Forschungsbasierte Entwicklung und Evaluation von Lehr- und Lernmaterialien zur Quanteninformationsverarbeitung
Die Quanteninformationsverarbeitung gehört aktuell zu den dynamischsten Forschungsgebieten, der zudem ein großes wirtschaftliches Potential zugesprochen wird. Dies wird u. a. durch die Initiierung eines sog. Flaggschiff-Forschungsprogramms der EU zu Quantentechnologien eindrucksvoll belegt. Die dabei diskutierten (potentiellen) Anwendungen im Bereich der Quanteninformationsverarbeitung wie z. B. der Quantencomputer oder die Quantenkryptographie stoßen gleichzeitig bei Schüler:innen auf Interesse. Darüber hinaus bieten Themen wie der Quantencomputer und die Quantenkryptographie vielfältige Möglichkeiten für fächerübergreifende Betrachtungen mit der Informatik, Mathematik und den Sozialwissenschaften. Insgesamt eröffnen sich somit im Zusammenhang mit der Thematisierung der Quanteninformationsverarbeitung neue und kontextorientierte Zugänge für das Lernen von physikalischen Prinzipien der Quantenphysik, die nach allen Erwartungen für Schüler:innen interessant sind.
Aufbauend auf Arbeiten im Zusammenhang mit der Entwicklung und Evaluation von Lehr- und Lernmaterialien zu den Grundlagen der Quantenphysik sowie Arbeiten zum Quantencomputer liegt das Ziel darin, unter Berücksichtigung des Design-based-research-Ansatzes Lehr- und Lernmaterialien zur Quanteninformationsverarbeitung, speziell dem Quantencomputer und der Quantenkryptographie, unter Berücksichtigung fächerübergreifender Aspekte zu konzipieren und zu evaluieren.
Publikationen:
- Schorn, B. & Heinke, H. (2019): Schülervorstellungen zur Quantenphysik und zur Quanteninformationsverarbeitung. In: PhyDid B – Didaktik der Physik – Beiträge zur DPG-Frühjahrstagung – Aachen 2019, S. 211-217.
URL: https://ojs.dpg-physik.de/index.php/phydid-b/article/view/983 - Pospiech, G. & Schorn, B. (2016): Der Quantencomputer in der Schule. In: Praxis der Naturwissenschaften – Physik in der Schule, 1/65, S.5-10.
- Schorn B. (2001): Der Quantencomputer: Einführung in die Grundlagen der quantenmechanischen Informationsverarbeitung. Examensarbeit