SAMOP 2023 – scientific programme

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DD: Fachverband Didaktik der Physik

DD 44: Quantenphysik V

DD 44.2: Talk

Wednesday, March 8, 2023, 11:20–11:40, DD 111

Gymnasiale Quantenphysik mit Dualität — •Hans Peter Dreyer — Universität Zürich

Albert Einstein fand die Dualität des Lichts 1909. Louis de Broglie stiess 1923 auf den Wellenaspekt des Elektrons indem er Einsteins Ideen erweiterte. Erwin Schrödinger war von Einstein auf de Broglies Ideen hingewiesen worden, als er den "Feldskalar Psi" einführte. Mit der Wahrscheinlichkeitsinterpretation von Schrödingers Wellen überwand 1926 Max Born schliesslich die klassische Unverträglichkeit von Wellen- und Teilchenbild.

Eine in der Schweiz erprobte Unterrichtseinheit für das Nicht-MINT-Gymnasium folgt in rund 16 Lektionen dem skizzierten Weg, benützt aber die Geschichte nur dann, wenn sie auch Einsichten in "nature of science" ermöglicht. Die Auswertung von Fragebogen weist auf eine signifikante Konzeptentwicklung in Richtung Quantenmechanik hin. Eine qualitative Auswertung von Lerntagebüchern zeigt, dass die Welle-Teilchen-Dualität in diesem Umfeld eine Sprech- und Lernhilfe bietet.

Obwohl Born schon 1968 gegenüber Landé einen Streit um Dualismus als überflüssig bezeichnete, setzten sich Brachner und Fichter seit 1977 mit ihrem Dogma "Es gibt keinen Dualismus" im deutschen Sprachraum durch.

In diesem Beitrag wird der Rolle der Dualität bei der Entwicklung der Fachwissenschaft und beim Einstieg in die Quantenmechanik auf der Sekundarstufe II nachgegangen, die Unterrichtseinheit skizziert und auf Grund der Evaluation vorgeschlagen, die im Angelsächsischen unproblematische "duality" zu nutzen.