Quantum Skills in der Lehrkräfteausbildung

Der Stifterverband und die Heinz Nixdorf Stiftung entwickeln mit Expertinnen und Experten Ansätze zur Kompetenzentwicklung für Lehrkräfte der Fächer Physik, Mathematik und Informatik.

Quantentechnologien wie beispielsweise das Quantencomputing oder Quantensensing und Quantenkommunikation werden für zahlreiche Wirtschaftsbranchen disruptive Effekte entfalten. Bei aller Unsicherheit über die zukünftigen technologischen Entwicklungspfade ist eines klar: In der Nutzung von Quantentechnologien liegen große wirtschaftliche und gesellschaftliche Chancen. Noch weitgehend ungeklärt ist allerdings die Qualifizierung der zukünftigen Arbeitskräfte für die Nutzung von Quantentechnologien: Diese setzt neue Kompetenzen und ein Grundverständnis der wissenschaftlichen Grundlagen voraus.

Wenngleich die Schul-Kernlehrpläne der meisten Bundesländer dies schon berücksichtigen, spielen die fachlichen Anforderungen für Quantentechnologien in der Lehrkräftebildung zurzeit eine nur geringe Rolle. (Angehende) Lehrkräfte stehen also vor der Herausforderung, Kompetenzen in einem zukünftig sehr relevanten Bereich vermitteln zu müssen, für den sie selbst nicht zuverlässig qualifiziert wurden. Neben den rein fachlichen Aspekten betrifft dieser Mangel insbesondere auch geeignete didaktische Konzepte.

Ziel des Programms

Das im Januar 2023 gestartete Programm zielte auf eine Integration von Quantum Skills in die Lehrkräftebildung. Um dieses Ziel zu erreichen, hat eine Arbeitsgruppe in gemeinsam mit der Heinz Nixdorf Stiftung ausgerichteten Curriculum Labs konkrete Ansätze entwickelt, wie die notwendigen Kompetenzen zur Vermittlung von "Quantum Skills" – also Kompetenzen, die für das Verständnis und die Nutzung von Quantentechnologien wesentlich sind – phasenübergreifend in die Lehrkräftebildung integriert werden können. In den Labs wirkten Vertreterinnen und Vertretern der Fachdidaktiken der Fächer Physik, Informatik und Mathematik, Lehrkräfte und Studierende sowie Vertreterinnen und Vertreter aus Fachwissenschaft und Anwendung mit.

Im Rahmen der Curriculum Labs wurden insbesondere folgende Fragen beantwortet:

Welche Kompetenzen umfasst das Feld "Quantum Skills" vornehmlich?
Welche Kompetenzen und Kenntnisse benötigen Lehrkräfte zur Vermittlung von Quantum Skills?
Welche dieser Kompetenzen sollten im Studium erworben werden, welche eher in der zweiten oder dritten Phase der Lehrkräftebildung?
Welche strukturellen Voraussetzungen bräuchte eine phasenübergreifende Integration in der Lehrkräftebildung?
Welche Fortbildungsangebote bräuchte es, um kurzfristig Lehrkräfte zu qualifizieren? Wie könnten diese aufgebaut werden?
Wie kann das transdisziplinäre Potenzial von Quantentechnologien im Unterricht genutzt werden?

Auf dieser Grundlage wurde in den Curriculum Labs ein Positionspapier mit konkreten Empfehlungen für eine zeitgemäße Quantenbildung erarbeitet, das im Oktober 2023 veröffentlicht wurde. Die Empfehlungen wurden am 7. November 2023 auf einer Online-Konferenz präsentiert und mit relevanten Stakeholdern diskutiert. Sie bilden die Grundlage für weitere Aktivitäten in der Quantum-Skills-Initiative des Stifterverbandes.

Positionspapier "Quantum Skills in der Lehrkräftebildung"

Elf Empfehlungen an Bildungspolitik, Hochschulen und Zivilgesellschaft um Quantentechnologien in die Allgemeinbildung zu bringen

Quantum Skills: Curriculum Labs

Ziel des Programms

Positionspapier "Quantum Skills in der Lehrkräftebildung"

Kontakt

Andreas Land