Description
Traditionell steht im Mittelpunkt des schulischen Interesses an der Quantenphysik die Frage, ob Elektronen oder Photonen nun Teilchen oder Wellen sind, eine Problemstellung, die vielfach mit dem Schlagwort “Welle-Teilchen-Dualismus” charakterisiert wird, den es in seiner ursprnglichen Bedeutung bekanntlich nicht gibt. Demgegenber wurde vom Autor – aufbauend auf wichtigen Vorarbeiten von Kblbeck und Mller – ein neues Konzept zur Behandlung der Quantenphysik fr die Schule vorgeschlagen, das “Grundfakten”, vergleichbar mit den Kblbeck-Mller’schen “Wesenszgen”, in den Vordergrund stellt. Die “Grundfakten” hneln Axiomen der Quantenphysik, mit deren Hilfe eine groe Zahl von Erscheinungen und Beobachtungen der Quantenphysik zumindest qualitativ – auf heuristische Weise – “erklrt” werden knnen. Statt des so genannten “Welle-Teilchen-Dualismus” werden hier Unbestimmtheit und Komplementaritt in den Vordergrund gestellt. Das neue Konzept ist im Internet unter http://www.forphys.de ausfhrlich mit vielen weiteren Materialien dargestellt. In den Teilbnden dieser Verffentlichung werden vielfltige und sorgfltig ausgearbeitete Unterrichtsmaterialien prsentiert, mit denen sich Schler die schulische Teilmenge der Quantenphysik selbst erarbeiten knnen durch unterschiedliche Methoden wie Lernen an Stationen, Kurzreferate, Internet-Recherche, Gruppenpuzzle, der Fragebogen- oder der Zettelkasten-Methode etc. Im vorliegenden 3. Teil werden Materialien bereitgestellt, mit denen Schler Grundlagen der Atomphysik erarbeiten und im Sinne der “Grundfakten der Quantenphysik” deuten knnen. Hier geht es also um diskrete Energiestufen, den linearen Potenzialkasten, um Atommodelle und den Atombau, den Tunneleffekt, und – weil Lehrplne das vielfach fordern – auch um die Schrdinger-Gleichung. Die Materialien knnen auch bei anderen Konzepten nutzbringend eingesetzt werden. Der Autor war viele Jahre als Gymnasiallehrer fr Mathematik und Physik in Wrzburg ttig und bildete als Seminarlehrer fr Physik junge Referendare zu Physiklehrern an Gymnasien aus. Als promovierter Diplomphysiker arbeitete er in der Atom- und Kernphysik und der Festkrperphysik und erwarb sich dabei grndliche Kenntnisse der relativistischen und nichtrelativistischen Quantentheorie und der Vielteilchentheorie. Seine Kenntnisse konnte er auch bei Lehrauftrgen an Studenten weitergeben. Whrend seiner schulischen Ttigkeit betrat er vielfach Neuland im Bereich des forschenden Lernens, vor allem mit Schlerversuchen zur Erarbeitung physikalischer Sachverhalte. Er entwickelte Soft- und Hardware fr den Computereinsatz im Physik-Unterricht mit den zugehrigen neuartigen unterrichtlichen Konzepten und entwarf ein neues didaktisches Konzept zur Behandlung der Quantenphysik in der Schule, das “Wrzburger Quantenphysik-Konzept”, zu dem hier Unterrichtsmaterialien vorgestellt werden. Vom Autor stammen auch die Bcher: Schlerversuche mit PC und Mikroprozessor – Wege zum forschenden Lernen, Aulis Verlag Deubner, Kln 2005 Was Sie schon immer ber Quanten wissen wollten, BoD, Norderstedt, 2009, ISBN 978-3-8370-8714-7 Schleraktivierende Unterrichtsmaterialien, Band 1, Auf dem Weg zur Quantenphysik, BoD, Norderstedt, 2007, ISBN 978-3-8370-1320-7 Schleraktivierende Unterrichtsmaterialien, Band 2, Heuristische Methoden, BoD, Norderstedt, 2007, ISBN 978-3-8370-0630-8 Schleraktivierende Unterrichtsmaterialien, Band 3, Atomphysik, BoD, Norderstedt, 2007, ISBN 978-3-8370-1321-4 Grundlagen der Quantenphysik – Das Schlerbuch, BoD, Norderstedt, 2011, ISBN 978-3-8423-4748-9 Physikalische Schlerversuche mit PC und Mikroprozessor – Wege zum forschenden Lernen, BoD, Norderstedt, 2013, ISBN 978-3-8482-3256-7
