Interaktiver Mebis-Kurs zur Quantenphysik für bayerische Schulen

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Das Munich Quantum Valley (MQV) hat in Zusammenarbeit mit dem Schülerlabor PhotonLab am Max-Planck-Institut für Quantenoptik (MPQ) eine innovative Lernressource für den Unterricht entwickelt. Die interaktiven Qubit- und Quantenbücher stehen ab sofort allen bayerischen Lehrkräften als Mebis-TeachShare-Kurs zur Verfügung. Diese Kurse erleichtern die Integration von Quantenphysik und Quantentechnologien in den Unterricht und decken zentrale Inhalte des bayerischen Lehrplans ab.

A woman standing in a class room infront of students, explaining something

Schulbesuch am Gymnasium Bruckmühl mit Vorstellung der interaktiven Qubitbücher. Die Schüler:innen konnten den Kurs direkt über iPads durchführen, das Gelernte anwenden und ihr Interesse an Quantenphysik und Quantentechnologien vertiefen. Im Anschluss wurde im Plenum gemeinsam diskutiert und offene Fragen geklärt.

Der Qubit-Kurs bietet eine praxisnahe Einführung in die Welt der Quanten: Von den Grundlagen der Quantenphysik über das Verständnis von Qubits bis hin zu komplexen Konzepten wie Superposition, Komplementarität und ersten Quantengattern. Durch anschauliche Visualisierungen, interaktive Module und begleitende Quizze werden abstrakte Konzepte greifbar gemacht. In künftigen Erweiterungen werden auch Verschränkung und Quanten-Teleportation thematisiert.

Die Kursstruktur umfasst:

  1. Quantenquiz: Aktivierung von Vorwissen (ca. 15–20 Min.)
  2. Einführung in Qubits: Grundlagen der Quantenphysik mit Q-Bead-Darstellung und optionalem Exkurs zur Blochkugel (ca. 30–35 Min.)
  3. Quantenphysik am Experiment: Mach-Zehnder-Interferometer als Analogie-Experiment zur Anwendung quantenphysikalischer Prinzipien (ca. 45 Min.)

Neben den Qubit-Büchern bietet auch die zweiteilige Reihe der Quantenbücher eine anschauliche Einführung in die Quantenphysik für Einsteiger und Fortgeschrittene über den bekannten historischen Zugang und vertieft die Konzepte von Spin und Quantenzustand.

Die Qubit-Bücher und das Quiz wurden bereits erfolgreich mit Schüler:innen des Gymnasiums Bruckmühl durchgeführt. Die positiven Rückmeldungen zeigen die Wirksamkeit des Kurses, komplexe Inhalte verständlich und spannend zu vermitteln.

Ergänzend zu den Kursen bietet sich die Möglichkeit an, einen Schulbesuch im PhotonLab zu planen. Dort können die Schüler:innen das im Kurs erworbene Wissen vertiefen und Quantenexperimente selbstständig durchführen und eine Einführung in ein (echtes) Einzel-Photonen-Experiment bekommen.

Lehrkräfte finden im Bereich „Für Lehrkräfte“ detaillierte Lernziele, die eng an den bayerischen Lehrplan für Gymnasien angelehnt sind. Der Kurs richtet sich primär an Oberstufenschüler:innen mit geringen Vorkenntnissen, kann aber auch schulartübergreifend eingesetzt werden und unterstützt einen schrittweisen und verständlichen Zugang zur Quantenphysik.

Link Qubit-Kurs [Zugang aktuell nur für/über Lehrkräfte]: https://lernplattform.mebis.bycs.de/blocks/mbsteachshare/coursedetail.php?courseid=1982059

Link Quantenkurs [Zugang aktuell nur für/über Lehrkräfte]: https://lernplattform.mebis.bycs.de/blocks/mbsteachshare/coursedetail.php?courseid=1978180

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