Quantenmechanik und Schulmathematik (PDF)

Die Quantenmechanik spielt traditionell in der Kursstufe des Gymnasiums eine sehr untergeordnete Rolle, die ihrer tatsächlichen Bedeutung in keiner Weise gerecht wird. Dieses Buch gibt Hilfestellungen, um dem entgegenwirken, indem es Physiklehrerinnen und Physiklehrern in umfangreicher Form notwendige und darüberhinaus interessante und vertiefende Informationen zur Quantenmechanik bereitstellt. Gleichzeitig versucht es auszuloten, wie weit man beim Unterrichten quantenmechanischer Inhalte nur unter Verwendung von Schulmathematik, ergänzt durch die komplexen Zahlen an wenigen optionalen Stellen, kommen kann. Dabei ist das Buch so aufgebaut, dass es nicht nur als Handbuch, sondern auch als Lehrwerk für den Unterricht geeignet ist. Hierzu enthält es in vielen grauen Kästen zentrale Merksätze, Herleitungen und Beispiele, die als Lehrtext und Tafelanschrieb für den Unterricht eingesetzt werden können, wobei je nach Auswahl des gebotenen Materials Unterrichtseinheiten von Minimalumfang bis zu umfangreichen Seminar- oder Vertiefungskurse möglich sind. Dazu gehören auch viele Aufgaben von unterschiedlichstem Schwierigkeitsgrad mit vollständigen und ausführlichen Lösungen. Die hier dargestellte Breite und Tiefe der quantenmechanischen Themen, die nur unter Verwendung von Schulmathematik oder ganz wenig mehr diskutiert werden können, soll als Motivation dienen, im Physikunterricht der Kursstufe des Gymnasiums der Quantenmechanik einen grössereren Stellenwert als bisher üblich einzuräumen.