Beiträge aus Forschung und Praxis
Band 13 der Reihe Lernen, Lehren und Forschen mit digitalen Medien in der Primarstufe
Münster: WTM-Verlag 2025
Ca. 150 Seiten, DIN A5
978-3-95987-353-6 Print 30,90 €
978-3-95987-354-3 E-Book 27,90 €
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https://doi.org/10.37626/GA9783959873543.0
ABSTRACT
Im dreizehnten Band der Reihe Lernen, Lehren und Forschen mit digitalen Medien in der Primarstufe steht die Nutzung von Augmented Reality (AR) im Mathematikunterricht im Zentrum. In den letzten Jahrzehnten hat sich AR zu einer vielversprechenden Technologie im Bildungsbereich entwickelt. Durch die Verbindung realer und virtueller Elemente eröffnen sich neue Wege zur Veranschaulichung und zum Erleben mathematischer Konzepte. Trotz dieses Potenzials ist die mathematikdidaktische Forschung zu AR bisher – insbesondere mit Blick auf die Primarstufe – noch nicht sehr umfangreich. Dieser Band widmet sich daher der Notwendigkeit, Grundlagenwissen und innovative Perspektiven zum AR-gestützten Mathematiklernen aufzubauen.
Nach einem einführenden Beitrag, der die AR-Technologie systematisch einordnet und aus mathematikdidaktischer Sicht beleuchtet, folgen sieben Beiträge mit unterschiedlichen thematischen Schwerpunkten. In diesen werden Unterstützungsmöglichkeiten einer Augmented Reality Anwendung durch den Einsatz gestufter Hilfen beim Lösen kombinatorischer Aufgaben aufgezeigt, eine AR-Anwendung zur Förderung des Stellenwertverständnisses beschrieben sowie eine App vorgestellt, bei der Materialhandlungen an einem physischen Zwanzigerfeld mit einer Darstellung am Zahlenstrahl kombiniert werden. Weitere Beiträge widmen sich zwei zentralen Potenzialen immersiver Medien für das Lernen mathematischer Inhalte in der Grundschule, den geschlechtsspezifischen Nutzungsweisen und aufgabenübergreifenden Nutzungstypen digitaler Feedbackfunktion sowie der Analyse des Nutzererlebens beim Einsatz einer AR-App im Unterricht. Abgerundet wird der Band durch einen Beitrag zur Förderung des Zahlverständnisses durch die Verbindung realer Größenverhältnisse mit einem ‚endlosen‘ virtuellen Zahlenstrahl.
Der Band richtet sich an Lehrkräfte der Primarstufe, Ausbilderinnen und Ausbilder in der Lehrkräftebildung sowie an Forschende im Bereich der Mathematikdidaktik. Die Beiträge bieten praxisnahe Einblicke, theoretische Fundierungen und konkrete Konzepte zum Einsatz von Augmented Reality beim Lehren und Lernen von Mathematik in der Primarstufe.
BEITRÄGE
AILEEN STEFFEN-DELPLANQUE, KATJA LENZ & CHRISTOF SCHREIBER: Augmented Reality im Mathematikunterricht der Primarstufe
Abstract
In den letzten Jahrzehnten hat sich die AR-Technologie erheblich weiterentwickelt und findet zunehmend auch im Bildungskontext Anwendung. Sie bietet neue Möglichkeiten zur Vermittlung komplexer Konzepte durch die Kombination von realen und virtuellen Informationen. Trotz dieses Potenzials ist die Forschung zu AR in der Mathematikdidaktik noch nicht sehr umfangreich. Daher widmet sich dieser Band der Notwendigkeit, Wissen über AR-gestütztes Mathematiklernen aufzubauen. Im einleitenden Beitrag werden eine Einordnung sowie ein Überblick über die Technologie gegeben und diese aus mathematikdidaktischer Perspektive betrachtet. Daran anschließend werden die Beiträge in diesem Band kurz vorgestellt.
Erste Seite: 3
Letzte Seite: 14
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HEIKE HAGELGANS & JAQUELINE SIMON: Augmented Reality in der Kombinatorik – Entwicklung und Evaluierung einer Lernumgebung
Abstract
Gemäß bildungspolitischen Beschlüssen hat die Grundschule den Auftrag, dass die Kinder mit digitalen Medien und Technologien erste Erfahrungen sammeln können. Der vorliegende Beitrag diskutiert am Beispiel einer konkreten Lernumgebung zur Kombinatorik, inwieweit eine Anreicherung mit heuristischen Hilfsmitteln und Strukturierungsstrategien auf der Basis von Augmented Reality (AR) die Kinder beim Lösen von Kombinatorikaufgaben unterstützen kann. Die ersten Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Mehrzahl der Kinder die technische Benutzbarkeit positiv einschätzt und dass durch die AR-Anwendung ein potenzieller Zugewinn für systematische Vorgehensweisen beim Lösen von Kombinatorikaufgaben erzielt werden kann.
Erste Seite: 15
Letzte Seite: 35
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TIM LUTZ & KATJA LENZ: Materialhandlungen bei Bündelungsprozessen während der Nutzung der Augmented Reality Anwendung ‚ZahLegAR‘
Abstract
Im Beitrag wird die Augmented-Reality Anwendung ‚ZahLegAR‘ vorgestellt, die zur Förderung des Stellenwertverständnisses eingesetzt werden kann. Ausgehend von einem Designexperiment mit Lernenden der 2. Klasse (N = 10), in dem die App in einem 1:1-Setting erprobt wurde, werden die Nutzungsweisen der App mit einem Fokus auf die konkreten Materialhandlungen der Lernenden näher beschrieben. In den Ergebnissen werden unterschiedliche Herangehensweisen in Bezug auf Bündelungs- und Entbündelungsprozesse sichtbar.
Erste Seite: 37
Letzte Seite: 50
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LAURA MONZ, CHRISTINA BIERBRAUER & MELANIE PLATZ: Aufgaben zur AR-App Rechen-StAR
Abstract
Die Augmented Reality (AR) App Rechen-StAR wurde entwickelt, um Kinder im Anfangsunterricht bei der Entwicklung eines tragfähigen Zahlverständnisses und flexibler Rechenstrategien sowie beim Ablösen von fehleranfälligen Zählstrategien zu unterstützen. Zwanzigerfeld und Zahlenstrahl werden mittels AR kombiniert. Ein Leitfaden für Lehrpersonen zum Einsatz der App im Unterricht wurde erstellt. In diesem Beitrag werden exemplarisch Aufgabenstellungen zu zwei der im Leitfaden aufgegriffenen Rechenstrategien ausgearbeitet: Aufgaben zum Gegensinnigen Verändern und Analogieaufgaben. Zukünftig finden weitere Erprobungen der App mit Kindern statt, um die Aufgabenvorschläge zu evaluieren und zu überarbeiten.
Erste Seite: 51
Letzte Seite: 67
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LARA KRISTINA BILLION & ANDREAS DENGEL: ‚Gefühlt-echt-enaktive’ Handlungen durch Augmented Reality im Mathematikunterricht der Primarstufe
Abstract
Der Artikel untersucht das Potenzial von Augmented Reality (AR) für mathematisches Lernen in der Primarstufe aus mathematik- und mediendidaktischer Perspektive. Zwei Annahmen stehen im Fokus: Erstens, dass enaktive Handlungen durch immersive Medien in den digitalen Raum transferiert werden können, was zu ‚gefühlt-echt-enaktiven’ Handlungen führt, die eine Passung zwischen mathematischen Relationen und AR-Interaktionen ermöglichen. Zweitens, dass solche Handlungen mehrere Manipulationen von Darstellungen in der AR-Anwendung auslösen und Lernende Beziehungen zwischen diesen erkennen können. Die Analyse bestehender AR-Anwendungen aus einer Meta-Studie zeigt, dass sich diese Annahmen bei den betrachteten AR-Anwendungen nur teilweise wiederfinden.
Erste Seite: 69
Letzte Seite: 88
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AILEEN STEFFEN-DELPLANQUE: Geschlechtsspezifische Nutzungstypen einer digitalen Feedbackfunktion
Abstract
In verschiedenen Studien zur Raumvorstellung werden immer wieder geschlechtsspezifische Unterschiede in Raumvorstellungskompetenzen aufgeworfen. Digitale Lernbegleitungen können Kinder bei der Bearbeitung von Raumvorstellungsaufgaben unterstützen und damit auch teilweise eine Aufgabenerleichterung darstellen. Vertiefend schließt die Frage an, inwieweit sich geschlechtsspezifische Nutzungsweisen einer im Bereich der Augmented Reality zu verortenden Feedbackfunktion bei der Bearbeitung von Tangram-Aufgaben zeigen. Dahingehend werden aufgabenübergreifende Nutzungstypen untersucht sowie die Nutzungen im Aufgabenverlauf beleuchtet.
Erste Seite: 89
Letzte Seite: 105
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KIRSTEN GREITEN & LUKAS ALT: Osmo Numbers im Unterricht – Perspektiven von Lernenden und Lehrenden
Abstract
Osmo Numbers ist eine interaktive Lernumgebung, die physische und digitale Elemente kombiniert, um mathematische Grundfähigkeiten zu vermitteln. Dieser Beitrag beleuchtet Perspektiven von Lernenden, Studierenden und Lehrkräften beim Einsatz von Osmo Numbers im Rahmen einer studentischen Unterrichtserprobung. Anhand von Faktoren der User experience wird im Beitrag die funktionelle und emotionale Zugänglichkeit für Lernende und Lehrende bewertet.
Erste Seite: 107
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CHRISTIAN URFF & HANNAH KROMM: Der AR Zahlenstrahl im Schulhaus: Augmented Reality zur Vertiefung des Verständnisses von Zahlen
Abstract
In dem Beitrag wird die Augmented Reality App ‚AR Zahlenstrahl‘ vorgestellt sowie ihr Konzeptions- und Entwicklungsprozess. Die App zielt darauf ab, das Zahlverständnis in der Primarstufe durch die Verknüpfung von realen Größenverhältnissen und einem ‚endlosen‘ virtuellen Zahlenstrahl zu fördern. Durch die Möglichkeit, sich entlang des Zahlenstrahls durch den Raum bewegen zu können und Zahlen markieren zu können, ermöglicht die App neue Lerngelegenheiten. Besondere Potentiale zeigen sich dabei in größeren Zahlenräumen, die normalerweise nur ausschnittweise oder stark verkleinert veranschaulicht werden können. Erste Erfahrungen aus der Erprobungsphase sowie Perspektiven für die Weiterentwicklung werden diskutiert.
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