Vom 25. Februar bis zum 6. März 2026 feierte das neu konzipierte Schülerlabor PhaseLab zur Quantenphysik am Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung (IFW Dresden) seinen Auftakt. Rund 180 Schülerinnen und Schüler der 12. Klasse besuchten in diesem Zeitraum das Institut, um sich intensiv mit grundlegenden Konzepten der modernen Physik auseinanderzusetzen. Das Angebot wurde in Kooperation zwischen dem Lehrstuhl für Didaktik der Physik der Technischen Universität Dresden (TU Dresden) und dem IFW Dresden durchgeführt und soll künftig regelmäßig stattfinden.
Während der vergangenen zwei Wochen erhielten die Teilnehmenden die Möglichkeit, sich außerhalb des Schulunterrichts vertieft experimentell mit Grundlagen der Quantenphysik zu beschäftigen. Da entsprechende Versuchsanordnungen im Schulalltag häufig nur eingeschränkt verfügbar sind, konnten die Schülerinnen und Schüler am IFW Dresden (Analogie-)Experimente selbstständig durchführen und Einblicke in moderne wissenschaftliche Arbeitsweisen gewinnen.
Das Schülerlabor PhaseLab verbindet dabei drei Ziele: die Förderung von Schülerinnen und Schülern, die praxisnahe Ausbildung von Lehramtsstudierenden der Physikdidaktik an der TU Dresden sowie aktuelle physikdidaktische Forschung zum Verständnis der Lerninhalte. Inhaltlich arbeiteten die Teilnehmenden zu zentralen Aspekten der Quantentheorie wie Polarisation, Interferenz, Superposition, Komplementarität und Verschränkung. Ergänzend kamen dabei digitale Simulationen sowie eine neu entwickelte Augmented-Reality-Umgebung zum Einsatz. In der begleitenden Forschung wurde in diesem Durchgang untersucht, wie Visualisierungen das Verständnis komplexer quantenphysikalischer Inhalte unterstützen können.
Juniorprofessorin Dr. Salome Flegr (TU Dresden) betont die dreifache Wirkung des Programms:
„Das Schülerlabor PhaseLab schafft eine Win-Win-Win-Situation für die Bildung: Schülerinnen und Schüler der Oberstufe können zentrale Analogie-Experimente der Quantenphysik selbst durchführen, während Lehramtsstudierende der Physikdidaktik erste Erfahrungen im Umgang mit Experimenten und in der Betreuung von Lernenden sammeln. Zudem erhalten wir aus der Begleitforschung wichtige Informationen zur Gestaltung von Lernmaterialien für die Zukunft.“
Die Lehrkräfte, die das Angebot dieses ersten Durchgangs wahrnahmen, waren begeistert:
„Wir freuen uns, dass die Schülerinnen und Schüler hier Analogie-Experimente selbst durchführen können, alle waren sehr motiviert und aktiv bei der Sache. Wir würden uns sehr freuen, wenn das Angebot verstetigt werden könnte und wir wiederkommen dürfen.“
Auch für das IFW Dresden ist die Beteiligung am Schülerlabor ein wichtiger Beitrag zur Nachwuchsförderung. Prof. Dr. Bernd Büchner, Wissenschaftlicher Direktor des IFW Dresden, erklärt:
„Die Förderung fachlich interessierter junger Menschen und damit auch die Entwicklung wissenschaftlichen Nachwuchses ist uns ein großes Anliegen. Aufwendige Experimentieraufbauten lassen sich im Schulunterricht oft nur eingeschränkt realisieren. Als außerschulischer Lernort möchten wir deshalb den Themen, die bei uns im Haus erforscht werden, eine Bühne geben und so dazu beitragen, die Quantenphysik im sächsischen Unterricht nachhaltig zu stärken.“
Das Schülerlabor wird durch das Netzwerk SAX-QT (Sächsisches Forschungsnetzwerk für Quantentechnologien) finanziert, das den Ausbau von Forschung, Ausbildung und Technologietransfer im Bereich der Quantentechnologien in Sachsen unterstützt. Zudem unterstützt die Wilhelm und Else Heraeus-Stiftung das Schülerlabor durch die Finanzierung begleitender studentischer Mitarbeiter, der digitalen Technologien und Experimentieraufbauten.
Kontakt:
Patricia Bäuchler
Wissenschaftskommunikation IFW Dresden
p.baeuchler[at]ifw-dresden.de
PhaseLab-Kontakt Lehrkräfte:
Alexander Schuster
Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für Didaktik der Physik (TU Dresden)
alexander.schuster[at]tu-dresden.de
