers have created a biodegradable composite made of silk fibers that can be used to repair broken load-bearing bones without the complications sometimes presented by other materials.

Repairing major load-bearing bones such as those in the leg can be a long and uncomfortable process.

Im Focus: Verbesserte Stabilität von Kunststoff-Leuchtdioden

Polymer-Leuchtdioden (PLEDs) sind attraktiv für den Einsatz in großflächigen Displays und Lichtpanelen, aber ihre begrenzte Stabilität verhindert die Kommerzialisierung. Wissenschaftler aus dem Max-Planck-Institut für Polymerforschung (MPIP) in Mainz haben jetzt die Ursachen der Instabilität aufgedeckt.

Bildschirme und Smartphones, die gerollt und hochgeklappt werden können, sind Anwendungen, die in Zukunft durch die Entwicklung von polymerbasierten...

Im Focus: Writing and deleting magnets with lasers

Study published in the journal ACS Applied Materials & Interfaces is the outcome of an international effort that included teams from Dresden and Berlin in Germany, and the US.

Scientists at the Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) together with colleagues from the Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) and the University of Virginia...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Internationale Konferenz zur Digitalisierung

19.04.2018 | Veranstaltungen

124. Internistenkongress in Mannheim: Internisten rücken Altersmedizin in den Fokus

19.04.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Juni 2018

17.04.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Grösster Elektrolaster der Welt nimmt Arbeit auf

20.04.2018 | Interdisziplinäre Forschung

Bilder magnetischer Strukturen auf der Nano-Skala

20.04.2018 | Physik Astronomie

Kieler Forschende entschlüsseln neuen Baustein in der Entwicklung des globalen Klimas

20.04.2018 | Geowissenschaften

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics