Quantencomputing im MINT-Unterricht – Neue Technologien in der Schule
Lehrkräfte der Sekundarstufe aus ganz Europa arbeiten in diesem internationalen Projekt gemeinsam an der Entwicklung von Unterrichtsmaterialien zum Thema „Quantencomputing im MINT-Unterricht“.
Warum ist das Thema Quantencomputing so relevant?
Quantencomputer haben das Potential, unser Leben in vielen Bereichen grundlegend zu verändern. Diese schon in der Schule zu behandeln, bereitet Schüler*innen darauf vor, später aktiv an der Gestaltung dieser Zukunftstechnologie mitzuwirken. Doch wie kann man dieses hochaktuelle Thema im Unterricht umsetzen und den Schüler*innen näherbringen?
Wir haben Teilnehmende, Expert*innen und Koordinator*innen gefragt, was das Themenfeld "Quantencomputing" so spannend macht.
Inhalt des Projekts
Entwicklung von praxiserprobten Unterrichtsmaterialien zum Thema Quantencomputing im MINT-Unterricht mit folgenden Zielen:
- Von Lehrkräften mit wenig Vorerfahrung direkt im Physik-, Mathematik- und/oder Informatikunterricht einsetzbar
- Schüler*innen für das Thema Quantencomputing begeistern und Berufsmöglichkeiten in diesem Bereich aufzeigen
- Vermittlung der dahinterliegenden, grundlegenden quantenmechanischen Konzepte
- Förderung von analytischem und kritischem Denken, Teamarbeit und Problemlösungskompetenzen
- Relevanz dieser Technologie für die Zukunft verdeutlichen
Auftakttreffen
Im Februar 2024 trafen sich 20 Lehrkräfte aus 15 Ländern in Berlin zum Start der zweijährigen Zusammenarbeit. Unterstützt von den Projektkoordinator*innen und Expert*innen, tauschten sie sich ein ganzes Wochenende darüber aus wie diese Thema im Unterricht in ganz Europa umgesetzt werden kann und diskutierten konkrete Unterrichtsideen. In den kommenden Monaten werden die Lehrkräfte in Teamarbeit praxiserprobte Unterrichtsmaterialien zum Thema Quantencomputing im MINT-Unterricht entwickeln, die dann anschließend digital und kostenfrei hier auf unserer Webseite zur Verfügung stehen werden.
Wie geht es weiter
In den nächsten zwei Jahren werden die Projektteilnehmenden Unterrichtsmaterialien entwickeln und testen, die von der Einführung in die Grundlagen der Quantenmechanik und des Quantencomputers im Unterricht bis hin zu praktischen Anwendungen und Quantenalgorithmen reichen. Die Unterrichtsmaterialien werden 2026 als offene Bildungsressourcen auf den Webseiten von Science on Stage Deutschland und Europa in deutscher und englischer Sprache veröffentlicht. Die Materialien werden interaktive Elemente enthalten, die Lehrkräfte direkt mit ihren Schüler*innen nutzen können, sowie Informationen über mögliche Berufe und wie man das Material mit Berufsorientierung verbinden kann.
Koordination und Fachexpertise
Koordinator*innen
Dr. Jörg Gutschank, Leibniz Gymnasium I Dortmund International School, Vorsitzender von Science on Stage Deutschland
Dr. Zdeňka Koupilová, Lehrstuhl für Didaktik der Physik, Fakultät für Mathematik und Physik, Karls-Universität, Prag, Tschechische Republik
Dr. Jenny Schlüpmann, Fachbereich Physik, Freie Universität Berlin, Deutschland, Vorstand Science on Stage Deutschland
Experten
Prof. Dr. Stefan Heusler, Institut für Didaktik der Physik, Universität Münster
Prof. Dr. Rainer Müller, Institut für Fachdidaktik der Naturwissenschaften, Abt. Physik und Physikdidaktik, Technische Universität Braunschweig
Nils Haverkamp, Institut für Didaktik der Physik, Universität Münster
Andreas Woitzik, Physikalisches Institut, Physikdidaktik, Albert-Ludwigs-Universität Freiburg
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Ermöglicht durch die
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Ansprechpartnerin
Daniela Neumann
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