Mathematische Studiengänge verzeichnen im Fächervergleich die höchsten Abbruchquoten, wobei mangelnde Motivation eine zentrale Rolle spielt. Der Übergang von der Schule zur Hochschule ist häufig mit veränderten Anforderungen verbunden, die motivationale Probleme begünstigen können. Im Sinne der Person-Umwelt-Passung werden in der geplanten Studie sowohl Studierendenmerkmale als auch Merkmale von Mathematikvorlesungen untersucht. In einer quantitativen Längsschnittstudie wird analysiert, wie diese Merkmale die Motivationsentwicklung und Studienzufriedenheit beeinflussen.

Konstruktivistisch orientierter Mathematikunterricht sollte (auch) Algorithmen als Prozess und nicht nur als Produkt thematisieren. „Algorithmen als Prozess“ bedeutet, das Algorithmisieren als konstruktiv-mathematische Tätigkeit erfahrbar zu machen: Mit diesem Ziel werden Explorier-Lernumgebungen mit Blockprogrammierung entwickelt und mit dem Forschungsinteresse untersucht, ob und in welcher Weise Lernende dadurch algorithmisieren lernen.

Die zunehmende Digitalisierung macht Data Literacy zu einer Schlüsselkompetenz. Das Projekt DUDa (Digitale adaptive Unterstützung generischer und fachbezogener Datenkompetenz) entwickelt eine KI-gestützte Bildungstechnologie, die Lernende interdisziplinär und individuell durch Lerneinheiten zu Data Literacy anhand realer Datensätze aus der Gesundheits- und Biodiversitätsforschung führt. Eine qualitative Pilotstudie Anfang 2026 bildet die Grundlage der Evaluation eines Prototyps dieser, der das Ziel hat, sowohl generische als auch fachspezifische Data-Literacy von Schüler*innen zu fördern.

Obwohl das Stellenwertverständnis eine zentrales Elementarithmetischer Kompetenzen darstellt, ist wenig darüber bekannt, wie es in Lehrwerken instruiert wird. Der Beitrag analysiert Umfang, Art und die zu Grunde liegenden Prinzipien von Lerngelegenheiten zum Stellenwertsystem im Anfangsunterricht. Untersucht wurden drei Schulbuchreihen der Jahrgangsstufen 1 und 2. Die Ergebnisse zeigen, dass weniger als 4 % der Segmente explizit das Stellenwertverständnis adres-sieren, überwiegend im Zahlenraum von 21 bis 100. Dabei dominiert das Stellenwertprinzip gegenüber dem Bündelungsprinzip.

Die Ausbildung tragfähiger (Grund-)Vorstellungen zur Multiplikation ist ein wichtiges Anliegen im Mathematikunterricht. Ziel des Projekts „SaaLe-Multi“, an dem bislang mehr als 850 Studierende an den Standorten Erfurt, Halle und Leipzig teilnahmen, ist es daher, mit Zeichenaufträgen, offenen Fragen und arithmetischen Aufgaben Vorstellungen zur Multiplikation von Studienanfänger*innen für ein Primarstufenlehramt zu rekonstruieren. Im Vortrag werden erste Einblicke in Ergebnisse zur Bearbeitung eines der Zeichenaufträge gegeben, bei dem auch Variationen erstellt und kommentiert werden sollten.

Im Beitrag wird im Rahmen einer größeren standortübergreifenden Studie untersucht, wie 277 Studienanfänger*innen bildliche Darstellungen zum Kommutativgesetz der Multiplikation einschätzen und welche Kriterien ihren Bewertungen zugrunde liegen. Die Ergebnisse zeigen, dass ein größerer Teil der Studierenden Einschätzungen vor allem ausgehend von oberflächlichen Merkmalen vornimmt / begründet und inhaltliche Aspekte kaum in den Blick nimmt, obwohl angemessene Vorstellungen zur Multiplikation durchaus vorhanden sind.

Bei der standardisierten Erhebung von Kompetenzen erfolgt zunehmend eine Umstellung auf technologiebasierte Assessments (TBA). Neben einigen Vorteilen, die damit einhergehen, stellt sich auch die Frage, inwiefern sich der Moduswechsel auf die Messung der Kompetenzen auswirkt. Dabei rückt in dieser Untersuchung die Erfassung mathematischer Argumentationskompetenz in den Fokus. Dazu bearbeiteten Viertklasskinder (N=336) Argumentationsaufgaben als Paper-Pencil-Assessment und technologiebasiert am Tablet mit dem Ziel die Vergleichbarkeit der Bearbeitungen in den beiden Modi zu untersuchen.

Subjektive Theorien beschreiben Annahmen von Lehrkräften und prägen ihre Wahrnehmung, Diagnostik und Förderentscheidungen im Unterricht. Der Beitrag untersucht die subjektiven Theorien von Lehramtsstudierenden zu mathematisch begabten Kindern. Auf Basis einer qualitativen Studie mit 29 Studierenden wurden deren Beschreibungen analysiert. Häufig genannt werden Schnelligkeit, großes Interesse und herausragende Leistungen; Vorerfahrungen führten jedoch nicht zwingend zu differenzierteren Sichtweisen. Ein Fallbeispiel regte zur Reflexion an und erweiterte die Perspektive um soziale Dimensionen.

Stützpunkte (SP) haben sich beim Lösen von Modellierungsaufgaben als hilfreich erwiesen. In dieser Studie wird die Verwendung von SP beim modellierungsbezogenen Problem-Posing (PP) untersucht. Dazu wurden Schüler*innen beim modellierungsbezogenen PP im Kontext der Geschichte von Tuffi, ein Elefant, der 1950 aus der Wuppertaler Schwebebahn stürzte, beobachtet. Die Bearbeitungsprozesse wurden hinsichtlich des PP, des Modellierens und der Verwendung von SP analysiert. Die Ergebnisse zeigen, dass SP eher beim Lösen modellierungshaltiger Aufgaben als bei der Generierung solcher genutzt werden.

Die Achsenspiegelung ist ein zentraler Begriff des schulischen Geometrieunterrichts, da dieser grundlegend für das Verständnis von Symmetrie und Kongruenz ebener Figuren ist. Studien zeigen jedoch, dass Lernende häufig Schwierigkeiten mit dem Begriff haben. Grundvorstellungen zur Achsenspiegelung können hier ansetzen und als didaktische Leitlinien für den Unterricht dienen.

Im Rahmen des Vortrags werden vier Grundvorstellungen zur Achsenspiegelung vorgeschlagen. Dabei wird dargelegt, wie diese mithilfe eines theoriebasierten Verfahrensrahmens hergeleitet wurden.

In der vorgestellten Studie wird untersucht, wie Reflexionsanlässe beim Programmieren geometrischer Figuren mathematisches Verstehen unterstützen. In einer Turtle-Coder-Lernumgebung programmieren Lehramtsstudierende verschiedene Vierecke und reflektieren vor und nach dem Programmieren deren Eigenschaften. Anhand von Fallstudien zur Parallelogramm-Programmierung wird analysiert, welche Verstehenselemente aufgegriffen und/oder konkretisiert werden. Die Ergebnisse zeigen Chancen, aber auch Grenzen reflexiver Anlässe, insbesondere bei nicht unmittelbar im Code sichtbaren Eigenschaften.

BNE handelt von komplexen Problemen, der Ausbildung eigener Positionen und dem Erwerb von Handlungsfähigkeit – drei Aspekte, die auch für die die didaktische Umsetzung von BNE im Mathematikunterricht gelten. In projektbasierten Seminaren an den Universitäten Essen und Köln erarbeiteten Studierende eigenständig Unterrichtsmaterial für die Integration von BNE in den Mathematikunterricht. Der Vortrag gibt Einblicke in Designprinzipien des Seminars und diskutiert die Erfahrungen der Dozierenden sowie erste Ergebnisse der Auswertung von Fragebögen aus der Begleitforschung.

Digitale Tools wie GeoGebra können Lernende beim mathematischen Modellieren auf vielfältige Weise unterstützen. Im Gegensatz zum analogen Modellieren erfordert das Modellieren mit digitalen Tools zusätzliche Fähigkeiten. Dadurch ergeben sich neben den bekannten, analogen Modellierungsteilkompetenzen digitale Teilkompetenzen, die über diese hinausgehen. Der Beitrag untersucht, wie Lernende der 8. und 9. Jahrgangsstufe GeoGebra während des Modellierens verwenden und welches Verhältnis von analogen und digitalen Modellierungskompetenzen erkennbar wird.

Technologiegestütztes Lernen kann mathematische Kompetenzen nachweislich fördern. Dennoch werden digitale Mathematiksysteme (DMS) selten von Lernenden im Unterricht eingesetzt. Zur Nutzung von DMS als digitales Werkzeug ohne Vorstrukturierung sind noch viele Forschungsfragen ungeklärt, unter anderem, welche Werkzeugkompetenzen Lernende bei der Bearbeitung von Aufgaben benötigen. In diesem Beitrag wird exemplarisch erarbeitet, welche Werkzeugkompetenzen Lernende an welchen Stellen im Problemlöseprozess unterstützen können.

Digitale Mathematikwerkzeuge wie GeoGebra können das Mathematiklernen produktiv unterstützen. Entscheidend sind dabei neben den Lehrkräften, deren professionellen Kompetenzen sowie Haltungen und Beliefs zu digitalen Medien auch die Lernenden selbst. Während diverse Studien die Lehrkräfte oder Rahmenbedingungen des Medieneinsatzes fokussieren, sind relevante Faktoren auf Seiten der Lernenden nur wenig erforscht. Im Beitrag wird deshalb eine Interviewstudie mit Lernenden der Sekundarstufe II vorgestellt, in der Einflussfaktoren auf den selbstständigen Einsatz von GeoGebra identifiziert werden.

GeoGebra-Applets bieten verschiedene interaktive Elemente, deren Lernwirksamkeit von ihrer tatsächlichen Nutzung abhängt. Der Beitrag untersucht, inwiefern selbstberichtete Nutzungshäufigkeiten von Animationen, Zugmodus, Eingabefeldern und der Regulierung der Wiedergabegeschwindigkeit mit dem Verständnis der Ableitung sowie der Ausprägung der Grundvorstellung Tangentensteigung zusammenhängen. Multiple lineare Regressionen zeigen konsistent positive Zusammenhänge für den Zugmodus, während eine häufige Nutzung von Animationen tendenziell negativ mit beiden Größen verbunden ist.

Inwieweit Feedback das Lernen beeinflusst, hängt maßgeblich von der Fähigkeit der Studierenden ab, die Informationen effektiv zu nutzen, um Fehler zu reflektieren und zu korrigieren – eine Kompetenz, die als Feedback Literacy bezeichnet wird. Deren Erforschung erfordert jedoch qualitative Auswertungen, die zeitaufwendig sind. Daher wurde ein KI-basiertes Tool entwickelt, das die Analyse von Transkripten unterstützt. Das Tool nutzt einen modularen Prompt mit festen Analysefragen und variablen Parametern und konnte in ersten Tests relevante Textstellen zuverlässig identifizieren und auswerten.

Die Qualitätssicherung großer Mengen digitaler Aufgaben erfordert skalierbare Verfahren jenseits manueller Einzelprüfung. Vorgestellt wird ein Ansatz für STACK-Aufgaben, der Batch-Tests über eine API mit LLM-basierten Lösungsversuchen kombiniert. Im Mittelpunkt steht die Konsistenzprüfung zwischen Aufgabentext, Auswertungslogik und generiertem Feedback. Der Vortrag analysiert, wo KI Fehler verlässlich identifiziert, wo Automatisierung an Grenzen stößt, und zeigt, wie KI-gestützte Vorprüfungen Redaktionsprozesse robuster machen können.

Zur Bedeutung der Boxgröße erwerben Lernende häufig Fehlvorstellungen und nehmen an, dass eine größere Box mehr Datenpunkte repräsentiere. Eine Interventionsstudie (2×2-Prä-Post, N=200) untersucht, wie (1) dynamische Instruktion und (2) Refutationsbeispiele den konzeptuellen Wissensaufbau in einer digital-gestützten Lernumgebung unterstützen. Es werden positive Haupteffekte und eine Interaktion erwartet, bei der Refutation von der kognitiven Entlastung der dynamischen Instruktion profitiert. Zudem wird erwartet, dass die Nutzung einer vorherigen Explorationsphase die Effektstärken moderiert.

Dynamische Multirepräsentationstools zeigen durch die Möglichkeit, Veränderungen simultan in mehreren Darstellungen zu verknüpfen, Potenziale den Verständnisaufbau im Mathematikunterricht zu unterstützen.

Dieser Beitrag fokussiert, inwieweit die Einbindung von Multirepräsentationstools im Sinne der fachdidaktischen Designprinzipien Darstellungsvernetzung und Kommunikationsförderung produktiv zum Verständnisaufbau beitragen kann. Dies geschieht am Beispiel von zwei Lehr-Lernumgebungen: dem dynamischen Punktefeld und dem dynamischem Gewichte-Tool.

In dieser Design-based Research Studie werden KI-Nutzungs- und Promptingprozesse von Grundschullernenden (Klasse 3/4) im Kontext der Geometrie untersucht (Würfelgebäude und Raumvorstellung). Die Analysen deuten darauf hin, dass insbesondere mehrsprachige Lernende davon profitieren, dass sie ihre Sprachen in der Interaktion mit der KI fluide wechseln können, und dass eine eigene Vorabbearbeitung der Aufgabe elementar ist, damit es zu tragfähigen Interaktionen mit der KI kommt, in welchen auch KI-Fehler reflektiert und als konstruktive Impulse zur Weiterarbeit genutzt werden können.

Es werden die Zusammenhänge zwischen selbstregulatorischen und motivationalen Prozessen und Lernleistung in der FSA (Freie Stillarbeit) in Klasse 5 bis 7 eines Gymnasiums untersucht. Die FSA ist ein pädagogischer Ansatz, der speziell die Selbstregulation der Schüler*innen fördert, indem ihnen die Verantwortung für die Organisation ihres Lernprozesses übertragen wird und sie sich Inhalte ohne Instruktion aneignen. Erste Ergebnisse zeigen, dass ältere Schüler*innen (Kl. 7) eine höhere Motivation in der FSA berichten als jüngere (Kl. 6), aber auch dass die wahrgenommene Unterstützung abnimmt.