Die Nutzung generativer KI im Mathematikunterricht wird durch ein Zusammenspiel aus motivationalen und entscheidungstheoretischen Faktoren bestimmt. Dieser Beitrag präsentiert ein integratives Theoriereview, das verschiedene Innovationsmodelle und Motivationstheorien verknüpft, um die Akzeptanz von Lehrkräften auf Mikro- und Makroebene zu verorten. Auf dieser Basis wird ein Dissertationsprojekt innerhalb des Projekts KIMADU skizziert. Anhand von 25 Interviews und Fallstudien werden situative Einflüsse sowie der Effekt zunehmender Erfahrung auf den individuellen Entscheidungsprozess expliziert.

Die Studie untersucht Überzeugungen von Mathematiklehrkräften zum Einsatz generativer KI im Unterricht und wie diese thematisch geclustert werden können. Mit 14 halbstrukturierten Interviews aus verschiedenen Schulformen (08/23–06/24) und einer induktiven qualitativen Inhaltsanalyse wurden vielfältige Überzeugungen codiert und zu einem Kategoriensystem verdichtet. Es umfasst 11 Ober- und 28 Unterkategorien (u.a. die pädagogische Eignung von KI, Anwendungsgebiete und Risiken der KI-Nutzung). Das entwickelte System dient als Basis weiterer Studien.

Folgen und Folgenkonvergenz gehören zu den zentralen Begriffen der universitären Analysis. Zugleich zeigen Studien, dass Studierende häufig Schwierigkeiten mit der formalen Konvergenzdefinition sowie mit anschaulichen Erklärungen haben. Vor diesem Hintergrund ist die Entwicklung und der Einsatz von Aufgabenformaten zentral, die Studierende nicht nur formal mit Begriffen der Hochschulmathematik umgehen lassen, sondern explizit zur inhaltlichen Vernetzung der formalen Ebene mit der anschauungsgebundenen Ebene anregen und diese Vernetzung in den Studierendenbearbeitungen sichtbar machen.

In der Sekundarstufe I zeigen viele Schüler:innen Defizite im Mathematikunterricht, deren Ursprung auf zentrale mathematische Basiskompetenzen (Zahlvorstellungen, Stellenwertsystem und Grundrechenarten) aus der Primarstufe zurückgeführt werden kann. In diesem Beitrag wird ein Projekt vorgestellt, in dem ein intelligentes Tutorensystem (ITS) entwickelt wird, das die Schüler:innen nicht nur im Unterricht, sondern auch in individuellen Lernzeiten dabei unterstützt, ihre persönlichen Lernlücken zu schließen. Dabei liegt der Fokus auf dem konzeptionellen Verständnis des Basisstoffes.

In diesem Beitrag werden die Daten der digitalen Lernplattform Mindsteps aus den Jahren 2022 bis 2024 thematisiert, indem die Entwicklung mathematischer Inhalts- und Prozesskompetenzen von ca. 40 000 Schweizer Schüler*innen längsschnittlich untersucht wird. Die Analysen zeigen erwartbare (z. B. im Hinblick auf Alter und Muttersprache), aber auch überraschende (z. B. bzgl. Geschlecht) Kompetenzentwicklungen und ergänzen dabei Befunde etwa aus PISA oder den Schweizer ÜGK-Erhebungen. Die Resultate werden im Beitrag abschließend diskutiert.

Daten bestimmen das Leben in allen Lebensbereichen. Daher ist es zentral, bereits in der Schule den kompetenten Umgang mit Daten zu fördern. Um dieser gesellschaftlichen Aufgabe angemessen begegnen zu können, müssen angehende MINT-Lehrkräfte bereits während ihrer universitären Lehrkräfteausbildung in ihren eigenen data science-Kompetenzen gefördert werden. Das europäische Projekt DataSETUP widmet sich dessen durch die Entwicklung und Implementierung von kurzen data science-Modulen. Im Vortrag werden das Projekt, ein exemplarisches Modul sowie Einblicke in die empirische Auswertung vorgestellt.

Die Orientierungen von Lehrkräften zum verstehensorientiertem, analyti-schem Geometrieunterricht stehen mit unterrichtlichen Praktiken in Ver-bindung (Prediger, 2019, S. 370). Indem subjektive Verbindungen durch die Methode des Clusterns (Green, 1971) rekonstruiert werden, zeigt sich, dass Lehrkräfte, die das Ziel haben, *Lernende auf das Abitur vorzubereiten* häufig Praktiken berichten, die für verstehensorientierten Unterricht unproduktiv sind. Ein genaueres Verständnis von subjektiven Widersprüchen hilft dabei, Fortbildungen an die Bedürfnisse von Lehrkräften anzupassen.

Laut den Bildungsstandards sollen Schülerinnen und Schüler zum Ende der Grundschulzeit die Chancen für Ereignisse bei einfachen Zufallsexperimenten einschätzen. Der vorliegende Beitrag geht der Frage nach, welche Zufallsexperimente in bayerischen Grundschulbüchern zu finden sind, also wohl als „einfach“ eingeschätzt werden. Einheitlich wird bereits im Anfangsunterricht dazu angeregt, praktische Erfahrungen mit dem Ziehen von Objekten zu sammeln; darüber hinaus zeigen sich kleinere und größere Unterschiede.

In einem ersten Schritt wurden vier Varianten zur Darstellung von Ras-tern in virtuellen Räumen erarbeitet. Im Rahmen dieses Beitrags werden das Forschungsdesign zur Identifizierung möglicher Unterschiede zwi-schen den Darstellungsvarianten sowie die entsprechenden Überlegun-gen vorgestellt.

Die Darstellungsvarianten wurden durch eine qualitative Untersuchung mit rund 40 Teilnehmer*innen evaluiert. Im Rahmen der Untersuchung konnte festgestellt werden, dass die Art der Darstellungsvariante einen Einfluss auf das Setzen von Punkten im virtuellen Raum hat.

In diesem Beitrag wird ein transformatorisch-mathematischer Bildungsbegriff zusammenfassend dargelegt, der eine deskriptive und subjekt-bezogene Perspektive auf mathematische Bildung einnimmt und sich für eine Auseinandersetzung mit mathematischen Enkulturationsprozessen als nützlich erwiesen hat. Hierzu gehört neben einem Einblick in die Theorie und Empirie auch die Skizzierungen eines daraus abgeleiteten hochschuldidaktischen Ansatzes für eine Lehrveranstaltung mit Lehramtsstudierenden des ersten Studienjahres.

Digitale Medien und Werkzeuge werden vielfältig im Mathematikunterricht eingesetzt. Im Fokus fachdidaktischer Forschung stehen digitale Werkzeuge, die kognitiv aktivieren und zum Verständnisaufbau mathematischer Konzepte und Verfahren beitragen. In der vorliegenden Studie wird untersucht, wie durch einen digitalen Prozentstreifen verständiges Prozentrechnen gefördert werden könnte.

Simulationen sind eine zentrale wissenschaftliche Methode zur Erkenntnisgewinnung und spielen eine wichtige Rolle in gesellschaftsrelevanten Entscheidungsprozessen. Dennoch bleibt das Lernen über Simulationen als wissenschaftliche Methode in deutschen Schulen unterrepräsentiert. Das Dissertationsprojekt untersuchte die für ein grundlegendes Simulationsverständnis notwendigen Kompetenzen und entwickelte darauf aufbauend eine Unterrichtssequenz für den Mathematikunterricht der Sekundarstufe I sowie Fragebögen zur Evaluation der Intervention.

ITS können mathematische Lernprozesse unterstützen. Aktuell ist zu beobachten, dass traditionelle ITS durch die Einbindung von GenAI erweitert werden, etwa durch individuell generiertes Feedback. Ob solche Systeme weiterhin positive Effekte auf Lernprozesse haben können, ist angesichts des Wandels von deterministischen zu probabilistischen Verfahren unklar. Ohne einen fundierten didaktischen Rahmen können Lernerfolge beim Einsatz von ITS mit GenAI sogar gefährdet sein. Daher ist es nötig, didaktische Rahmenbedingungen in ITS mit und ohne GenAI zu identifizieren und systematisch zu vergleichen.

Obwohl generative KI komplexe mathematische Probleme löst, bereiten ihr schultypische Modellierungsaufgaben Schwierigkeiten. In diesem Vortrag werden Ergebnisse zweier aufeinander aufbauender Studien präsentiert: Zunächst wurden Fehlermuster identifiziert, die anschließend mittels eines standardisierten Tests quantitativ validiert und konkret im Modellierungskreislauf verortet wurden. Die Ergebnisse bestätigen, dass Defizite trotz gestiegener Leistung bestehen. Implikationen für Aufgabendesign und kritische KI-Reflexion werden kurz diskutiert.

Die Vermittlung kognitiv anspruchsvoller Inhalte erfordert interaktive Lerngelegenheiten, in denen Lernende ihre Denkprozesse sprachlich explizieren und weiterentwickeln können. Im Unterrichtsalltag fehlen gleichwohl Gelegenheiten, um solche produktiven Sprachhandlungen zu ermöglichen. Der Beitrag greift den Ansatz LLM-basierter Teachable Agents auf, die Lernende gezielt dazu auffordern, mathematische Konzepte und Zusammenhänge mündlich zu erklären. Es wird untersucht, inwiefern auf diese Weise reichhaltige Diskurse zur Förderung von mathematischem Verstehen angeregt werden können.

Natürliche Differenzierung ermöglicht individuelles Lernen, erschwert aber oft die gemeinsame Reflexion. Das Konzept der „Leitgedanken“ begegnet dem, indem es den fachlichen Kern bündelt. Der Vortrag stellt Konzeption und Erprobung einer Lerneinheit zu ganzen Zahlen vor. Die Analyse von 56 Lernendendokumente gibt anhand eines Kategoriensystems Einblicke, wie sich Vorstellungen entwickeln und welche Erklärungsebenen sowie Zugänge die Lernenden nutzen.

Es werden einige Lernaktivitäten für Lernende vorgestellt, die sich aus Fragen und Phänomenen zur Konstruktion der Mittelsenkrechten von Viereckseiten ergeben, wodurch ein neues Viereck, ein sogenanntes Mittelsenkrechtenviereck, entsteht. Insgesamt kann dies als substanzielle Lernumgebung im Geometrieunterricht ("substantial teaching units", Wittmann 1995) betrachtet werden, da sich die Lernenden mit motivierenden und zusammengehörigen Fragestellungen auf einem adäquaten Niveau auseinandersetzen, was typisch für Mathematik als Prozess ist.

Mathematik gilt oft als eine Welt der Logik und Strenge, doch für viele Mathematiker und Künstler gleichermaßen offenbart sie eine tiefe und beeindruckende Ästhetik. Diese Schönheit zeigt sich eindrucksvoll in Konzepten wie Selbstähnlichkeiten und Fraktalen . Die Metapher von Indras Perlen, ein Symbol aus der indischen Philosophie, dient als eine weitere Verbindung zwischen Mathematik und einer kosmischen Vorstellung von Schönheit und Unendlichkeit. In diesem Beitrag soll die ästhetische Dimension der Mathematik durch die Erkundung dieser Themen beleuchtet werden.