Schüleraktivierende Unterrichtsmaterialien zur Quantenphysik Teil 3 Grundlagen der Atomphysik - Hübel, Horst
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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 ursprünglichen Bedeutung bekanntlich nicht gibt. Demgegenüber wurde vom Autor - aufbauend auf wichtigen Vorarbeiten von Küblbeck und Müller - ein neues Konzept zur Behandlung der Quantenphysik für die Schule vorgeschlagen, das "Grundfakten", vergleichbar mit den Küblbeck-Müller'schen "Wesenszügen", in den Vordergrund stellt.…mehr

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Produktbeschreibung
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 ursprünglichen Bedeutung bekanntlich nicht gibt. Demgegenüber wurde vom Autor - aufbauend auf wichtigen Vorarbeiten von Küblbeck und Müller - ein neues Konzept zur Behandlung der Quantenphysik für die Schule vorgeschlagen, das "Grundfakten", vergleichbar mit den Küblbeck-Müller'schen "Wesenszügen", in den Vordergrund stellt. Die "Grundfakten" ähneln Axiomen der Quantenphysik, mit deren Hilfe eine große Zahl von Erscheinungen und Beobachtungen der Quantenphysik zumindest qualitativ - auf heuristische Weise - "erklärt" werden können. Statt des so genannten "Welle-Teilchen-Dualismus" werden hier Unbestimmtheit und Komplementarität in den Vordergrund gestellt. Das neue Konzept ist im Internet unter http://www.forphys.de ausführlich mit vielen weiteren Materialien dargestellt. In den Teilbänden dieser Veröffentlichung werden vielfältige und sorgfältig ausgearbeitete Unterrichtsmaterialien präsentiert, mit denen sich Schüler die schulische Teilmenge der Quantenphysik selbst erarbeiten können 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 Schüler Grundlagen der Atomphysik erarbeiten und im Sinne der "Grundfakten der Quantenphysik" deuten können. Hier geht es also um diskrete Energiestufen, den linearen Potenzialkasten, um Atommodelle und den Atombau, den Tunneleffekt, und - weil Lehrpläne das vielfach fordern - auch um die Schrödinger-Gleichung. Die Materialien können auch bei anderen Konzepten nutzbringend eingesetzt werden.
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Autorenporträt
Der Autor war viele Jahre als Gymnasiallehrer für Mathematik und Physik in Würzburg tätig und bildete als Seminarlehrer für Physik junge Referendare zu Physiklehrern an Gymnasien aus. Als promovierter Diplomphysiker arbeitete er in der Atom- und Kernphysik und der Festkörperphysik und erwarb sich dabei gründliche Kenntnisse der relativistischen und nichtrelativistischen Quantentheorie und der Vielteilchentheorie. Seine Kenntnisse konnte er auch bei Lehraufträgen an Studenten weitergeben. Während seiner schulischen Tätigkeit betrat er vielfach Neuland im Bereich des forschenden Lernens, vor allem mit Schülerversuchen zur Erarbeitung physikalischer Sachverhalte. Er entwickelte Soft- und Hardware für den Computereinsatz im Physik-Unterricht mit den zugehörigen neuartigen unterrichtlichen Konzepten und entwarf ein neues didaktisches Konzept zur Behandlung der Quantenphysik in der Schule, das "Würzburger Quantenphysik-Konzept".