Angesichts der zunehmenden Bedeutung und Verfügbarkeit digitaler Ressourcen in der Gesellschaft ist es unerlässlich, dass (angehende) Lehrkräfte Kenntnisse und Fähigkeiten im Umgang mit ihnen entwickeln. Die Entwicklung dieser Kompetenzen im Rahmen der Lehrkräftebildung sollte durch objektive, reliable und validierte formative Assessments überprüft werden. In diesem Beitrag präsentieren wir derartige Assessments, die das TK, das TCK sowie das TPK gemäß Mishra und Koehler (2005) anhand von Multiple-Choice-Items erfassen.

Wie nutzen angehende Lehrkräfte KI-Chatbots, welche Chancen und Risiken sehen sie bei ihrem Einsatz und wie entwickeln sich solche Überzeugungen? Diesen Fragen wird in der vorliegenden Studie nachgegangen, in der 15 Lehramtsstudierende eines Seminars, in dem intensiv mit KI gearbeitet wurde, zu Beginn, in der Mitte und am Ende des Semesters schriftlich jeweils vier Reflexionsfragen beantwortet haben. Es zeigen sich deutliche Steigerungen in Bezug auf Konkretheit und Reflexionsgrad der Antworten.

Das Lösen einfacher kombinatorischer Aufgaben gehört schon seit langem zu den Standards am Ende der Grundschulzeit. Zahlreichen Grundschulkindern ohne unterrichtliche Vorerfahrungen zur Kombinatorik scheinen solche Aufgaben allerdings Schwierigkeiten zu bereiten. Im Vortrag werden das Design und erste Ergebnisse einer explorativen Studie zum Lösen von Permutations- und Variationsaufgaben vorgestellt, in der Lösungswege von Viertklässler*innen mit unterrichtlichen Vorerfahrungen erhoben wurden.

Das Virtuelle Klassenzimmer Mathematik (VKZM) ist ein innovatives, praxisnahes Lehrprojekt für die Lehramtsausbildung. Studierende agieren im Virtuellen Klassenzimmer als Avatare in der Rolle der Lehrkraft. Sie treffen auf KI-gestützte Kinder-Avatare, die für mathematisches Lernen prototypische Verstehenshürden und Lernherausforderungen repräsentieren. Der Vortrag stellt Aufbau und Ziele des Projekts vor, demonstriert die Interaktion mit einem KI-Kinder-Avatar und gibt erste Einblicke in den fachdidaktischen und digitalen Kompetenzerwerb der Studierenden.

In den Ingenieur- und Naturwissenschaften ist das Ziel einer mathematischen Modellierung oft die Gewinnung einer „sinnvollen mathematischen Problemformulierung“, aus der sich Aussagen ableiten lassen, die idealerweise eine Vorhersage oder eine Optimierung ermöglichen (Eck et al., 2017). Im Gegensatz dazu steht im didaktischen Kontext oft das „Lernen der Methode“ im Vordergrund. Dies birgt die Gefahr, dass charakteristische Aspekte der Modellierung in der Schule gar nicht oder nicht ausreichend behandelt werden, um einen realistischen Eindruck von Modellierung zu bekommen.

Dieser Text ist ein Essay, der all jenen gewidmet ist, die Geometrie lehren: Was gibt es Neues zu berichten im 21. Jahrhundert? Wie können wir den Geometrieunterricht moderner gestalten? Können wir gemeinsam innovative Lernmaterialien produzieren, die allen frei zur Verfügung stehen?

Variablen sind in der Mathematik allgegenwärtig. Ihre Verwendungskontexte sind jedoch derart vielfältig, dass man sich bei dem Versuch, einen einheitlichen Variablenbegriff zu gewinnen, vor erhebliche Schwierigkeiten gestellt sieht. Durch den Vortrag möchten wir mit Ihnen über diese Schwierigkeiten ins Gespräch kommen. Zur Vorbereitung bitten wir Sie daher, darüber nachzudenken, wie Sie die folgenden drei Leerstellen füllen würden:

1. Eine Variable ist ein(e) ________.

2. ________ ist eine Variable.

3. In der Mathematik verwenden wir Variablen, um ________.

Gleichungen in zwei Variablen aufzustellen, bereitet erhebliche Schwierigkeiten, unter anderem tritt der sogenannte Umkehrfehler häufig auf. Es wird ein online Tool vorgestellt, das die Bedeutung solcher Gleichungen erfahrbar macht, und es werden erste Erfahrungen damit berichtet.

Das Thema "mathematische Begabung" ist nach wie vor ein vielschichtig studiertes Forschungsfeld. Im Vortrag sollen aktuelle Forschungsströmungen und -perspektiven subsummiert werden.

With regard to the question of what level of challenge is appropriate for the respective categories of students, a new line of thought is proposed that deals with the hypothesis that the desire of gifted individuals to understand mathematics and solve mathematical problems may be even greater when the process of unpacking/deconstructing of mathematical signs or artifacts (Vygotsky) remains more demanding and challenging. This seems to be related and justified by the concept of iconoclasm, which is currently being discussed in connection with mathematical giftedness and creativity.

Im Beitrag werden drei randomisierte Feldstudien sowie übergreifende explorative Fragestellungen zur Untersuchung eines Enrichment-Kurses zur Förderung mathematischer Strukturierungskompetenz (MSK) bei (mathematisch) begabten Schüler*innen (N=435, Klassenstufen 2–6) vorgestellt. Alle drei Studien bestätigten die Wirksamkeit des Kurses bezüglich der Förderung von MSK. Multiple Regressionen zeigen, dass die MSK der Schüler*innen vor allem durch arithmetische Kompetenz, fluide Intelligenz und Selbstkonzept vorhergesagt wird. Am stärksten profitieren Schülerinnen mit hoher mathematischer Begabung.

Derzeit gibt es eine Fülle von Initiativen zur Steigerung der Qualität des Mathematikunterrichts in Afrika mit Hilfe des Ausbaus der mathematischen Wettbewerbskultur. Über einige derartige Initiativen wird berichtet, sowie über die Hoffnungen, wie die Unterrichtssituation in Afrika auf diesem Weg verbessert werden könnte.

Mathematik-didaktische Forschung zu Wettbewerben ist bis dato nur vereinzelt zu finden, erfährt jedoch ein wachsendes Interesse. Ein jährlich stattfindender Tageswettbewerb ist der Tag der Mathematik, welcher an zwölf Standorten durchgeführt wird. Anhand der Bearbeitungen eines Standortes zeigen wir, welche Darstellungen Teilnehmende in drei ausgewählten Aufgaben nutzen und wie diese die mathematische Bearbeitungstiefe beeinflussen.

FUN-THINKING-FRIENDSHIP. Unter diesem Motto hat eine Gruppe von Mathematiker*innen aus verschiedenen Ländern (Deutschland, Wales, USA, Australien, Japan) in den vergangenen Jahren eine Reihe von internationalen Mathematikcamps für Schüler*innen ausgerichtet. Dieser kurze Beitrag möchte einen Einblick in die grundsätzliche Philosophie, die didaktischen Konzepte und einen mathematischen Beispielinhalt geben.

In dem Projekt wird eine Fortbildung für Mathematiklehrkräfte evaluiert, deren Ziel es ist, durch gezielte Maßnahmen datengestützte Unterrichtsentwicklung im Kollegium zu etablieren. Bisherige Untersuchungen zeigen, dass Lehrkräfte landesweiten formativen Assessments wie den VERA-8 Tests und ihrem Nutzen für die Unterrichtsentwicklung kritisch gegenüber eingestellt sind. Die vorgestellte Studie stellt den aktuellen Stand der Einstellungen von Lehrkräften zu VERA-8 dar und diskutiert mögliche Veränderungen gegenüber früheren Erhebungen. Erste Ergebnisse werden berichtet.

Die bundesweiten Bildungsstandards der KMK beschreiben Regelstandards, welche die durchschnittlich zu erreichenden Kompetenzen von Schüler:innen darstellen. Offen bleibt jedoch, welche inhaltlichen Mindestanforderungen für einen Schulabschluss notwendig sind. Das vorgestellte Projekt untersucht diese Frage anhand von Lehrkräftebefragungen. Ziel ist es, eine normative Perspektive für die Priorisierung einzelner Kompetenzen innerhalb der Bildungsstandards Sek. I zu gewinnen. Im Vortrag werden Beispiele und erste Ergebnisse einer Pilotierung mit angehenden Lehrkräften diskutiert.

Der Beitrag stellt das Projekt „Digitale Drehtür Wuppertal“ als Ansatz zur Förderung mathematischer Begabung unter Bedingungen von Digitalität vor. Auf Basis etablierter Drehtür- und Enrichment-Modelle wird ein digitales Förderkonzept skizziert, das asynchrone Lernangebote, Live-Sitzungen und projektorientiertes Arbeiten verbindet. Erste Evaluationsergebnisse deuten auf positive Kompetenzzuwächse bei beteiligten Lehramtsstudierenden hin und unterstreichen das Potenzial digitaler Drehtürmodelle.

In der Förderung mathematisch besonders begabter Schüler:innen setzen wir Problemstellungen ein, die sowohl in der Primar- als auch in der Sekundarstufe bearbeitet werden können (Progressive Forscheraufgaben, ProFa). In einer Studie haben wir anhand einer Aufgabenstellung überprüft, wie sich Lösungsräume und -Strategien von der dritten bis zur siebten Klasse unterscheiden. Die Ergebnisse zeigen eine wachsende Nutzung anspruchsvoller mathematischer Denkweisen und Lösungsstrategien. Die Vorgehensweisen der älteren Schüler:innen geben Hinweise für die Förderung der jüngeren.

Fachbezogene Kooperation gilt international als zentraler Motor der Professionalisierung von Mathematiklehrkräften, ist in Deutschland jedoch häufig auf Materialaustausch begrenzt. Der Beitrag diskutiert drei Ansätze des QuaMath-Fortbildungsprogramms zur Anregung und Ausgestaltung unbegleiteter kooperativer Prozesse an fachlichen Tiefenstrukturen. Erste empirische Einblicke zeigen Potenziale für vertiefte fachliche Aushandlungsprozesse, verweisen jedoch zugleich auf offene Fragen zur nachhaltigen Etablierung kollegialer Zusammenarbeit.

Aus Studien sind verschiedene Fehler bei Aufgaben zum Stellenwertprinzip bekannt. Ziel des Beitrags ist es zu klären, ob bestimmte Fehler bei Aufgaben zum Stellenwertprinzip besonders häufig bei Personen in bestimmten Leistungsbereichen auftreten. 40 Klassen der 3. Jahrgangsstufe wurden in einer Querschnittsstudie vor der Einführung des Tausenderraums Aufgaben zum Stellenwertprinzip digital auf Tablets vorgelegt. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass sich in der Tat einzelne Fehler bestimmten, inhaltlich interpretierbaren Leistungsbereichen zuordnen lassen.