Quantenphysik

Im Projekt "Quantenphysik" entwickelten SchülerInnen für ihre eigene Schule Experimente aus der Quantenphysik, lernten diese anzuwenden und ihr erworbenes Wissen an andere SchülerInnen und Lehrkräfte weiterzugeben. Bei Betriebsbesuchen erlebten sie die praktische Anwendung dieses Forschungsbereichs. PädagogInnen begleiteten das Projekt und entwickelten Konzepte, um Quantenphysik nachhaltig an den Schulen zu etablieren.

Hintergrund & Ausgangslage

Die Internationale Akademie Traunkirchen förderte auch in der Vergangenheit SchülerInnen im Bereich Technik und Naturwissenschaften. Dabei zeigte sich, dass Quantenphysik auf Jugendliche aller Altersstufen einen besonderen Reiz ausübt. Die scheinbaren Widersprüche, die angeblichen Gegensätzlichkeiten faszinieren junge ForscherInnengeister.

Eine Beschäftigung mit dem Thema im regulären Physikunterricht ist allerdings kaum möglich. Dem wurde mit diesem Projekt entgegengewirkt: Fachwissen wurde dauerhaft an die Schulen und direkt zu den Jugendlichen gebracht. Methodisch wurde in schulübergreifenden Teams gearbeitet. SchülerInnen wurden darin ausgebildet, ihrerseits in ihren Schulen oder schulübergreifend ihr Wissen weiterzugeben.

Aktivitäten & Ergebnisse

Vier alters- und geschlechtergemischte sowie schulübergreifende SchülerInnenteams gestalteten gemeinsam mit ExpertInnen in Workshops Experimente für Quantenphysik. Weiters fanden Betriebsbesuche statt, in denen SchülerInnen einen realistischen Einblick in die Berufswelt erhielten. Die SchülerInnen besuchten das Institut für Quantenphysik (Quantum Optics, Quantum Nanophysics, Quantum Information, Universität Wien).

SchülerInnen zwischen 14 und 17 Jahren wurden in der Anwendung der Experimente und deren Phänomene eingeschult und konnten dies in ihren Klassen wiedergeben. Laut Berichten der SchulpartnerInnen war nach Projektende geplant, dieses quantenphysikalische Wissen auch innerhalb anderer Schulen weiterzugeben: in Form von Vorführungen für weitere Klassen und deren Lehrkräfte sowie vor allem auch für neu in den Schuldienst eingetretene Lehrkräfte.

Für PädagogInnen wurde eine Fortbildungsveranstaltung abgehalten. Zur Anwendung der Experimente wurde ein pädagogischer Leitfaden, der Genderaspekte berücksichtigt, erstellt.

Highlights & Herausforderungen

Dieses Projekt zeichnete sich durch die generelle Bereitschaft der SchülerInnen, sich für dieses Thema zu interessieren, aus. Ein Highlight im Projekt war der Besuch des Instituts für Quantenphysik der Universität Wien.

Die Methode des selbstständigen Erarbeitens in alters- und geschlechtergemischten Teams führte zu einer breiten Wissensvermittlung, die Zusammenarbeit untereinander - das wechselseitige Unterstützen und Weiterhelfen - wurde von allen Seiten als äußerst motivierend und lernförderlich bewertet.

Die Bautage an der Internationalen Akademie Traunkirchen wurden speziell von den Lehrkräften als besonders prägend angeführt. Im regulären Unterricht wäre dieses intensive Experimentieren, Reflektieren, Fragenstellen und Diskutieren nicht möglich.

Als Herausforderung zeigt sich, dass die Anforderungen für SchülerInnen der Neuen Mittelschule - obwohl diese sehr bemüht und interessiert waren - zu hoch waren. Im Falle einer Wiederauflage eines quantenphysikalischen Projekts wird man sich daher auf SchülerInnen der Oberstufe konzentrieren.

Verwertung & Dissemination

Projektinhalte und -aktivitäten wurden in Printmedien und sozialen Medien (XING, Facebook) sowie auf den Websites der teilnehmenden Bildungseinrichtungen veröffentlicht.

Der pädagogische Leitfaden wurde über den Landesschulrat oberösterreichischen Schulen zur Verfügung gestellt. Er wurde auch an die TeilnehmerInnen der Fortbildungsveranstaltung für Lehrende sowie an interessierte SchülerInnen verteilt. Für BesucherInnen der Österreichischen Akademie der Wissenschaften liegt der Leitfaden zur freien Entnahme auf. Über die Facebook-Seite der Internationalen Akademie Traunkirchen können Interessierte diesen Leitfaden bestellen.

Über das Projekt wurde ein Video erstellt, das auf der Facebook-Seite der Österreichischen Akademie der Wissenschaften veröffentlicht wurde. Die beteiligten SchülerInnen und ihre Lehrkräfte erhielten die Langversion des Videos. Für die PR-Zwecke der Internationalen Akademie Traunkirchen dient eine Kurzversion, die zu Projektende auf der Facebook-Seite der Akademie veröffentlicht wurde.

Weiterführende Aktivitäten - Nachhaltigkeit

Der pädagogische Leitfaden wird allen TeilnehmerInnen künftiger Seminare zum Thema Quantenphysik der Internationalen Akademie Traunkirchen zur Verfügung gestellt. Zudem wurde das Projekt im Jahresbericht 2015 der Akademie der Wissenschaften ausführlich dargestellt. SchülerInnen der HTL Vöcklabruck zeigten die von ihnen gebauten Experimente bei der in Traunkirchen zweijährlich stattfindenden Messe Experimentale.

Zusammenfassung & Fazit

Im Projekt "Quantenphysik" wurde SchülerInnen das Thema nähergebracht. Sie lernten Quantenphysik selbst anzuwenden und vermittelten ihr Wissen sowohl ihren Lehrkräften als auch im Zuge von Peer-Education ihren SchulkollegInnen. Es fand eine Vernetzung zwischen Schule und Wissenschaft statt. Für SchülerInnen wurden berufliche Perspektiven aufgezeigt.

Projektleitung

Internationale Akademie Traunkirchen

Projekt- und KooperationspartnerInnen

• voestalpine Stahl GmbH
• Trotec Produktions- und Vertriebs GmbH
• Fronius International GmbH
• Österreichische Akademie der Wissenschaften, Institute for Quantum Optics and Quantum Information
• Volksschule Traunkirchen
• NMS Waldzell
• HTL Vöcklabruck
• BRG Hamerlingstraße
• Kepler Realgymnasium Auhof Linz

Mag. Judith Raab, MBA
Tel.: +43 (664) 508 65 49
E-Mail: judith.raab@akademie-traunkirchen.com