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Aileen Steffen-Delplanque & Melanie Platz (Hrsg.): Digitale Medien im Mathematikunterricht der Primarstufe 2026

Beiträge zur 9. PriMaMedien-Sommertagung 2025 in Osnabrück

Band 15 der Reihe Lernen, Lehren und Forschen mit digitalen Medien in der Primarstufe

Münster: WTM-Verlag 2026

erscheint Dezember 2026

978-3-95987-401-4 Print 25,90 €

978-3-95987-402-1 E-Book 23,90 €

 

 

Seit 2007 tagt die Arbeitsgruppe PriMaMedien im Arbeitskreis Grundschule der Gesellschaft für Didaktik der Mathematik. Die Mitglieder dieser Arbeitsgruppe teilen das Interesse an der Entwicklung, der Konzeption, dem Einsatz und der Analyse digitaler Medien für den Mathematikunterricht in der Primarstufe.

Im Rahmen der Sommertagung 2026 der PriMaMedien-Arbeitsgruppe an der Universität Osnabrück fanden sich 16 Personen zusammen, um über Forschungs- und Entwicklungsarbeiten zum Einsatz digitaler Medien im Mathematikunterricht der Primarstufe zu diskutieren. Darüber hinaus wurden auch digital gestützte Lehr-Lernkonzepte in den Blick genommen. Gemäß des ‚Primats der Fachdidaktik’ erfolgte eine Auseinandersetzung mit Forschungsprojekten und Lehr- und Lernangeboten, die sich an den technischen Gegebenheiten und daraus resultierenden fachdidaktischen Potentialen orientierten.

Im vorliegenden Tagungsband werden Projekte und Arbeiten aus der Forschung, der Schulpraxis und der Lehrkräftebildung dargestellt, die im Rahmen der PriMaMedien-Sommertagung 2026 vorgestellt wurden.

 

BEITRÄGE

Tobias HUHMANN & Christian URFF, Weingarten: Vom Erkunden zum Erklären – Grundschulkinder deuten multiple synchronisierte Repräsentationen in der App »Zeit und Uhr«

 

Abstract

Der Größenbereich Zeit gilt als besonders anspruchsvoll: Beim Uhrzeitlernen müssen Kinder zwei gekoppelte zyklische Systeme mit unterschiedlichen Umlaufgeschwindigkeiten koordinieren, deren Zusammenhang an klassischen Lernuhren implizit bleibt. Die Tablet-App »Zeit und Uhr« zerlegt die Standarduhr in eine Darstellungstrinität synchronisierter Zeigeruhren und vernetzt sie dynamisch mit weiteren Darstellungen. Eine qualitativ-rekonstruktive Studie untersucht, wie Kinder der Klassen 2 bis 4 diese Repräsentationen erkunden und ihre Entdeckungen anderen Kindern erklären. Die Auswertung zeigt, dass die Kinder die Trinität weitgehend intuitiv erschließen, das Minuten-Stunden-Verhältnis quantifizieren und ihre Einsichten in Erklärungen transformieren.

Time is among the most demanding topics in primary mathematics: Reading the clock requires coordinating two coupled cyclic systems moving at different speeds, whose relationship remains implicit on conventional teaching clocks. The tablet app »Time and Clock« decomposes the standard clock into a representational trinity of synchronized clock displays, dynamically networked with further representations. A qualitative-reconstructive study examined how children in grades 2 to 4 explore these representations and explain their discoveries to peers. The analyses show that children access the trinity largely intuitively, quantify the minute-hour relationship, and transform their insights into explanations.

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Nina KÖHNE & Amelie VOGLER, Bielefeld: Begründungen als Lerngelegenheiten in der Interaktion mit digitalen Arbeitsmitteln

 

Abstract

Digitale Arbeitsmittel bieten interaktionale Gelegenheiten für Begründungen bzw. Warum-Erklärungen: Kinder beobachten Handlungen, entdecken Zusammenhänge und beschreiben diese. In diesem Prozess ist mathematisches Lernen jedoch keine Selbstverständlichkeit: Anhand des Vergleichs von Interaktions- und Argumentationsanalysen zweier Szenen aus verschiedenen Datensätzen, in denen Grundschulkinder an digitalen Arbeitsmitteln Handlungszusammenhänge beobachten und zu Begründungen aufgefordert werden, können wir zeigen, dass eine Begründung bzw. Warum-Erklärung, die das Beobachtete legitimiert, Ausgangspunkt für Aushandlungsprozesse über das zugrundeliegende mathematische Wissen sein kann und so Lerngelegenheiten schaffen kann.

Digital learning tools provide opportunities for interaction that encourage children to reason: they observe actions, discover connections and describe them. However, mathematical learning is not a given in this process: By comparing interaction and argumentation analyses of two scenes from different datasets, in which primary school children observe relationships using digital tools and are asked to provide justifications, it can be demonstrated that it is the justification that legitimises what has been observed, then possibly serving as the starting point for negotiation processes regarding the underlying mathematical knowledge and thus creates opportunities for learning.

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Jessica KUNSTELLER & Simeon SCHWOB, Münster: Sprachsensibel unterrichten mit KI?! – KI-gestützte Übersetzungsprozesse bei eigenproduzierten Erklärvideos

 

Abstract

Der Beitrag untersucht die Nutzung eines KI-gestützten Übersetzungstools bei der Produktion mathematischer Erklärvideos durch mehrsprachige Grundschulkinder. Ausgehend von den Maximen eines mehrsprachigkeitssensiblen Mathematikunterrichts (Kuzu, 2025a) sowie dem RANG-Modell (Irion et al., 2023) werden Interaktionsprozesse der Bedeutungsentwicklung analysiert. Im Fokus steht die Frage, welchen Beitrag KI für mehrsprachige mathematische Verständigungsprozesse leisten kann und wie Lernende mit KI-generierten Ausgaben umgehen. Die Ergebnisse zeigen, dass KI-Übersetzungen neue Aushandlungsprozesse anstoßen. Die Lernenden reflektieren die KI-Ausgaben kritisch und nutzen sie produktiv für die gemeinsame mathematische Bedeutungsbildung.

This paper investigates the use of an AI-supported translation tool in the production of explanatory videos by multilingual primary school students. Drawing on the maxims of linguistically responsive mathematics education (Kuzu, 2025a) and the RANG model (Irion et al., 2023), the study analyzes interaction processes of meaning-making. The focus is on the contribution of AI to multilingual mathematical communication and on how learners engage with AI-generated outputs. The findings indicate that AI translations can initiate new processes of negotiation and meaning-making. Learners critically reflect on AI-generated outputs and productively use them as resources for shared mathematical meaning-making.

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Melanie PLATZ, Saarbrücken: Entwicklung eines LLM-Literacy-Frameworks für die Primarstufe

Abstract

Obwohl bereits Kinder im Grundschulalter zunehmend mit KI-Chatbots wie ChatGPT in Berührung kommen, fehlt bislang eine altersgerechte, mathematisch fundierte Grundlage für den Umgang mit Large Language Models (LLMs) in der Primarstufe. Ein LLM-Literacy-Framework für die Primarstufe (Klassenstufen 3 und 4) wird vorgestellt, das drei Wissensbereiche unterscheidet: konzeptuelles Wissen über die Funktionsweise von LLMs, kritisch-reflexives Wissen im Umgang mit KI-generierten Ausgaben sowie Handlungswissen zum verantwortungsvollen Einsatz von LLMs. Mathematische Grundideen bilden den strukturellen Kern des Zugangs zu LLMs.

Although even primary school-aged children are increasingly coming into contact with AI chatbots such as ChatGPT, there is as yet no age-appropriate, mathematically sound foundation for working with large language models (LLMs) at primary level. An LLM literacy framework for primary education (grades 3 and 4) is presented that distinguishes among three areas of knowledge: conceptual knowledge of how LLMs work, critical and reflective knowledge regarding the handling of AI-generated outputs, and practical knowledge of the responsible use of LLMs. Fundamental mathematical concepts form the structural core of this approach to LLMs.

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Laura HEIBEYN, Köln: Decodieren von Pfeilkarten-Algorithmen für den Blue-Bot – Welche Rolle spielen physische Handlungen dabei?

Abstract

Einige Studien schreiben dem Einsatz von Lernrobotern im Mathematikunterricht der Grundschule großes Potential zu. Neben Programmierfähigkeiten kann hiermit der Erwerb alltagsrelevanter, mathematischer Kompetenzen wie der Perspektivübernahme gefördert werden. Da es Hinweise gibt, dass physische Handlungen beim Arbeiten mit Lernrobotern zentral sind, wird in dieser qualitativen Studie mit 16 Kindern einer zweiten Klasse die Rolle solcher Handlungen beim Decodieren eines beispielhaften Pfeilkarten-Algorithmus für den Blue-Bot als Lernroboter untersucht. Es wurden Ganzkörperbewegungen, Handgesten oder Handlungen mit haptischem Lernmaterial wie dem Blue-Bot oder dem Algorithmus identifiziert. Diese werden auch bezüglich ihrer Fehleranfälligkeit untersucht.

Some studies attribute great potential to the use of educational robots in elementary school mathematics classes. In addition to programming skills, this can promote the acquisition of everyday mathematical competencies such as perspective-taking. Since there is evidence that physical actions are central to working with educational robots, this qualitative study with 16 second-grade children examines the role of such actions in decoding an example arrow-card algorithm for the Blue-Bot as an educational robot. Whole-body movements, hand gestures, and actions with manipulatives such as the Blue-Bot or the algorithm were identified. These are also examined in terms of their susceptibility to errors.

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Laura KLAPPER & Saskia SCHREITER, Schwäbisch Gmünd: ACTt – Entwicklung und Kognitives Pretesting eines arithmetischen Computational Thinking Tests

Abstract

Zur empirischen Überprüfung der Förderung von Computational Thinking (CT) im Mathematikunterricht bedarf es altersgerechter Testinstrumente. Da bestehende Testverfahren CT im Bereich der Geometrie erheben, die Förderung jedoch häufig in die Arithmetik integriert wird, stellt dieser Artikel die Entwicklung eines arithmetischen CT-Tests vor. Der Test besteht aus 30 Multiple-Choice-Fragen und adressiert die Klassenstufen 4 und 5. Im Anschluss an die Entwicklung, Expertenbefragung und Pilotierung des Tests wurden kognitive Interviews zur qualitativen Überprüfung und Weiterentwicklung der Items durchgeführt. Die Ergebnisse der Interviews weisen darauf hin, dass die Testitems das Merkmal CT erfassen und konnten zudem dazu beitragen, Störvariablen zu reduzieren.

The integration of Computational Thinking (CT) into mathematics classrooms has increased the need for age-appropriate assessment tools. As existing CT tests primarily assess CT within the field of Geometry, this paper presents the development of an arithmetic CT test. It consists of 30 multiple-choice questions and is aimed at students in grades 4 and 5. Following an expert rating and a pilot study of the test, we conducted cognitive interviews to qualitatively evaluate the items and reduce potential confounding variables.

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Julia BRÄUER & Stella MAUDERER, Wuppertal: Spezifische mathematische Deutungsmöglichkeiten in der Interaktion zwischen digitaler Tafel, Lehrkraft und Lernenden

Abstract

Der Beitrag verbindet zwei Promotionsprojekte zu digitalen Tafeln im Mathematikunterricht der Grundschule und fokussiert Interaktionen zwischen digitaler Tafel, Lehrkraft und Lernenden. Anhand eines Transkripts zum digitalen Verdoppeln wird die digitale Tafel als Akteur in der Interaktion rekonstruiert, indem durch deren Beteiligung spezifische mathematische Deutungsmöglichkeiten entstehen. Diese können interaktiv von Lernenden und Lehrkräften aufgegriffen und weitergeführt werden. Auf Lernendenebene lassen sich hierdurch spezifische Bedingungen mathematischen Lernens rekonstruieren und auf Lehrkräfteebene Prozesse fachlicher Implementation digitaler Tafeln.

The paper combines two PhD projects on digital boards in primary mathematics education and focuses on interactions between digital board, teacher, and students. Based on a transcript on digital doubling, the digital board is reconstructed as an actor in the interaction, through whose involvement specific mathematical interpretative opportunities arise. These can be interactively taken up and developed further by students and teachers. At the student level, this allows for the reconstruction of specific conditions of mathematical learning and at the teacher level processes of subject-specific implementation of digital boards.

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Jens DENNHARD, Heidelberg & Laura KLAPPER, Schwäbisch Gmünd: Entwicklung und Erforschung einer digitalen Lernumgebung zum Coden von Zahlenfolgen im Projekt CoM-MIT

Abstract

Studien zeigen, dass das Programmieren eine intensive Auseinandersetzung mit mathematischen Inhalten anregen und mathematische Kompetenzen wie das Problemlösen oder Argumentieren bereits im frühen Alter fördern kann. Das Projekt CoM-MIT (Coden im Mathematikunterricht – Mathematik Informatik Transfer) setzt hier an und zeigt eine schulpraktische Umsetzung auf. Dazu werden im Projekt fächerverbindende Lernumgebungen zum Coden von Zahlenfolgen im Mathematikunterricht entwickelt, erprobt und auf ihre Effektivität hin beforscht. Dieser Beitrag präsentiert erste Ergebnisse aus empirischen Erprobungen mit Lernenden der Klassenstufen 3 und 4 und gibt Einblicke in die Begleitforschung zum mathematischen Argumentieren sowie Computational Thinking.

Studies show that programming can stimulate in-depth engagement with mathematical concepts and foster mathematical skills such as problem-solving and reasoning even at an early age. The CoM-MIT project (Coding in Mathematics Education – Mathematics-Computer Science Transfer) builds on this and demonstrates practical implementation in schools. To this end, the project develops, tests, and researches the effectiveness of interdisciplinary learning environments for coding number sequences in mathematics classes. This paper presents initial results from empirical trials with students in grades 3 and 4 and provides insights into current research on mathematical reasoning and computational thinking.

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Theresa SCHLUMPP & Tobias HUHMANN, Weingarten: Konstruktives Algorithmisieren als Prozess – Eine digitale Lernumgebung zum Addieren

Abstract

Um Algorithmen in der Grundschule als Tätigkeit erfahrbar zu machen, bedarf es substanzieller Lernumgebungen, die das Explorieren und damit das eigenständige Entwickeln, Manipulieren und Überprüfen von Algorithmen fokussieren. Mit diesem Ziel wird eine Lernumgebung zum Addieren entwickelt, in der Rechenstrategien durch blockbasiertes Programmieren formuliert und angewendet werden sowie (weiter)entwickelt und erprobt werden können. Im Beitrag wird das Konzept des konstruktiven Algorithmisierens als theoretischer Rahmen vorgestellt und anhand einer Lernumgebung zum Addieren konkretisiert. Dabei wird aufgezeigt, wie blockbasiertes Programmieren in Verbindung mit gezielt eingesetzter Darstellungssynchronität Prozesse des Algorithmisierens initiieren und unterstützen könnte.

To make algorithms experientially accessible as activities in primary school, substantial learning environments are needed that focus on exploration and thus on the independent development, manipulation, and verification of algorithms. With this aim, a digital, block-based learning environment for adding is being developed in which learners can formulate, refine, and explore calculation strategies as programs. The contribution presents constructive algorithmizing as a theoretical framework and illustrates the concept through a learning environment for adding. It demonstrates how block-based programming combined with targeted synchronization of external representations could initiate and support algorithmizing processes.

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Christian URFF, Weingarten: KI-gestützte Lernbegleitung beim Sachrechnen in der Primarstufe mit der App Rechengeschichten

Abstract

Beim Lösen von Sachaufgaben müssen Kinder Situationen verstehen, mathematisch bearbeiten und Ergebnisse am Sachkontext prüfen. Die App Rechengeschichten bietet dafür KI-gestützte Lernbegleitung für die Klassen 1 bis 6. Statt eines offenen Chats stehen didaktisch vorstrukturierte Unterstützungsangebote bereit, die sich am Modellierungskreislauf, an Scaffolding und an prozessorientiertem Feedback orientieren. Der Beitrag stellt Konzept und Funktionsweise vor und diskutiert Unterrichtspotenziale sowie Forschungsperspektiven.

Word problems require learners to understand situations, work on them mathematically and check results against the situational context. The app Rechengeschichten offers AI-supported learning assistance for grades 1 to 6. Instead of an open chat, it provides pedagogically structured support options informed by the modelling cycle, scaffolding and process-oriented feedback. This paper presents the app’s concept and functionality and discusses its potential for classroom use and future research.

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