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Sekundarstufe

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“.

qc key visual
© Science on Stage Deutschland

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

Ergebnis

Im Juni 2026 wurden frei zugängliche digitale Unterrichtsmaterialien für den Informatik-, Physik- und Mathematikunterricht veröffentlicht. Sie umfassen praxisnahe Experimente sowie interaktive Arbeitsblätter für Schülerinnen und Schüler im Alter von 16 bis 18 Jahren.

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.

 

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Wie geht es weiter

Zur Verbreitung der Unterrichtsmaterialien sind für das Schuljahr 2026/27 internationale Webinare auf Englisch und Deutsch geplant. Ergänzend dazu bieten die Autor*innen der Unterrichtsmaterialien Workshops in verschiedenen Ländern an.

Wenn Sie von uns zu diesem Projekt sowie weiteren Aktivitäten zum Thema Quantencomputing (z.B. Fortbildungen, Webinare, weitere Beiteiligungsmöglichkeiten) informiert werden möchten, registrieren Sie sich hier.

 

 
 

Information werden ca. 2-3 Mal pro Jahr versandt. Eine Abmeldung ist jederzeit hier möglich.

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.

Projekttreffen QC 2024
© Science on Stage Deutschland
Projekttreffen QC 2024
© Science on Stage Deutschland
Projekttreffen QC 2024
© Science on Stage Deutschland
Projekttreffen QC 2024
© Science on Stage Deutschland
Projekttreffen QC 2024
© Science on Stage Deutschland
Projekttreffen QC 2024
© Science on Stage Deutschland
Projekttreffen QC 2024
© Science on Stage Deutschland
Projekttreffen QC 2024
© Science on Stage Deutschland

Lehrkräfte diskutierten, wie sich Quantencomputing im Unterricht vermitteln lässt. Im Fokus standen dabei Herausforderungen bei der Umsetzung sowie der Bedarf an zugänglichen Materialien, die Lehrpersonen unterstützen und Schülerinnen und Schüler über verschiedene Fächer und Lernniveaus hinweg ansprechen.

Die Projektgruppen stellten den aktuellen Stand ihrer Unterrichtsmaterialien vor und identifizierten inhaltliche Überschneidungen sowie Anknüpfungspunkte. Deutlich wurde das gemeinsame Ziel, abgestimmte und im Unterricht erprobte Materialien zu entwickeln, die einen niederschwelligen Zugang zum Quantencomputing bieten und sowohl Lehrkräfte als auch Lernende motivieren.

Im Laufe des Jahres 2024 entwickelten alle Projektgruppen ihre Unterrichtsmaterialien kontinuierlich weiter. Dabei arbeiteten sie eigenständig, tauschten sich jedoch regelmäßig über Fortschritte aus und stimmten sich untereinander ab, um eine inhaltliche Kohärenz sicherzustellen und Überschneidungen zu vermeiden.

Im Laufe des Jahres 2025 trafen sich die Arbeitsgruppen des Projekts regelmäßig – sowohl in Präsenz als auch online – um ihre Unterrichtsmaterialien weiterzuentwickeln und zu verfeinern. Die Treffen dienten der inhaltlichen Abstimmung, der Erprobung von Experimenten sowie der Entwicklung interaktiver Elemente. Dabei wurden die Gruppen kontinuierlich von der Projektkoordination begleitet und durch Feedback unterstützt.

Beim zweiten persönlichen Projekttreffen in Berlin stand die Finalisierung der von den vier Arbeitsgruppen entwickelten Unterrichtseinheiten sowie die Planung der verbleibenden Schritte bis zur Veröffentlichung im April 2026 im Mittelpunkt. Die Teilnehmenden arbeiteten intensiv in ihren Gruppen, holten Feedback von der Projektkoordination und externen Expertinnen und Experten ein und verständigten sich auf einen gemeinsamen Zeitplan für die abschließende Projektphase.

Zentrale Themen waren die didaktische Abstimmung über Fächer- und Jahrgangsgrenzen hinweg, die Entwicklung fachübergreifender Lernpfade für Physik, Mathematik und Informatik sowie die Festlegung gemeinsamer Qualitätskriterien. Durch die klare inhaltliche Abstimmung und Abgrenzung der Arbeiten der einzelnen Gruppen rückte das Projekt einem kohärenten, gut zugänglichen Gesamtpaket an Unterrichtsmaterialien näher, das praxisnahe Anwendungen mit niedrigschwelligen Zugängen für den Unterricht verbindet.

Gruppenbild
© Science on Stage Deutschland
Arbeitsgruppen
© Science on Stage Deutschland
Arbeitsgruppe
© Science on Stage Deutschland
Präsentation
© Science on Stage Deutschland

Im Rahmen des Internationalen Jahres der Quantenwissenschaft und -technologie 2025 wurde das Projekt auf zahlreichen nationalen und internationalen Veranstaltungen vorgestellt. In Workshops, Konferenzbeiträgen und Podiumsdiskussionen erhielten Lehrkräfte erste Einblicke in das Thema Quantencomputing und in die entstehenden Unterrichtsmaterialien.

Die Aktivitäten fanden europaweit sowie online statt und umfassten Fortbildungen für Lehrkräfte, Science on Stage Festivals, Fachkonferenzen und Netzwerkveranstaltungen. Ein besonderer Fokus lag auf dem Austausch mit der Lehr-Community sowie auf der Vorbereitung der Lehrkräfte auf die spätere Nutzung der Materialien im Unterricht. Wichtige Partnerschaften bestanden unter anderem mit der Deutschen Physikalischen Gesellschaft (DPG) sowie durch Beiträge zu Initiativen wie dem Quantum-Skills-Programm des Stifterverbands.

In der abschließenden Projektphase werden die Unterrichtsmaterialien überarbeitet, weiterentwickelt und auf die Veröffentlichung vorbereitet. Die Arbeitsgruppen integrieren Rückmeldungen aus vorangegangenen Treffen sowie aus der praktischen Erprobung im Unterricht, sichern die didaktische Abstimmung über Fächer und Lernniveaus hinweg und harmonisieren Inhalte, Begriffe und Aufbau.

Abschließend werden die Materialien redaktionell fertiggestellt und für die Veröffentlichung auf der Projektwebsite in deutscher und englischer Sprache bereitgestellt.

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
Dr. Andreas Fuchs, Physikalisches Institut, Physikdidaktik, Albert-Ludwigs-Universität Freiburg
Dr. Stefan Seegerer, IQM Quantum Computers

Ermöglicht durch die

Kontaktieren Sie uns

Daniela Neumann

Ansprechpartnerin
Daniela Neumann

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