Mathematik wird im Unterricht sowohl als deduktive als auch als angewandte Disziplin erfahren, wobei unterschiedliche soziomathematische Normen gelten. Die Studie untersucht bei 436 Schüler*innen des 11. Jahrgangs das Wissen über beweisbezogene soziomathematische Normen sowie dessen Zusammenhang mit der Bewertung von Lösungen in Anwendungskontexten. Die Ergebnisse zeigen geringe Normkenntnisse und dass dieses Wissen die Bewertungen nicht systematisch vorhersagt. Gleichzeitig deuten deskriptive Befunde auf mögliche fehlerhafte Übertragungen von Beweisnormen auf Anwendungskontexte hin.

Diese Studie untersucht, wie Einstellungen und Emotionen von Schüler*innen den Wissenserwerb beim KI-gestützten Mathematiklernen beeinflussen. In einer Feldstudie bearbeiteten 47 Elftklässler*innen Übungsaufgaben mithilfe eines trainierten Chatbots. Clusteranalysen zeigten unter-schiedliche affektive Profile; Schüler*innen mit positiver Einstellung zur KI zeigten weniger Mathematikangst und Stress. Es wurde der Zusammenhang der affektiven Profile mit dem Wissenszuwachs untersucht. Die Ergebnisse stützen die Relevanz von Emotionen und Einstellungen für das Mathematiklernen mithilfe von KI.

Es wird eine Studie zu arithmetischen und algebraischen Kompetenzen von 545 Schüler*innen zu Beginn der gymnasialen Oberstufe berichtet. Die Daten wurden mit einem computergestützten Test (120 Items, Multi-Matrix-Design) erfasst. Es zeigt sich, dass Kompetenzen im Umgang mit negativen bzw. rationalen Zahlen überwiegend vorhanden sind. Probleme treten besonders bei reellen Zahlen sowie algebraischen Themen wie Funktionen und Gleichungen auf. Die Befunde liefern Hinweise auf Ausgangs-bedingungen für den Kompetenzerwerb in der Oberstufe, der in einer Längsschnittstudie untersucht werden soll.

Die Nutzung intelligenter tutorielle Systeme (ITS) hat das Potenzial, den Lernzuwachs von Schüler*innen zu erhöhen. Ihre Wirksamkeit hängt jedoch wesentlich von der konkreten Nutzung ab. In der vorliegenden Studie wurde untersucht, wie unterschiedlich Schüler*innen ein ITS nutzen. Hierfür wurden auf Basis von Log-Daten und administrierten Fragebögen mittels latenter Profilanalysen unterschiedliche Nutzungs- und Leistungsprofile von Schüler*innen identifiziert. Die Ergebnisse zeigen, dass insbesondere geringe Nutzung mit ungünstigen Lernverläufen einhergeht.

Die Auswahl von Mathematikschulbüchern in der Grundschule wird durch fehlende fachdidaktische Kriterien und hohen Zeitaufwand erschwert. Im Projekt wurde eine forschungsbasierte Checkliste für die Schulbuchwahl entwickelt, die auf exemplarischen Themen und wissenschaftlich abgeleiteten Qualitätskriterien beruht. Die Bewertung von Schulbüchern zeigte, dass die Checkliste zu derselben Qualitätsrangfolge führt wie eine wissenschaftliche Analyse. Basierend auf Feedback von Expert*innen wurde die Darstellung weiterentwickelt. Im nächsten Schritt soll die Checkliste in der Praxis evaluiert werden.

Die Studie untersucht, wie Schulbuchqualität und Professionswissen von Lehrkräften die Implementationsqualität von Schulbuchinhalten und die Leistungen von Schüler*innen beeinflussen. Analysiert wurden Daten von 1073 Zweitklässler*innen aus 64 Klassen mittels Mehrebenen-Strukturgleichungsmodellen. Das Professionswissen der Lehrkräfte sagt die Nutzung von Stärken und den Ausgleich von Schwächen der Schulbücher signifikant vorher. Der Schwächenausgleich zeigt einen positiven Effekt auf den Lernerfolg. Die Ergebnisse unterstreichen die zentrale Rolle der Lehrkraft bei der Schulbuchimplementation.

Datengestützte Diagnostik ist ein zentrales Element zur Sicherung von Mindeststandards an Grundschulen. Wenig erforscht ist, ob und nach welchen Kriterien Lehrkräfte diagnostische Tools auswählen und einsetzen. Dies wurde im vom BMFSFJ geförderten Projekt LaMbda mittels standardisierter Befragungen untersucht, ebenso die eingeschätzte Wichtigkeit der Tools. Das diagnostische und professionelle Handeln der Lehrkräfte ist überwiegend im Unterricht verortet, orientiert sich an Lehrwerken und erfolgt unter zeitlichen sowie organisatorischen Rahmenbedingungen.

Die steigende Bedeutung von Lehrkräftefortbildungen im Primarbereich erfordert qualitativ hochwertige, langfristige und zugleich flexible Konzepte. In der Digitalen Fortbildungsoffensive II Mathematik Primarstufe (DFO II) werden synchrone und asynchrone digitale Phasen mit unterrichtlicher Praxiserprobung und gemeinsamer Reflexion zur Förderung arithmetischer Basiskompetenzen miteinander kombiniert. Erste Evaluationen zeigen eine hohe Zufriedenheit der Teilnehmenden sowie geben Hinweise bezüglich der Orientierungen von Lehrkräften zur Weiterentwicklung ihres Mathematikunterrichts.

Es gibt kaum empirische Befunde, wie die Schulbuchnutzung (insbesondere in der Grundschule) im Detail aussieht. Im Rahmen einer explorativen Studie wurde untersucht, wie Grundschullehrkräfte das Schulbuch für den Mathematikunterricht nutzen. Dazu wurden leitfadengestützte Interviews mit Lehrkräften geführt und mittels qualitativer Inhaltsanalyse ausgewertet. Die Studie zeigt, wie Lehrkräfte das Schulbuch im Mathematikunterricht der Grundschule nutzen, wie sie diese Nutzung begründen und was sie ergänzend oder alternativ nutzen. Es ergibt sich ein breites Spektrum unterschiedlicher Nutzungen.

Schüler*innen nutzen verschiedene Ressourcen, um außerhalb des Unterrichts Mathematik zu lernen, von traditionellen Schulbüchern über Lernvideos bis hin zu sozialen Ressourcen wie Eltern oder Mitschüler*innen. Auf Basis einer schriftlichen Befragung von 1101 Schüler*innen der Sek. I und II wurde untersucht, ob sich Lernende nach ihrer Ressourcennutzung gruppieren lassen. Eine Clusteranalyse zeigte drei Nutzungstypen: die vielfältig (inter-)aktiven, die digitalen und die zurückhaltenden Nutzer*innen. In dem Beitrag werden die Typen charakterisiert und weitere Eigenschaften diskutiert.

Computational Thinking (CT) gilt als Schlüsselkompetenz des 21. Jahrhunderts und gewinnt auch im Mathematikunterricht der Grundschule an Bedeutung. Diese Arbeit analysiert Lerngelegenheiten zu „Wege im Graphen“ aus sechs nds. Schulbuchreihen der Grundschule. Untersucht wird, in welchem Umfang graphentheoretische Lerngelegenheiten vertreten sind und welche Denkprozesse von CT dabei adressiert werden. Die Ergebnisse zeigen, dass viele Aufgaben bereits Potenzial zur Förderung von CT enthalten und insbesondere die Denkprozesse „Datenrepräsentation“ und „Algorithmus-Design“ adressiert werden.

Statistische Tabellen sind ein wichtiges Instrument zur Darstellung und Kommunikation von Daten. Die Fähigkeiten im Umgang mit Tabellen sind grundlegende Teilkompetenzen von Data Literacy und sollten bereits in der Grundschule angebahnt werden. Ob und wie dies erfolgt, ist bislang nur wenig erforscht. Unsere systematische Analyse statistischer Tabellen und zugehöriger Aufgaben in Grundschul-Mathematikbüchern greift diese Forschungslücke auf. Im Minisymposium fokussieren wir die Analyse der Aufgaben und stellen das Kategoriensystem und Ergebnisse zu den adressierten Stufen des Verstehens vor.

An den Beispielen anthropogener Emission und atmosphärischer Konzentration von CO2 möchte ich thematisieren, wie die Auseinandersetzung mit Klimadaten vom Einsehen bis zum Verarbeiten mathematisch ist; aber eben auch längst nicht nur. Schon beim Einsehen gibt es Hürden: CO2- oder C-, absolute oder relative, Bestands- oder Änderungsangaben? Welche Bezugsgröße genau? Dass das Verarbeiten keine rein mathematische Angelegenheit ist, sondern auch Resilienzstrategien erfordert, merkt schon der Lehrende beim vorbereitenden Hineinknien in die Daten. Austausch erwünscht: MBNE muss Thema bleiben.

Auf Basis öffentlich verfügbarer Lösungsreports der International Mathematical Modeling Challenge (IMMC) 2024/25 (Kategorie Outstanding) sowie ausgewählter Beiträge aus Deutschland und Österreich (Honorable Mention) wurde ein fünfdimensionales Bewertungsraster für die frühen Modellierungsschritte entwickelt. Im Beitrag wird gezeigt, wie damit Unterschiede zwischen den Kategorien bereits im ersten Modell sichtbar werden und wie das Raster in einem fachdidaktischen Seminar eingesetzt wurde, um angehende Lehrkräfte für begründete Modellierungsurteile und Rückmeldungen zu sensibilisieren.

Seit 2023 ist die Integration übergreifender Themen (ÜT) in allen Fächern in Österreich verpflichtend. Die Analyse von fünf Mathematikschulbüchern der 5. Schulstufe untersucht, wie häufig ÜT in Schulbüchern auftreten und in welchen Kompetenzbereichen sie verortet sind. Die Ergebnisse zeigen Unterschiede in der Häufigkeit der aufgegriffenen ÜT, der Verteilung in den einzelnen Schulbüchern und Über- bzw. Unterrepräsentationen in verschiedenen Kompetenzbereichen. Die Ergebnisse liefern keine Auskunft über die Erreichbarkeit von ÜT und bilden daher die Grundlage für eine qualitative Analyse.

Wie können digitale Mathematikschulbücher ihr didaktisches Potenzial voll ausschöpfen und zugleich für alle zugänglich gestalten werden? Der Beitrag stellt Guidelines aus dem Projekt DEM vor und illustriert sie an einem Prototyp zu funktionalen Zusammenhängen. Aus den Perspektiven Technik, Barrierefreiheit und Didaktik vereint der Prototyp die Umsetzung von UDL-Prinzipien und konkreten Barrierefreiheitskriterien mit dynamischen Visualisierungen, die exemplarisch das didaktische Potenzial digitaler Mathematikschulbücher im Spannungsfeld zwischen Innovation und Zugänglichkeit verdeutlichen.

Der Beitrag im Rahmen des Projekts TEDS-IME untersucht die Lehrkräftekompetenzen im Hinblick auf einen inklusiven Algebraunterricht. Dazu werden die Leistungen von Masterstudierenden und Lehrkräften im Schuldienst im Bereich des Noticings und im professionellen Wissen vor und nach der Teilnahme an einer Intervention verglichen und Zuwächse in einzelnen Kompetenzfacetten näher beleuchtet. Die Ergebnisse der Intragruppenvergleiche zeigen vergleichbare Zuwächse in den Noticing- und Wissensfacetten nach der Teilnahme an der Intervention.

Der IQB-Bildungsmonitor 2024 zeigt, dass sich der negative Bildungstrend mathematischer Lernleistungen fortsetzt. Als zentraler Einflussfaktor für schulische Mathematikleistung wird die qualitätsvolle Gestaltung des Mathematikunterrichts angesehen. Im Beitrag wird ein deskriptives Modell vorgestellt, das die Rekonstruktion fachlicher und fachdidaktischer Aspekte von Mathematikunterricht ermöglicht. Darüber hinaus wirbt der Beitrag für eine ganzheitliche Betrachtung der Einflussfaktoren schulischer Lernleistung und spricht sich für eine Veränderung der Lern- und Prüfungskultur aus.