2025
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Großes entsteht immer im Kleinen. Jahrestagung der GDM 2025
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Item Bluebots im Mathematikunterricht der Grundschule – Inwiefern kann der Einsatz von Bodenrobotern ein Lernen aus Fehlern unterstützen?(Gesellschaft für Didaktik der Mathematik, 2025) Dreher, Ulrike; Schuler, Stephanie; Digel, SusanneIn einer gemäß dem Design-Based-Research-Ansatz entwickelten Lernumgebung mit dem Bluebot wurden Aufgaben entwickelt, die fehlerhafte Bearbeitungen enthalten. In einer Interviewstudie mit acht Drittklässler:innen sollten die Fehler in den Bearbeitungen erkannt und erläutert, die Fehler behoben und die Behebung auf Korrektheit überprüft werden. Die Daten wurden in Bezug auf diesen Dreischritt zum Aufbau von negativem Wissen bzw. zum Lernen aus Fehlern inhaltsanalytisch ausgewertet. Das Studiendesign und exemplarische Ergebnisse zu diesem Dreischritt werden präsentiert.Item Studentische Problemlösetagebücher: Erste Ergebnisse und Einsatzmöglichkeiten(Gesellschaft für Didaktik der Mathematik, 2025) de Wiljes, Jan-Hendrik; Theile, YasminProblemlösetagebücher bieten eine Möglichkeit, Problembearbeitungen zu erfassen, zu beurteilen und zu reflektieren (Holzäpfel et al., 2018) und können damit Lernprozesse unterstützen. Student:innen des Grundschullehramts an der Universität zu Köln durften diese Erfahrung selbst machen, als sie im Rahmen einer Lehrveranstaltung Problemlösetagebücher semesterbegleitend erstellen mussten. Einige der dabei entstandenen studentischen Bearbeitungen problemhaltiger Aufgaben und deren Analyse sowie Ideen für die Nutzung der Methode in eigenen Lehrveranstaltungen werden auf diesem Poster präsentiert.Item Mathe inklusiv mit PIKAS Projektphase 4 – ‚Arithmetische Basiskompetenzen am Übergang von der Grundschule zur Sekundarstufe‘(Gesellschaft für Didaktik der Mathematik, 2025) Dahlhues, Ann Kathrin; Baiker, Annica; Geppert, Katja; Köster, Anna; Nührenbörger, Marcus; Pott, Annika; Raßbach, Annika; Schnepel, Susanne; Schulz, Axel; Schülke, Cordula; Selter, Christoph; Wälzholz, CarolinDas Projekt Mathe inklusiv mit PIKAS bietet Lehrkräften digitale Angebote, die fachdidaktische und sonderpädagogische Hintergrundinformationen und Materialien zur Planung, Durchführung und Reflexion inklusiven Unterrichts in der Primarstufe kombiniert aufbereiten. Dieses Konzept wird auf den inklusiven Unterricht der frühen Sek. I ausgeweitet. Vorgestellt werden die unterrichtsintegrierte Aufarbeitung und Sicherung arithmetischer Basiskompetenzen der Primarstufe anhand von Aufgabenstellungen und Kurzfilmen zur Dokumentation fachlich bedeutsamer Unterrichtsmomente gemeinsamen Mathematiklernens.Item Differenzierende LLM-gestützte Aufgabenformate zum Erklären(Gesellschaft für Didaktik der Mathematik, 2025) Büdenbender, Anna; Eckhardt, HannaDie diskursive Praktik des Erklärens ist eine wichtige Lernstrategie. Um Lernende gezielt dazu anzuregen, könnten LLM-Systeme neue Ansätze bieten. Hierzu werden mithilfe von konfigurierten Custom-GPTs LLM-gestützte Aufgabenformate entwickelt, in denen Lernende mathematische Zusammenhänge selbst erklären müssen. Die GPTs sollen mit verstehensorientierten Fragen und differenzierenden Hilfestellungen die Erklärungen der Lernenden inhaltlich anreichern. Es wird beforscht, welche Potentiale sich durch solche neuen Aufgabenformate ergeben.Item Einstellungen von Lehramtsstudierenden und Lehrkräften zu KI im Mathematikunterricht: Potenziale, Risiken und Selbstwirksamkeit(Gesellschaft für Didaktik der Mathematik, 2025) Buchholtz, Nils; Schorcht, SebastianDas Poster stellt eine Studie zu den Einstellungen von Mathematiklehramtsstudierenden und praktizierenden Mathematiklehrkräften zur Nutzung von KI beim Lehren und Lernen von Mathematik vor. Ein eigens entwickelter Fragebogen mit Likert-Items erfasst Einschätzungen zu Potenzialen, Risiken und Herausforderungen von KI für das Lernen von Schüler*innen und die professionelle Arbeit von Lehrkräften. Ein weiterer Fokus liegt auf der Selbstwirksamkeit der Befragten im Umgang mit KI. Konfirmatorische Faktorenanalysen bestätigen die psychometrische Qualität des Instruments.Item KI-Kompetenzen von Lehramtsstudierenden der Primarstufe mit Fokus auf den Mathematikunterricht(Gesellschaft für Didaktik der Mathematik, 2025) Bierbrauer, Christina; Altmeyer, Kristin; Platz, MelanieTrotz bestehender Herausforderungen bietet KI Potentiale Lehr- und Lernprozesse bereits in der Primarstufe zu unterstützen, die u.a. fachspezifisch in den Blick zu nehmen sind. Im Fach Mathematik kann auch die frühe Entwicklung eines reflektierten Umgangs mit KI angebahnt werden. Dafür sind KI-Kompetenzen von Grundschullehrkräften unerlässlich, werden jedoch bisher kaum untersucht. Diese Arbeit erfasst und analysiert KI-Kompetenzen angehender Lehrkräfte der Primarstufe mit Fokus auf dem Fach Mathematik, um aktuelle Einblicke zu gewinnen und Maßnahmen für einen effektiven Einsatz von KI abzuleiten.Item Schüler:innenvorstellungen im Mathematikunterricht der Grundschule – Diagnostische Kompetenz in der Lehrkräftebildung fördern(Gesellschaft für Didaktik der Mathematik, 2025) Berres, Chiara; Schuler, StephanieDiagnostische Urteile sind für individuell angepassten Unterricht essenziell. Studien zeigen, dass Vignetten die diagnostische Kompetenz fördern können. Text- und Videovignetten sind ähnlich effektiv, doch Videovignetten führen teils zu größeren Lernzuwächsen, während Textvignetten weniger kognitiv belasten. Ziel der Dissertation ist es, ein vignettenbasiertes Training zur Förderung der diagnostischen Kompetenz bei angehenden Grundschullehrkräften zu entwickeln. Literaturbasiert sollen Video- und Text-Vignetten erstellt und verglichen werden.Item Vorstellungen von Studienanfänger*innen zur Multiplikation (SaaLe-Multi)(Gesellschaft für Didaktik der Mathematik, 2025) Aßmus, Daniela; Bohlmann, Nina; Bräuning, Kerstin; Feskorn, Caren; Fritzlar, Torsten; Hahn, Heike; Lenz, Denise; Reinhold, SimoneDie Ausbildung angemessener (Grund-)Vorstellungen ist ein wichtiges Ziel des Mathematikunterrichts; dementsprechend kommt dieser Thematik auch in der Lehrkräftebildung eine große Bedeutung zu. Bislang liegen allerdings kaum Erkenntnisse dazu vor, mit welchen Vorstellungen zu mathematischen Grundoperationen zukünftige Lehrkräfte ihr Studium beginnen. In einer Pilotphase eines Forschungsprojekts an o.g. Universitäten wurden erste Versuche unternommen, anhand von Zeichenaufträgen, offenen Fragen und arithmetischen Aufgaben studentische Vorstellungen zur Multiplikation zu rekonstruieren.Item LLMRunner(Gesellschaft für Didaktik der Mathematik, 2025) Kodweiß, Jan; Seibold, MoritzÜber die kostenlose Open-Source-Anwendung LLMRunner können Large Language Models (LLMs) für wissenschaftliche Zwecke oder zur Veranschaulichung bereitgestellt werden. Dabei erfolgt die Auswahl der Modelle und Justierung von Parametern, die das Ausgabeverhalten der LLMs beeinflussen, über eine intuitive Oberfläche. Proband*innen, genau wie Studierende bzw. Schüler*innen können sich dann wie von LLM-basierten Chatoberflächen gewohnt mit dem LLM unterhalten. Chatverläufe und Einstellungen können danach in einem erweiterbaren und offenen Dateiformat heruntergeladen oder als PDF exportiert werden.Item Von der mittleren zur lokalen Änderungsrate: Eine qualitative Interviewstudie zur Entwicklung einer sprachbildenden Prüfungsvorbereitung unter der Zielperspektive des Abiturs(Gesellschaft für Didaktik der Mathematik, 2025) Hoch, LisaSprache trägt zur Verständnisgenerierung bei: In der Differentialrechnung wird die Kalküllastigkeit und geringe Förderung des inhaltlichen Verständnisses fortlaufend kritisiert, weshalb das Dissertationsprojekt den konzeptuellen Übergang von der mittleren zur lokalen Änderungsrate fokussiert und sich zum Ziel setzt, zu untersuchen, welche sprachlichen und konzeptuellen Hürden bei SchülerInnen während der Bearbeitung von Prüfungsaufgaben zum Übergang von der mittleren zur lokalen Änderungsrate auftreten und wie eine verstehensorientierte sowie sprachbildende Prüfungsvorbereitung aussehen kann.Item Die Rolle der Lernbegleitung beim Einsatz mathematischer Regelspiele zur Förderung des Zahlverständnisses im Vorschulalter(Gesellschaft für Didaktik der Mathematik, 2025) Herrmann, Anja; Schuler, StephanieDie Entwicklung früher mathematischer Kompetenzen ist grundlegend für den langfristigen schulischen Erfolg und sollte daher schon vor Schulbeginn gefördert werden. Regelspiele mit mathematischem Potential bieten hier eine Möglichkeit, wobei die Rolle der Lernbegleitung bisher noch ungeklärt ist. In einer Studie mit 226 Vorschulkindern wurden drei Gruppen (Kontrollgruppe, Intervention mit und ohne Lernbegleitung) verglichen. Erste Ergebnisse zeigen stärkeren Kompetenzzuwachs bei Lernbegleitung, jedoch ohne signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen.Item Mathematik erleben im Lehr-Lern-Labor – Das Projekt „MerLab“(Gesellschaft für Didaktik der Mathematik, 2025) Hagenkötter, Ramona; Fenrich, Kim; Rolka, KatrinIm Rahmen des von der Reinhard Frank-Stiftung geförderten Projekts „MerLab – Mathematik erleben im Lehr-Lern-Labor“ nehmen Schüler:innen von sechs Schulen in herausfordernden Lagen aus dem Ruhrgebiet und ihre Mathematiklehrkräfte über einen Zeitraum von zwei Jahren an vier verschiedenen Projekttagen im Alfried Krupp-Schülerlabor der Wissenschaften der Ruhr-Universität Bochum teil. Ziel ist es, den Teilnehmenden vielfältige Einblicke in die Rolle und Bedeutung von Mathematik zu ermöglichen. Im Beitrag werden das Gesamtprojekt und erste Ergebnisse präsentiert.Item Entwicklung eines feingranularen Kompetenzmodells für den Themenbereich „Lineare Funktionen“ in der Sekundarstufe I: Einblicke in das Projekt „Investigating the Spaces and Trajectories in Mathematics" (SaTiM)(Gesellschaft für Didaktik der Mathematik, 2025) Grünig, Fabian; Steiner, Peter; Leininger, Stephanie; Hochweber, Jan; Schönenberger, StephanIm Rahmen der Entwicklung einer Diagnoseplattform auf Basis der kompetenzorientierten Wissensraumtheorie (CbKST) wird ein feingranulares Kompetenzmodell für den Themenbereich „Lineare Funktionen“ in der Sekundarstufe I entwickelt. Das Modell entsteht durch einen iterativen Prozess, der Literaturrecherche, Aufgaben- und Schulbuchanalysen sowie Expert:inneninterviews umfasst. Auf Grundlage des Modells sollen Kompetenzkonfigurationen von Schüler:innen erfasst und individuelle Lernwege (learning trajectories) nachgezeichnet werden.Item Kognitive Aktivierung im Kontext der Differenzialrechnung (SEK II)(Gesellschaft für Didaktik der Mathematik, 2025) Friedlin, RaunoDas Projekt QuaMath beschäftigt sich mit der Optimierung des Mathematikunterrichts u.a. in der Sekundarstufe II. Kognitive Aktivierung ist dabei ein zentrales Unterrichtsprinzip und eine Voraussetzung für den erfolgreichen Erwerb mathematischer Kompetenzen. In der Sekundarstufe II ist bisher wenig über kognitive Aktivierung bekannt. Als Ziel dieser Arbeit sollen fachspezifische Maßnahmen für die kognitive Aktivierung in der SEK II modelliert und durch einen passenden Fragebogen überprüfbar bzw. empirisch „greifbar“ gemacht werden. Dabei spielen auch generische Aspekte eine zentrale Rolle.Item Von Expert*innen-Lehrkräften aktiviertes Wissen bei der Unterrichtsplanung von der durchschnittlichen zur lokalen Änderungsrate(Gesellschaft für Didaktik der Mathematik, 2025) Floren, HenrikEin Lernziel für Schüler*innen der Sekundarstufe II ist, die Ableitung auf Grundlage eines propädeutischen Grenzwertbegriffs deuten zu können. Da dies für Lernende eine Hürde darstellt, bestehen auf Lehrkraft-Ebene hohe Anforderungen an den Unterricht. In Expertise-Modellen gilt Wissen als zentrale Ressource, auf die Lehrkräfte zurückgreifen können. Daher wird untersucht, auf welches Wissen Expert*innen-Lehrkräfte bei der Unterrichtsplanung zum Übergang von der durchschnittlichen zur lokalen Änderungsrate zurückgreifen. Auf dem Poster werden die Erhebungsinstrumente und Ergebnisse dargestellt.Item Equations and Equality(Gesellschaft für Didaktik der Mathematik, 2025) Ehlers, Sophia; Krauss, Stefan; Naumann, Niko; Hilbert, SvenGeschlechtsspezifische Unterschiede in Mathematikleistungen sind auf Schulebene gut dokumentiert (OECD, 2020), im universitären Kontext jedoch erst wenig erforscht. In einer statistischen Analyse werden Klausurnoten aus Mathematikvorlesungen von je etwa 2000 Männern und Frauen ausgewertet, um festzustellen, wie sich geschlechtsspezifische Unterschiede nach der Sekundarstufe entwickeln. Durch die Betrachtung von Längsschnittdaten aus den ersten vier Semestern anhand n=12 verschiedener Kohorten sollen weiterhin Unterschiede in Bezug auf den Übertritt vom Bachelor in den Master beleuchtet werden.Item Förderung mathematischer Denkstile durch KI? - Eine Fallstudie mit generativer KI(Gesellschaft für Didaktik der Mathematik, 2025) Eckhardt, Marie Sophie; Pielsticker, FelicitasDiese Studie analysiert das Potenzial von generativen KI-Systemen zur Förderung prädikativen und funktionalen Denkens basierend auf dem Ansatz von Schwank (2003). Vortrainierte GPTs können unterschiedliche Denkstile für Lernende adressieren und geben damit neue Impulse für ein Mathematiklehren und -lernen. Erste Ergebnisse zeigen methodische Herausforderungen, bieten aber z. B. innovative Ansätze zur differenzierten Materialgestaltung. Die Forschung wird in einem Teilprojekt von KI@school mit bayerischen Lehrkräften fortgeführt, um praxisorientierte Einsatzmöglichkeiten weiterzuentwickeln.Item Kognitive Aktivierung mit digitalen Medien im Mathematikunterricht. Konzeption und Ergebnisse zweier Fortbildungsreihen(Gesellschaft für Didaktik der Mathematik, 2025) Pahlsmeier, Zita; Ebers, Patrick; Barzel, Bärbel; Hussmann, Stephan; Leinigen, Andreas; Mentrop, Maike; Nührenbörger, Marcus; Schacht, Florian; Walter, DanielUm digitale Medien kognitiv aktivierend im Mathematikunterricht einzusetzen, wurden im Projekt ComeMINT zwei schulformspezifische Fortbildungsreihen (P und Sek 1) entwickelt und erprobt. Aus der empirischen Erhebung am Ende des ersten Durchganges wurden Bedarfe zur Weiterentwicklung der Konzeption abgeleitet. Diese zielt vor allem auf eine stärkere fachliche Akzentuierung des kognitiv aktivierenden Umgangs und die Beachtung fachlicher Unterstützungen einzelner Schüler:innen mit digitalen Medien. Vorgestellt werden die Fortbildungskonzeptionen beider Durchgänge und erste Forschungsergebnisse.Item Mathetag - Transformation von der Uni in die Schule(Gesellschaft für Didaktik der Mathematik, 2025) Musilek, Monika; Müller, Martina A.Als Möglichkeit Praxis zu erleben und für den eigenen Unterricht nutzbar zu machen, wurde im Rahmen einer Begleitlehrveranstaltung zum Schulpraktikum Mathematik „Ein Mathetag“ konzipiert. In verschiedenen Stationen wird Studierenden die Bedeutung der Verbindung von fachdidaktischem und fachlichem Wissen für den Unterrichtstransfer verdeutlicht. Eine Lesson Study begleitet den Mathetag, um zu untersuchen, wie er das Verständnis für Theorie-Praxis-Verknüpfungen stärkt und innovative Lehrmethoden für das eigene Lernen sowie den Mathematikunterricht nutzbar macht.Item KI-gestützte Problemlösungen in der Mathematik: Eine Untersuchung zu Prompt-Techniken und Sprachmodellen(Gesellschaft für Didaktik der Mathematik, 2025) Müller, Fabian Anton; Schorcht, Sebastian; Buchholtz, NilsDie Studie untersucht in einem Mixed-Methods-Design die mathematikdidaktische Qualität von KI-generierten Lösungen zu mathematischen Problemlöseaufgaben in den Bereichen „Zahlen“ und „Algebra/Funktionen“. Mithilfe verschiedener LLMs und Prompt-Techniken wurden vielfältige Lösungen generiert. Zunächst wurden die Lösungen mit Fokus auf inhaltliche Aspekte sowie auf prozessbezogene mathematikdidaktische Merkmale wie Problemlösestrategien und die Anwendung mathematischer Darstellungen qualitativ codiert und durch eine quantitative Auswertung ergänzt, um Muster und Unterschiede sichtbar zu machen.