Forschungsschwerpunkte
- Modellbildung und multiple Repräsentationen in moderner Physik
- Konzeptverständnis Quantenphysik
- Einsatz digitale Technologien in der Lehre
- Klima und Nachhaltigkeit
Vita
Akademische Ausbildung
- Habilitation in Didaktik der Physik (Universität Münster)
- Promotion (Universität Duisburg-Essen, AG Prof. Fritz Haake)
- Physikstudium in Heidelberg (Diplom 1997)
- Auslandsstudium an der Universität Kyoto (AG Prof. Maskawa, Prof. Kugo)
Beruflicher Werdegang
- Professur für Didaktik der Physik (Universität Münster)
- wiss. Mitarbeiter am Institut für Didaktik der Physik an der Westfälischen Universität Münster.
- Fellow an der Kunsthochschule für Medien, Köln
- Forschungsaufenthalt an der Universität Tokyo (AG Prof. Nagaosa)
Lehre
- Seminar: Strukturen und Konzepte der Physik [114388]
(zusammen mit Svetlana Gurevich)- [ – | Fr., – | | IG1 238]
- Seminar: Didaktische Rekonstruktion [114378]
- [ – | Do., – | | IG1 238]
- Seminar: Forschungsseminar für Promovierende [104658]
(zusammen mit Susanne Heinicke, Gilbert Greefrath, Simone Kröger, Annette Marohn, Nicola Meschede, Marcus Hammann und Anna Windt)- [ – | Einzeltermin]
- [ – | Einzeltermin]
- [ – | Einzeltermin]
- [ – | Einzeltermin]
- Übung: Tutorium für 2-Fach-Bachelor zur Physik II
- Übung: Fachdidaktische Ergänzungen zu Physik C [114391]
- [ – | Di., – | | IG1 719]
- Kolloquium: Fachdidaktisches Kolloquium [114387]
(zusammen mit Larissa Fühner, Alexander Pusch, Daniel Laumann und Susanne Heinicke)- [ – | Di., – | | IG1 719]
Publikationen
- Heinicke, Susanne, Pusch, Alexander, Laumann, Daniel, und Heusler, Stefan. . „Nachhaltig Tanken. Eine Lerneinheit zur Elektromobilität mit digitalen Messmethoden.“ Naturwissenschaften im Unterricht Physik 2/26 (212): 13–15.
- Laumann, D., Krause, M., Kremer, F.E., Leibrock, B., Ubben, M.S., Forthmann, B., Janzik, R., Masemann, D., Reer, F., Denz, C., Greefrath, G., Heinicke, S., Marohn, A., Quandt, T., Souvignier, E., und Heusler, S. . „Mobile learning in the classroom – Should students bring mobile devices for learning, or should these be provided by schools?“ Education and Information Technologies 30 (7): 9463–9496. doi: 10.1007/s10639-024-13213-w.
- Haverkamp, Nils, Pusch, Alexander, Gregor, Markus, und Heusler, Stefan. . „Low-cost ODMR experiments with nitrogen-vacancycenters in diamonds: a didactical approach to theory and experiment.“ EPJ Quantum Technology 12 (27): 1–19. doi: 10.1140/epjqt/s40507-025-00326-5.
- López-Incera, Andrea, Dür, Wolfgang, und Heusler, Stefan. . „How many lives does Schrödinger's cat have?“ Preprint. Physics Education 60. doi: 10.48550/arXiv.2412.05104.
- Dechert, Jonathan; Gurevich, Svetlana; Heusler, Stefan. . „Potential Pitfalls in Visual Models of Tipping Points - And How to Fix Them.“ Preprint. Northeast Journal of Complex Systems 7 (3). doi: 10.63562/2577-8439.1113.
- Heusler, Stefan. . „Eine kurze Geschichte der physikalischen Klimaforschung.“ In Handbuch Klimabildung, herausgegeben von Höttecke, Dietmar; Heinicke, Susanne; Martens, Helge; Nehring, Andreas; Rabe, Thorid. Münster: Springer VS. doi: 10.1007/978-3-658-48374-6_4.
- Heusler, Stefan. . „Ryushibutsurigaku no ittai nani ga fushigi nano ka?“ Preprint. Review of High Pressure Science and Technology/Koatsuryoku No Kagaku To Gijutsu 95 (9): 753–756.
- Bitzenbauer, Philipp; Heusler, Stefan; Passon, Oliver. . „Didaktik der Quantenphysik. Moderne Quantentechnologien bieten einen neuen Zugang für den Physikunterricht.“ Preprint. Physik Journal 24 (12): 30–33.
- Laumann, D, Schlummer, P, Abazi, A, Borkamp, R, Lauströer, J, Pernice, W, Schuck, C, Schulz-Schaeffer, R, und Heusler, S. . „Analyzing the Effective Use of Augmented Reality Glasses in University Physics Laboratory Courses for the Example Topic of Optical Polarization.“ Journal of Science Education and Technology 33: 668–685. doi: 10.1007/s10956-024-10112-0.
- Krause, Maurice, Greefrath, Gilbert, Forthmann, Boris, Kremer, Fabienne E., Reer, Felix, Laumann, Daniel, Masemann, Dörthe, Denz, Cornelia, Heinicke, Susanne, Leibrock, Barbara, Marohn, Annette, Quandt, Thorsten, Souvignier, Elmar, Ubben, Malte, und Heusler, Stefan. . „Effects of student-owned and provided mobile devices on mathematical modeling competence: investigating interaction effects with problematic smartphone use and fear of missing out.“ Frontiers in Education 9 1167114. doi: 10.3389/feduc.2024.1167114.
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- Heusler, Stefan; Heinen, Rosalie; Heinicke, Susanne; Sievert, David; Schlusse, Ann-Christin. . „Aber was kann man damit anfangen? Unterrichtsideen und Materialien für eine auf die Energiewende bezogene Berufsorientierung im Physikunterricht.“ Naturwissenschaften im Unterricht Physik 35 (201/202): 90–93.
- Donhauser, Anna; Bitzenbauer, Philipp; Qerimi, Linda; Heusler, Stefan; Küchmann, Stefan; Kuhn, Jochen; Ubben, Malte S.. . „Empirical insights into the effects of research-based teaching strategies in quantum education.“ Physical Review. Physics Education Research 20. doi: 10.1103/PhysRevPhysEducRes.20.020601.
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- Haverkamp, Nils, Pusch, Alexander, und Heusler, Stefan. . „Modulare Low-Cost Experimente zur Wellen- und Quantenoptik.“ PhyDid B - Didaktik der Physik - Beiträge zur DPG-Frühjahrstagung 2023: 1–4.
- Haverkamp, Nils, Pusch, Alexander, Gregor, Markus, und Heusler, Stefan. . „Low-Cost Schülerexperimente zur Wellenoptik. Ein modulares 3D-gedrucktes Experimentierset.“ Der mathematisch-naturwissenschaftliche Unterricht 05: 413–420.
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- Küchemann, S.; Ubben, M.; Dzsotjan, D.; Mukhametov, S.; Weidner, C.; Qerimi, L.; Kuhn, J.; Heusler, S.; Sherson, J.. . „The impact of an interactive visualization and simulation tool on learning quantum physics: Results of an eye-tracking study.“ Physics Education 58. doi: 10.48550/arXiv.2302.06286.
- Stegeman, Jan; Peters, Marina; Horsthemke, Ludwig; Langels, Nicole; Glösekötter, Peter; Heusler, Stefan; Gregor, Markus. . „Modular low-cost 3D printed Setup for Experiments with NV centers in Diamond.“ European Journal of Physics 44. doi: 10.1088/1361-6404/acbe7c.
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- Goorney, Simon; Bley, Jonas; Heusler, Stefan; Sherson, Jacob. . „The Quantum Curriculum Transformation Framework for the development of Quantum Information Science and Technology Education.“ Physics Education 58 (6). doi: 10.48550/arXiv.2308.10371.
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- Heusler, Stefan; Ubben, Malte; Bitzenbauer, Philipp. . „Was ist so besonders an Superpositionen? Von Überlagungen in der klassischen Wellenlehre zu Superpositionen in der Quantenphysik.“ Naturwissenschaften im Unterricht Physik 34 (198): 8–11.
- Heusler, Stefan, Pusch, Alexander, und Haverkamp, Nils. . „Quantenoptik mit modularen Schülerexperimenten. Low-Cost-Experimente mit dem 3-D-Drucker zur Anwendungsbeispielen von Quantentechnologien.“ Naturwissenschaften im Unterricht Physik 34 (198): 21–26.
- Heusler, Stefan; Ubben, Malte S.; Bitzenbauer, Philipp. . „Erklärvideos zur Quantenverschränkung. Ein Unterrichtskonzept mit Erklärvideos und Hinweise zu ihrer Auswahl.“ Naturwissenschaften im Unterricht Physik 34 (198): 34–37.
- Ubben, Malte S.; Heusler, Stefan. . „Digitaler Werkzeugkasten für den Quantenphysikunterricht.“ Naturwissenschaften im Unterricht Physik 34 (198): 38–39.
- Karaki, Mohamad, Ubben, Malte S., Pusch, Alexander, Heusler, Stefan, Zahn, Corvin, und Kraus, Ute. . „Raumkrümmung zum Anfassen – Sektormodelle aus dem 3D-Drucker.“ Physik und Didaktik in Schule und Hochschule 1 (21).
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- Heinicke, Susanne, Heusler, Stefan, Heinen, Rosalie, und Westhoff, Peter. . „Visualisieren – eine Kunst des Sichtbarmachens. Visualisierungen für das Lehren und Lernen von Physik nutzen.“ Naturwissenschaften im Unterricht Physik 33: 2–6.
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- Schlummer, Paul, Heusler, Stefan, und Laumann, Daniel. . „Kontiguität im Kontext handlungsorientierter Lernumgebungen. Ergebnisse einer Vergleichsstudie.“ In Unsicherheit als Element von naturwissenschaftlichen Bildungsprozessen, herausgegeben von Sebastian Habig und Helena van Vorst. Nürnberg: Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik.
- Krause, Maurice, Greefrath, Gilbert, Denz, Cornelia, Heinicke, Susanne, Heusler, Stefan, Janzik, Robin, Kramp, Bianca, Kremer, Fabienne E., Laumann, Daniel, Leibrock, Barbara, Marohn, Annette, Masemann, Dörthe, Quandt, Thorsten, Reer, Felix, Souvignier, Elmar, und Ubben, Malte. . „BYOD vs pool: Effects on competence development and cognitive load.“ In Proceedings of the Twelfth Congress of the European Research Society in Mathematics Education (CERME12), Bd. 12 aus CERME Proceedings Series, herausgegeben von Jeremy Hodgen, Eirini Geraniou, Giorgio Bolondi und Federica Ferretti. Bozen-Bolzano, Italy: Selbstverlag / Eigenverlag.
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- Laumann, Daniel; Ubben, Malte; Heinicke, Susanne; Heusler, Stefan. . „Schüler- oder schuleigene Smartphones im Physikunterricht?“ In Unsicherheit als Element von naturwissenschaftsbezogenen Bildungsprozessen, herausgegeben von Sebastian Habig und Helena van Vorst. Nürnberg: Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik.
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- Schlummer, Paul, Abazi, Adrian, Lauströer, Jonas, Borkamp, Rasmus, Schulz-Schaeffer, Reinhard, Pernice, Wolfram, Schuck, Carsten, Heusler, Stefan, und Laumann, Daniel. . „Die Rolle räumlicher Kontiguität beim Lernen am Experiment.“ In DD 3 Neue / digitale Medien – Konzeption, herausgegeben von DPG. Heidelberg: Deutsche Physikalische Gesellschaft.
- Abazi, Adrian, Schlummer, Paul, Lauströer, Jonas, Borkamp, Rasmus, Schulz-Schaeffer, Reinhard, Heusler, Stefan, Laumann, Daniel, Pernice, Wolfram, und Schuck, Carsten. . „Technische Entwicklung eines Augmented-Reality-Experiments zu polarisationsverschränkten Photonenpaaren.“ In DD 17 Neue / digitale Medien – AR, herausgegeben von DPG. Heidelberg: Deutsche Physikalische Gesellschaft.
- Lauströer, Jonas, Schulz-Schaeffer, Reinhard, Stuhrmann, Jochen, Borkamp, Rasmus, Abazi, Adrian, Schuck, Carsten, Pernice, Wolfram H. P., Heusler, Stefan, Schlummer, Paul, und Laumann, Daniel. . „Exploration wichtiger ästhetischer Qualitäten der Wissenschaftsillustration am Beispiel von MR- AR- und Web3D-Applikationen zur Präsentation von Experimenten in der Quantenphysik.“ präsentiert auf der DPG Springmeeting 2022, Heidelberg.
- Bley, Jonas, Pietz, Antony, Fösel, Angela, Schmiedeberg, Michael, Heusler, Stefan, und Pusch, Alexander. . „Physics competitions in the time of a pandemic: 3D printing as a new approach to the quantitative investigation of cartesian divers at home.“ European Journal of Physics 2022 (43/1): 1–13. doi: 10.1088/1361-6404/ac3a12.
- Pusch, Alexander, Ubben, Malte, Laumann, Daniel, Heinicke, Susanne, und Heusler, Stefan. . „Real-time data acquisition using Arduino and phyphox: measuring the electrical power of solar panels in contexts of exposure to light in physics classroom.“ Physics Education 56: 1–13. doi: 10.1088/1361-6552/abe993.
- Heusler, Stefan, Schlummer, Paul, und Ubben, Malte. . „The Topological Origin of Quantum Randomness.“ Symmetry 13 (4). doi: 10.3390/sym13040581.
- Laumann, Daniel, Kramp, Bianca, Pusch, Alexander, Ubben, Malte, Heusler, Stefan, und Heinicke, Susanne. . „Eigene Smartphones im MINT-Unterricht – Gelingensbedingungen.“ In Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?, herausgegeben von Habig S.. Essen: Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik.
- Heinicke, S, Heusler, S, Heinen, R, und Fühner, L. . „Workbooks zum Klimawandel Methodisch vielfältige Materialien mit digitalen Ergänzungen für die Sekundarstufe I und II.“ Naturwissenschaften im Unterricht Physik 183/184: 33–36.
- Schlummer, Paul, Wichtrup, Philipp, Heusler, Stefan, und Laumann, Daniel. . „Digitale Medien und Experimente - Perspektiven aus der Schulpraxis.“ In Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?, herausgegeben von Sebastian Habig. Essen: Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik.
- Heusler, Stefan Ubben Malte. . „Quantentechnologien im Lehrplan. Welche Rolle sollten aktuelle Anwendungen der Quantenphysik in der Schule spielen?“ Physik Journal 20: 86–89.
- Schlummer, Paul, Abazi, Adrian, Borkamp, Rasmus, Lauströer, Jonas, Pernice, Wolfram Schuck Carsten, Schulz-Schaeffer, Reinhard, Heusler, Stefan, und Laumann, Daniel. . „Physikalische Modelle erfahrbar machen - Mixed Reality im Praktikum.“ In PhyDid B, herausgegeben von Johannes Grebe-Ellis und Helmuth Grötzebauch. Berlin.
- Kramp, Bianca, Pusch, Alexander, Heusler, Stefan, Laumann, Daniel, und Heinicke, Susanne. . „smart for science - Gelingensbedingungen für den Einsatz schülereigener Smartphones im mathematisch-naturwissenschaftlichen Unterricht.“ In PhyDid-B - Didaktik der Physik – DPG-Frühjahrstagung, 2020, herausgegeben von H. Grötzebauch. Berlin.
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- Schlummer, Paul, Lauströer, Jonas, Schulz-Schaeffer, Reinhard, Abazi, Adrian, Schuck, Carsten, Pernice, Wolfram H.P., Heusler, Stefan, und Laumann, Daniel. . „MiReQu – Mixed Reality Lernumgebungen zur Förderung fachlicher Kompetenzentwicklung in den Quantentechnologien.“ In PhyDid B, herausgegeben von Johannes Grebe-Ellis und Helmuth Grötzebauch. Berlin.
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- Heusler, Stefan, Schlummer, Paul, und Ubben, Malte. . „A Knot Theoretic Extension of the Bloch Sphere Representation for Qubits in Hilbert Space and Its Application to Contextuality and Many-Worlds Theories.“ Symmetry 12: 1135..
- Heusler, Stefan, Heinicke, Susanne, und Laumann, Daniel. . „Lernmaterialien mit digitalen Enhancements erstellen.“ In Digitale Basiskompetenzen - Orientierungshilfe und Praxisbeispiele für die universitäre Lehramtsausbildung in den Naturwissenschaften, herausgegeben von Meßinger-Koppelt Becker Sebastian und Thyssen Christoph Jenny.
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- Heusler, Stefan, Heinicke, Susanne, Pusch, Alexander, Kramp, Bianca, Giering, Birgit, und Laumann, Daniel. . „Messwerterfassung am (eigenen?) Smartphone. Ein Beispiel für eine digital angereicherte Lernumgebung zum Thema Elektromobilität.“ Naturwissenschaften im Unterricht Physik 179: 18–22.
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- Ubben, Malte Heusler Stefan. . „Gestalt and Functionality as independent dimensions of mental models in science.“ Research in Science Education 49: 1–15. doi: 10.1007/s11165-019-09892-y,2019.
- Heusler, Stefan Ubben Malte. . „A Haptic Model of Entanglement, Gauge Symmetries and Minimal Interaction Based on Knot Theory.“ Symmetry 11 (11): 1399.. doi: 10.3390/sym11111399.
- Heusler, Stefan Ubben Malte. . „Modelling spin.“ European Journal of Physics 39 (6). doi: 10.1088/1361-6404/aae3ba.
- Ubben, Malte Heusler Stefan. . „A haptic model of vibration modes in spherical geometry and its application in atomic physics, nuclear physics and beyond.“ European Journal of Physics 39 (4). doi: 10.1088/1361-6404/aab9fd.
- Ubben, Malte Heusler Stefan. . „Ein haptischer Zugang zu Moden von Kugelschwingungen.“ Beitrag präsentiert auf der DPG Frühjahrstagung 2018, Würzburg
- Laumann, Daniel Heusler Stefan. . „Learning About Paramagnetism and Diamagnetism: A Teaching-Learning Sequence Based on Multiple Representations.“ In Proceedings of the ESERA 2017 Conference. Research, Practice and Collaboration in Science Education, herausgegeben von OE Finlayson, E McLoughlin, S Erduran und p Childs.
- Laumann, Daniel Ries Matthias, und Schulz-Schaeffer, Reinhard Heusler Stefan. . „Interdisziplinäre Konzeptentwicklung interaktiver digitaler Lehr-Lernmedien durch Fachdidaktik und Design.“ Beitrag präsentiert auf der DPG Frühjahrstagung 2018, Würzburg
- Heusler, Stefan Dür Wolfgang. . „‘Modeling decoherence with qubits’.“ European Journal of Physics 39 (2).
- Niemeier, Sybille, Oertel, Jessica, Reimer, Mario, Heusler, Stefan, und Denz, Cornelia. . „Ganz nah ran – Didaktische Modelle zur Rasterkraft- und Magnetkraftmikroskopie.“ Beitrag präsentiert auf der DPG-Frühjahrstagung, Dresden
- Heusler, Stefan Franz Torsten. . „Verschränkung als Wesenszug der Quantenphysik.“ In Argumentieren in der Quantenphysik, herausgegeben von Physik DASU. Schroedel Verlag.
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