(Dit artikel is eerder verschenen in de NVOX quantum special, april 2025)
Iedere leerling heeft iets aan kennis over wat quantumtechnologie al mogelijk maakt in ons dagelijks leven en wat een nabije toekomst met nog meer quantum betekent voor ons allen. Wat kan een quantumcomputer dat een gewone computer of smartphone niet kan? Wat betekent dit voor onze maatschappij? Wat zijn de voor- en nadelen? Met de lesmodule QuantumKeuzes ontdek je wat quantumtechnologie al mogelijk maakt in ons dagelijks leven en wat een nabije toekomst met nog meer quantum betekent voor ons allen.
De lesmodule QuantumKeuzes is een reeks van vijf lessen die een handvat geeft om in het kader van mediawijsheid en burgerschap quantumtechnologie te bespreken. Op een interactieve en speelse manier maken leerlingen in het voortgezet onderwijs kennis met het kraken van encryptie, leren ze hoe een quantumcomputer verschilt van een klassieke computer en oefenen ze met morele vraagstukken waarbij ze nadenken over hun eigen verantwoordelijkheid.
Quantum voor de onderbouw
Het doel van de module is om gesprekken over (quantum)technologie te voeren in de onderbouw van het voortgezet onderwijs, om leerlingen kennis te laten maken met quantum, ze voor te bereiden op toekomstige technologische uitdagingen en te oefenen met burgerschapsvaardigheden.
De module is ontwikeld in samenwerking met de filosofen van De Denkschool. De module is bedoeld voor klas 2 of 3 van de onderbouw van zowel vmbo, havo als vwo, dus nog vóór de profielkeuze. Zo krijgt iedere leerling wat mee over quantum. De module is zo geschreven, dat hij voor elk opleidingstype anders inzetbaar is, bijvoorbeeld met extra taken voor vwo-leerlingen. De module kan ook op meerdere manieren worden ingezet: tijdens mentorlessen, binnen vakken zoals NaSk 1, natuurkunde, filosofie, informatica, maatschappijleer of als onderdeel van een themaweek.
De opbouw van de lessenreeks
QuantumKeuzes omvat een spannend verhaal met dilemma’s. Iedere les krijg je verschillende vragen om een gezamenlijk onderzoek mee te starten. Er zijn vier werkbladen met informatie en extra verwijzingen naar filmpjes om de informatie te verduidelijken, plus één werkblad met een eindopdracht waarin de thema’s van de voorgaande lessen samenkomen.
- Les 1: Je geld of je leven: De leerlingen komen erachter dat hun telefoon gehackt is. Wat nu?
- Les 2: Codekrakers: De leerlingen bedenken een oplossing en leren over codes kraken.
- Les 3: Sticken of tikken: De leerlingen moeten bepalen welke oplossing het beste is.
- Les 4: Wie, wat, waar?: De leerlingen denken na over wie er verantwoordelijk is voor het platleggen van het netwerk op school.
- Les 5: Red het systeem: De leerlingen worden op een creatieve manier uitgedaagd om een voorstel te doen voor een nieuw systeem op school, dat niet gehackt kan worden.
Burgerschap: leren redeneren
De lessenserie begint met een spannend verhaal, een gedachte-experiment dat aansluit bij de belevingswereld van de leerlingen. Ze worden uitgedaagd om iets te bedenken, of over iets te denken, wat (nog) niet bestaat. In het verhaal zitten verschillende momenten waarop de groep een gezamenlijke keus moet maken. Het is de bedoeling dat de docent hierover met de groep in gesprek gaat.
De vragen zijn geformuleerd om de leerlingen langer stil te laten staan bij hun overtuigingen. Het uitvragen van deze antwoorden verloopt niet volgens een onderwijsleergesprek, maar gaat in de vorm van een filosofisch gesprek. Met een startvraag, die de leerlingen bij het onderwerp betrekt, verzamel je meningen. Daarna volgen dilemma’s waarin leerlingen samen een keus moeten maken (‘ja’ of ‘nee’) en vervolgens beargumenteren waarom. Als het nodig is om het gesprek van de leerlingen te laten verdiepen, dan zijn er hulpvragen bij elk dilemma, zoals:
‘Waarom denk jij dat?’, ‘Kun je een voorbeeld geven?’, ‘Is dat altijd zo?’ en ‘Zou het ook anders kunnen zitten?’.
Waarom QuantumKeuzes
De lesmodule bereidt leerlingen voor op de komst van quantumcomputing en is tegelijkertijd een handvat om samen na te denken over technologie en de toekomst. QuantumKeuzes maakt quantum voor iedereen tastbaar, dus niet alleen voor leerlingen met natuurkunde in de bovenbouw van het vwo of leerlingen op scholen die de nlt-module Kansen met Quantum (vwo) over quantumcomputing aanbieden. Het materiaal van de module QuantumKeuzes kun je hier downloaden.
Voor meer informatie over QuantumKeuzes, mail Michiel Thijssen - thijssen@physics.leidenuniv.nl
