Quantum 2025 – scientific programme

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TUE: Tuesday Contributed Sessions

TUE 4: Education and Outreach

TUE 4.6: Talk

Tuesday, September 9, 2025, 15:30–15:45, ZHG004

Interaktive Spiele zur Vermittlung der Quantenmechanik in der Grund- und Sekundarbildung: Eine forschungsbasierte Entwicklung mit Scratch, Python, CSS und JavaScript — •João Marcos Brandet, Gabriel da Silva Cardoso, Fabrício Lorenzo Monfernatti Ramos und Vinicius Sanches da Luz — SEED, Londrina, Brazil

Diese Forschung präsentiert die Entwicklung und Validierung interaktiver Lernspiele zur Einführung der Quantenmechanik auf verschiedenen Ebenen der Grund- und Sekundarbildung. Die Spiele wurden kollaborativ von Lehrkräften und Schülern mithilfe von visueller Blockprogrammierung (Scratch) sowie textbasierten Programmiersprachen (Python, CSS und JavaScript) entwickelt. Ziel ist es, komplexe Konzepte der Quantenphysik durch spielerische und partizipative Methoden verständlich zu machen. Der Entwicklungsprozess basiert auf konstruktivistischen und konstruktionistischen Ansätzen und folgt den Prinzipien des Game-Based Learning sowie der Maker-Pädagogik. Die Validierung erfolgte durch Expertenanalysen, Usability-Tests und Pilotanwendungen in realen Unterrichtsszenarien. Erste Ergebnisse zeigen, dass die Spiele sowohl die Motivation als auch das konzeptuelle Verständnis der Schülerinnen und Schüler signifikant fördern. Dieses Projekt stellt einen innovativen Beitrag zur naturwissenschaftlichen Bildung dar und zeigt Wege auf, wie abstrakte Inhalte durch digitale Werkzeuge und kreative Lernumgebungen zugänglich gemacht werden können.

Keywords: Quantenmechanik; Maker-Pädagogik; Bildungstechnologie; Wissenschaftskommunikation; Interaktive Lernspiele