Perspektiven für den Mathematikunterricht, die Lehramtsaus- und -fortbildung sowie für die mathematikdidaktische Forschung
Band 14 der Reihe Lernen, Lehren und Forschen mit digitalen Medien in der Primarstufe
Münster: WTM-Verlag 2025
Erscheint November 2025
Ca. 130 Seiten, DIN A5
978-3-95987-357-4 Print 22,90 €
978-3-95987-358-1 E-Book 20,90 €
Inhalt
Der Einsatz von Technologien der Künstlichen Intelligenz (KI) im Grundschulbereich beschränkt sich nicht nur auf die Verwendung durch Lehrkräfte. Wie verändert sich dadurch der Mathematikunterricht in der Primarstufe? Da mithilfe von Landeslizenzen KI-Technologien aktuell in kürzester Zeit in den Schulraum gelangen, ist mathematikdidaktische Forschung bezüglich dieser Technologie notwendig.
Der vorliegende Band hat das Ziel aktuelle Forschungsaktivitäten zusammenzufassen und mögliche Szenarien des KI-Einsatzes im Primarstufenbereich zu präsentieren. Dabei wurden Beiträge fokussiert, die eine digitale Grundbildung im Unterricht der Primarstufe ermöglichen und einen besonderen Fokus auf künstliche Intelligenz legen.
Im Band werden Beiträge zu zwei Einsatzbereichen vorgestellt: KI für Lernende im Mathematikunterricht der Primarstufe und KI in der Aus- und Weiterbildung von Primarstufenlehrkräften.
Der Einsatz von Technologien der Künstlichen Intelligenz (KI) im Grundschulbereich beschränkt sich nicht nur auf die Verwendung durch Lehrkräfte. Wie verändert sich dadurch der Mathematikunterricht in der Primarstufe? Da mithilfe von Landeslizenzen KI-Technologien aktuell in kürzester Zeit in den Schulraum gelangen, ist mathematikdidaktische Forschung bezüglich dieser Technologie notwendig.
Der vorliegende Band hat das Ziel aktuelle Forschungsaktivitäten zusammenzufassen und mögliche Szenarien des KI-Einsatzes im Primarstufenbereich zu präsentieren. Dabei wurden Beiträge fokussiert, die eine digitale Grundbildung im Unterricht der Primarstufe ermöglichen und einen besonderen Fokus auf künstliche Intelligenz legen.
Im Band werden Beiträge zu zwei Einsatzbereichen vorgestellt: KI für Lernende im Mathematikunterricht der Primarstufe und KI in der Aus- und Weiterbildung von Primarstufenlehrkräften.
Beiträge
Frederik DILLING, Jasmin MÜLLER, Lina-Marie SCHLECHTINGEN & Ingo WITZKE: Argumentationsprozesse durch generative KI im Mathematikunterricht der Primarstufe anregen? – Eine qualitative Explorationsstudie
Absract
In diesem Artikel wird untersucht, wie ChatGPT im Mathematikunterricht der Grundschule Argumentationsprozesse anregen kann. Dabei steht im Fokus, wie Lernende in einer vierten Klasse Aufgaben aus dem Bereich der Algebra und Geometrie mithilfe von ChatGPT lösen und inwiefern sich dabei die Phasen der Hypothesenbildung, Wissenssicherung und Wissenserklärung identifizieren lassen. Die Ergebnisse verdeutlichen, dass bereits in der Grundschule Argumentationsprozesse durch generative KI angeregt werden können.
Within the discourse on the application of generative artificial intelligence (AI) in education, this study explores how ChatGPT can facilitate reasoning processes in primary school mathematics instruction. The analysis focuses on how fourth-grade students engage with algebraic and geometric tasks using ChatGPT, and the extent to which the phases of hypothesis generation, knowledge validation, and knowledge explanation can be identified. The findings indicate that generative AI is already capable of stimulating argumentation processes at the primary school level.
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Letzte Seite: 34
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Lisa SCHICK & Melanie PLATZ: (Kinder-)Suchmaschinen & KI-Chatbots im Mathematikunterricht der Grundschule
Abstract
Die Nutzung von Suchmaschinen und KI-Chatbots zu Recherchezwecken beim Lösen von Fermi-Aufgaben bringt gewisse Herausforderungen für Lernende und Lehrpersonen mit sich. Im Beitrag werden die Ergebnisse einer Lehrkräftebefragung (n=32) vorgestellt und die Entwicklung einer Lernumgebung zum Lernen mit fragFINN und KI-Chatbot für den Mathematikunterricht der Grundschule wird beschrieben. Aus den Ergebnissen der Erprobung mit zehn Kindern der zweiten und dritten Klasse werden Herausforderungen in der unterrichtlichen Praxis herausgearbeitet.
The use of search engines and AI chatbots for research purposes when solving Fermi problems poses certain challenges for learners and teachers. The paper presents the results of a teacher survey (n=32) and describes the development of a learning environment for learning with fragFINN and an AI chatbot for primary school math lessons. Challenges in teaching practice are identified from the results of a testing with ten second and third graders.
Erste Seite: 35
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Christof SCHREIBER, Saskia THOMAS & Rebecca KLOSE: Lehramtsstudierende befragen schulKI zur Mathematik – Ein Projekt zum Studienbeginn
Abstract
Seit dem Wintersemester 2023/24 gibt es am Institut für Didaktik der Mathematik an der Justus-Liebig-Universität Gießen ein Wahlpflichtangebot, in welchem Studienanfängerinnen und -anfänger des Grundschullehramts schulKI (ChatGPT 3.5) zum Mathematiklernen nutzen. Im Beitrag werden zum einen die Zielsetzung und Struktur der Veranstaltung erläutert. Zum anderen werden Einblicke in ausgewählte Portfolioeinträge der Studierenden sowie in die Diskussionen in den Gruppen gegeben. Dabei werden Erkenntnisse zum Einsatz von KI-Technologien in Lehrveranstaltungen für das Grundschullehramt dargestellt und diskutiert. Since the winter semester 2023/24, the Institute for Didactics of Mathematics at the Justus Liebig University Gießen has been offering a compulsory elective course in which first-year primary school teachers use the schulKI (ChatGPT 3.5) to learn mathematics. The article explains the objectives and structure of the course. Insights are given into selected portfolio entries of the students as well as into the discussions in the groups. Findings on the use of AI technologies in teaching programs for primary school teachers will be presented and discussed.
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Rico PUCHEGER & Matthias MÜLLER: Akzeptanz von generativer KI zum Lehren und Lernen – Evaluation einer Weiterbildung für Dozierende an der PH GR
Abstract
Die rasante Entwicklung generativer KI-Modelle eröffnet Potentiale für das Lehren und Lernen (von Mathematik). Beim Einsatz ist die Akzeptanz der Lehrpersonen gegenüber generativer KI bestimmend für die beabsichtigte Nutzung. Insofern sind spezifische Faktoren von besonderem Interesse, die die Akzeptanz von Lehrpersonen gegenüber generativer KI beeinflussen und deren Nutzungsbereitschaft mutmaßlich bedingen. Im Rahmen einer qualitativen Evaluation einer Weiterbildung für Dozierende der Primar- und Kindergartenlehrpersonenausbildung an der PH Graubünden konnte ein deduktives Kategoriensystem zu Faktoren für die Akzeptanz von Lehrpersonen gegenüber generativer KI entwickelt werden, das bei der Analyse auf ein Fallbeispiel einer Mathematiklehrperson erfolgreich angewandt werden konnte. Hierbei handelt es sich um Work-in-Progress. Die bisherigen Ergebnisse sprechen deutlich für eine Weiterführung der Arbeiten.
The rapid development of generative AI models opens potential for teaching and learning (of mathematics). When used, the educators‘ acceptance of generative AI is crucial for the intended use. In this respect, specific factors are of particular interest that influence educators‘ acceptance of generative AI and presumably determine their willingness to use it. As part of a qualitative evaluation of a further training course for PH Graubünden educators for primary school and kindergarten education, a deductive category system was developed on factors for teachers‘ acceptance of generative AI; the category system is successfully applied on an example of a mathematics educator in one case study. This is work in progress. The results so far speak clearly for continuing the work.
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Melanie PLATZ, Sebastian SCHORCHT & Daniel FRISCHEMEIER: Lernen mit und über KI: Wie funktionieren LLMs und welche Prompt Techniken gibt es? KI ist in der aktuellen Lebenswelt von Kindern präsent, spielt aber insbesondere in Hinblick auf deren Zukunft eine wichtige Rolle. Deshalb sollte das Lernen mit und über KI bereits in den Unterricht der Primarstufe integriert werden. Um Lehrpersonen bei der Entwicklung von Unterricht zum Lernen mit und über textgenerierende KI zu unterstützen, werden in diesem Beitrag Grundlagen zum technischen Hintergrund von großen Sprachmodellen und zu Prompt-Techniken narrativ literaturgestützt beschrieben. Bezüge zum Mathematikunterricht der Primarstufe werden explizit herausgestellt.
AI is present in children’s current lives, but plays a particularly important role with regard to their future. Learning with and about AI should therefore already be integrated into primary school lessons. In order to support teachers in the development of lessons on learning with and about text-generating AI, this article describes the basics of the technical background of large language models and prompting techniques in a narrative literature-based way. References to primary mathematics lessons are explicitly emphasised.
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