
Zu den Vorträgen mit anschließender Diskussion, jeweils dienstags von 16:15 bis 17:45 Uhr in X-E0-236, laden wir alle Interessierten herzlich ein.
Adressaten sind Mathematiklehrerinnen und -lehrer, Studierende aller Lehrämter sowie interessierte Schülerinnen und Schüler der Sekundarstufe II.
Über zahlreiches Erscheinen freuen sich die Lehrenden des Instituts für Didaktik der Mathematik.
Die Teilnahme ist auch online möglich. Klicken Sie dazu hier.

Trotz der Bedeutung von Funktionen für den Mathematikunterricht und darüber hinaus belegen zahlreiche Studien Lernschwierigkeiten von Schüler*innen in diesem Bereich. Neben der häufigen Betonung innermathematischer Verfahren im Mathematikunterricht könnte auch die in Schulbüchern vorgeschlagene Sequenzierung von proportionalen und linearen Funktionen Probleme aufwerfen.
Die vorgestellte Studie untersucht Unterschiede in den Lernerfolgen von Schüler*innen im Verlauf einer Unterrichtseinheit zu Funktionen. Dabei wurden zwei Experimentalgruppen (Exp.1: proportionale Funktionen als Sonderfall linearer Funktionen; Exp.2: proportionale Funktionen vor linearen Funktionen) und eine Kontrollgruppe verglichen. Die Stichprobe bestand aus Schüler*innen aus 13 Klassen von gymnasialen (7. Klasse) und nicht-gymnasialen (8. Klasse) Sekundarschulen.
Im Vortrag werden Ergebnisse in Bezug auf die Kompetenzentwicklung sowie in Bezug auf typische Schüler*innen-Fehler im Bereich elementarer Funktionen vorgestellt. Die Ergebnisse werden in Hinblick auf theoretische und praktische Implikationen diskutiert.

In klassisch(-naturwissen-schaftlich)er Tradition wird „Erklären-warum“ verkürzt auch als das Aufdecken von Kausalbeziehungen verstanden, ausgehend von der Frage: Was ist ursächlich für das Auftreten eines zu erklärenden Phänomens?
Gleichzeitig ist die Ansicht verbreitet, dass es in der Mathematik keine Kausal-beziehungen gibt, ergo: dass mathematisches Erklären von gänzlich anderer Natur sein müsste als „Erklären-warum“ im klassisch(-naturwissenschaftlich)en Sinne.
Gerade für den Mathematikunterricht wird damit aber eine reichhaltige, gerade an operative Prinzipien sehr gut anschluss-fähige Quelle lernförderlichen mathematischen Erklärens ausgeblendet: Das „Erklären-warum“ mithilfe von diagrammatisch repräsentierten konkreten Beispielen. Im Vortrag wird vorgeschlagen sowie theoretisch und praktisch beleuchtet, wie das Operieren an konkreten, diagrammatisch aufgefassten Repräsentanten das abduktive Vermuten von "quasi-kausalen" Erklärhypothesen, und darauf aufbauend das verständige Begründen mithilfe der so erkannten erklärenden Muster, ermöglichen bzw. unterstützen kann.

Visualisierungen spielen eine zentrale Rolle beim Lernen von Mathematik. Ihr didaktischer Wert hängt jedoch nicht nur von der gewählten Darstellung ab, sondern auch davon, wie Lernende mit ihr interagieren. Digitale Arbeitsmittel eröffnen dabei neue Möglichkeiten der Interaktion, deren Einfluss auf Lernprozesse bislang nur begrenzt verstanden ist.
Im Vortrag wird die App VisFAIR (Visualizing Fraction Addition through Interactions with Rectangles) vorgestellt, die das Rechteckmodell zur Darstellung und Addition von Brüchen in einer interaktiven digitalen Umgebung umsetzt. Im Mittelpunkt steht ein Vergleich zweier Zugänge zum Rechteckmodell: einer handgezeichneten Nutzung durch die Lernenden und einer Arbeit mit der digitalen Darstellung in der App.
Anhand erster Ergebnisse einer experimentellen Vergleichsstudie wird gezeigt, wie Schüler*innen mit beiden Varianten arbeiten, welche typischen Schwierigkeiten beim Arbeiten mit dem Rechteckmodell jeweils auftreten und welche unterschiedlichen didaktischen Konsequenzen sich daraus ergeben

Computational Thinking (CT) gilt als zunehmend wichtiger Lerngegenstand, auch im Mathematikunterricht. Viele Studien postulieren zudem das Potenzial, dass durch die Integration von CT auch die mathematischen Lernprozesse profitieren können. Studien zeigen aber auch, dass dieses Potenzial nicht automatisch ausgeschöpft wird. Der Vortrag widmet sich daher der Frage, welche Designprinzipien eine integrierte Förderung von CT und mathematischen Vorstellungen ermöglichen.
Dazu werden erste Ergebnisse zu den situativen Wirkungsweisen zuvor entwickelter Designprinzipien aus zwei Entwicklungsforschungsprojekten vorgestellt. Konsequenzen für die Unterrichtspraxis sowie weitere Forschung in dem Bereich werden diskutiert.

Digitale Medien gewinnen im Mathematikunterricht der Grundschule bildungspolitisch wie unterrichtspraktisch an Bedeutung. Ihr Einsatz konzentriert sich jedoch auf die abschließende Phase des Lernprozesses und dient damit vor allem der Automatisierung bereits erarbeiteter Inhalte und Konzepte. Empirische Befunde deuten zugleich darauf hin, dass häufiges selbstständiges digitalgestütztes Üben in Deutschland mit geringeren mathematischen Kompetenzen einhergehen kann. Zudem berichten Lehrkräfte Unsicherheiten hinsichtlich eines fachlich fundierten Medieneinsatzes.
Der Vortrag beleuchtet dieses Spannungsfeld und fragt, wie digitale Medien verstehensorientierte mathematische Lernprozesse unterstützen können. Im Fokus stehen Einsatzmöglichkeiten, die mathematisches Darstellen, Argumentieren und Kommunizieren fördern. Abschließend werden Perspektiven für die Professionalisierung von Lehrkräften skizziert, um einen qualitätsvollen Einsatz digitaler Medien im Mathematikunterricht zu stärken.

Die kommerzielle Lernplattform ANTON hat v.a. seit der Corona-Pandemie Einzug in den Mathematikunterricht an Grundschulen gehalten. Ob im Unterricht selbst, als Teil von Lernplänen oder auch freiwillig zu Hause, ANTON wird von vielen Kindern regelmäßig genutzt. Dabei stellt sich aus fachdidaktischer Perspektive die Frage, inwiefern ANTON Grundschulkindern ein qualitatives Mathematiklernen ermöglicht und wie diese Plattform in den Unterricht eingebunden werden sollte.
In meinem Vortrag möchte ich mich dieser Frage annähern, indem drei kleinere Studien zu ANTON vorgestellt, die Ergebnisse miteinander vernetzt und diskutiert werden: Als Erstes wurden Lernende bzgl. ihrer Einstellung zu ANTON befragt und diese als Zweites mit ihren Fähigkeiten im selbstregulierten Lernen verknüpft. Da die Lernenden in den Fragebögen häufig die Qualität der Rückmeldungen in ANTON bemängelten, wurden als Drittes Einzelinterviews mit Kindern zu ihrem Umgang mit den verschiedenen Feedback-Elementen geführt.