Beiträge zur 8. PriMaMedien-Sommertagung 2025 in Gießen
Band 15 der Reihe Lernen, Lehren und Forschen mit digitalen Medien in der Primarstufe
Münster: WTM-Verlag 2025
Ca. 170 Seiten, DIN A5
978-3-95987-363-5 Print 35,90 €
978-3-95987-364-2 E-Book 32,90 €
https://doi.org/10.37626/GA9783959873642.0
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Inhalt
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 2025 der PriMaMedien-Arbeitsgruppe an der Justus-Liebig-Universität in Gießen fanden sich 30 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 Potenzialen orientierten.
Im vorliegenden Tagungsband werden Projekte und Arbeiten aus der Forschung, der Schulpraxis und der Lehrkräftebildung dargestellt, die im Rahmen der PriMaMedien-Sommertagung 2025 vorgestellt wurden.
BEITRÄGE
Jasmin MÜLLER & Frederik DILLING, Siegen: Generative KI in Lernendenhand – Ein Blick auf die Vernetzung mathematischer Darstellungen in der Primarstufe
Abstract
Der Beitrag untersucht die Potenziale und Herausforderungen des Einsatzes generativer KI im Mathematikunterricht der Primarstufe. Eine vierte Klasse arbeitet dazu mit ChatGPT 4.0 sowohl medial phonisch als auch graphisch an Aufgaben zu Würfelnetzen. Analysiert wird, wie Lernende mithilfe der KI zwischen sprachlichen und bildlichen Repräsentationen wechseln und dabei mathematische Zusammenhänge erfassen. Die Ergebnisse verdeutlichen, dass generative KI den Zugang zu mathematischen Darstellungen sowie Darstellungswechseln fördern kann. Zugleich wird die Notwendigkeit einer kritischen und pädagogisch begleiteten Nutzung herausgestellt.
This article investigates the potentials and challenges of using generative AI in primary mathematics education. For this purpose, a fourth-grade class works with ChatGPT 4.0, both orally and in written form to solve tasks related to cube nets. The analysis examines how students use the AI to switch between verbal and visual representations and thereby grasp mathematical relationships. The results indicate that generative AI can facilitate access to mathematical representations as well as transitions between different forms of representation. At the same time, the necessity of a critical and pedagogically guided use is highlighted.
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Tobias HUHMANN & Felix WINKELNKEMPER: Pentomino.app – Geometrielernen digital unterstützen
Abstract
‚Pentomino digital‘ ist ein interdisziplinär-qualitatives Entwicklungsforschungsprojekt zur Förderung räumlicher und prozessbezogener Kompetenzen sowie individueller Lernwege. Die Interdisziplinarität ermöglicht, Perspektiven der Informatikund Mathematikdidaktik – und damit ‚Potenziale des Digitalen‘ und ‚digitale Potenziale‘ – für eine fruchtbare Softwareentwicklung zusammenzubringen. Der Beitrag gibt Einblicke in die interdisziplinäre Entwicklungsforschung: Hierbei werden fachdidaktische Fragen, Probleme, gefundene Lösungen und besondere Funktionalitäten der Web-Applikation aufgegriffen. Im Fokus sind mögliche Potenziale einer digitalen Pentomino-Variante, tatsächlich entfaltete Mehrwerte für das Geometrielernen, aktuelle Untersuchungsergebnisse sowie weitergehende Forschungsbedarfe.
Pentomino Digital is an interdisciplinary qualitative development research project focused on promoting spatial and process-related skills as well as individual learning paths. Its interdisciplinary nature makes it possible to bring together perspectives from computer science and mathematics education – and thus the ‚potential of digital technology‘ and ‚digital potential‘ – for fruitful software development. This article provides insights into interdisciplinary development research, addressing subject-specific didactic questions, problems, solutions found, and special functionalities of the web application. The focus is on the potential of a digital Pentomino variant and its added value for geometry learning, as well as current research results and future research needs.
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Tabea KNOBBE: PriMaPodcasts im Förderschwerpunkt Sprache
Abstract
PriMaPodcasts sind als unterrichtspraktische Methode sowie als Erhebungsinstrument für die Forschung bereits bekannt. Bei der Erstellung von Audio-Podcasts findet eine Fokussierung auf die mündliche Darstellungsebene statt, wenngleich im Verlauf unterschiedliche Darstellungsebenen angesprochen werden. Dadurch ergeben sich besondere Potenziale als Verbalisierungsanlass, die für das Lernen im Mathematikunterricht genutzt werden können. Diese werden in diesem Beitrag anhand von empirischen Beispielen durch den Fokus auf den Darstellungswechseln und der schulsprachlichen Gattung beschrieben. Zusätzlich werden die Besonderheiten beim Einsatz der PriMaPodcast-Methode im Förderschwerpunkt Sprache aufgegriffen.
PriMaPodcasts are already known as a teaching method and as a survey instrument for research. When creating audio podcasts, there is a focus on the oral presentation level, although different presentation levels are addressed during the process. This offers special potentials as a verbalization opportunity, which can be utilized for learning in mathematics lessons. These are described in this article using empirical examples, focusing on the changes in presentation and the school language genre. Additionally, the special features of using the PriMaPodcast method for learners with special needs in the area of language are discussed.
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Sebastian SCHORCHT, Nils BUCHHOLTZ & Fabian MÜLLER: ,Du bist eine Grundschullehrkraft‛ – Mit Persona Prompting KIAusgaben für mathematikdidaktische Kontexte generieren
Abstract
Dieser Beitrag untersucht die Wirksamkeit von Persona Prompting zur Verbesserung von KI-Ausgaben hinsichtlich einer möglichen Vereinfachung für Grundschulkinder. Anhand einer problemhaltigen Sachaufgabe der vierten Klasse wird gezeigt, dass Zero Shot Prompting zwar korrekte Lösungen generiert, aber pädagogisch-didaktische Kriterien wie Darstellung verschiedener Lösungsmethoden und Hinweise auf typische Fehlerquellen vernachlässigt. Persona Prompting mit der Rollenzuweisung als Grundschullehrkraft verbessert die Ausgaben großer Sprachmodelle und erzeugt nachvollziehbare Lösungen. Die Ergebnisse geben Hinweise auf das Potenzial gezielten Prompt Engineerings für die Entwicklung pädagogisch sinnvoller KI-Assistenten für die Grundschule.
This paper examines the effectiveness of persona prompting for improving AI outputs in terms of comprehensibility for elementary school children. Using a fourth-grade word problem, it demonstrates that while zero shot prompting generates correct solutions, it neglects pedagogical criteria such as presenting different solution methods and hints about typical sources of errors. Persona prompting with the role assignment as mathematics teacher improves outputs of Large Language Models and produces comprehensible solutions. The results demonstrate the potential of targeted prompt engineering for developing pedagogically meaningful AI assistants for primary schools
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Christian URFF & Lea Marie GEBAUER: Interaktive Visualisierung des systematischen Aufbaus von metrischen Einheiten mit der Augmented Reality App ,Maßzahlen‘
Das Verständnis der Beziehung zwischen Maßzahl und Maßeinheit stellt für Kinder eine zentrale Herausforderung im Bereich Größen und Messen dar. Die AugmentedReality-App ,Maßzahlen‘ unterstützt diesen Lernprozess, indem Lernende reale Objekte messen und die Messergebnisse parallel in unterschiedlichen Einheiten visualisiert werden. Funktionen wie dynamisches Umschalten zwischen Einheiten, parallele Skalen oder die Darstellung als Mischformen machen strukturelle Zusammenhänge des metrischen Systems interaktiv erfahrbar. Erste Erprobungen zeigen, dass insbesondere die simultane Darstellung verschiedener Einheiten das konzeptuelle Verständnis unterstützen kann. Der Beitrag beschreibt die fachdidaktische Konzeption der App, zentrale Funktionen und Ergebnisse einer ersten Evaluation.
Understanding the relationship between numerical values and measurement units is a key challenge for primary school students in the domain of measurement. The Augmented Reality app ‚Maßzahlen‘ (‚Measured values‘) addresses this issue by allowing students to measure real objects and display the results simultaneously in different units. Features such as dynamic switching, parallel scales, and mixed-unit representations make the structure of the metric system interactively accessible. An initial trial indicates that especially the parallel visualization supports conceptual understanding. This paper presents the didactical design of the app, its core functions, and findings from a first evaluation.
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Jessica KUNSTELLER: Drittklässerinnen erstellen ein Erklärvideo zum Format ,Triff die 100‘
Im vorliegenden Beitrag wird ein Auszug aus einem erstellten Erklärvideo von Drittklässlerinnen zum Aufgabenformat ,Triff die 100‘ betrachtet. In dem Erklärvideo erklären die Kinder unter Verwendung von Zehnerstreifen und Plättchen, wie sie die Summe 100 erhalten. Bei der Analyse des Datenmaterials liegt ein besonderer Fokus darauf, welche Potenziale die Produktion von Erklärvideos durch die Verwendung von Anschauungsmaterialien mit sich bringen. Die Szene verdeutlicht, dass das Video es ermöglicht verschiedene Darstellungsformen in Erklärungen zu integrieren und der Flüchtigkeit mündlicher Erklärungen entgegenzuwirken.
This article examines an excerpt from an explanation video created by third-grade students on the task format ‚Reach 100‘. In the video, the children explain how they receive the sum 100 by using ten strips and counters. The analysis of the data focuses particularly on the potential benefits that the production of explanation videos brings through the use of material. The scene illustrates that the video allows the integration of various forms of representation in explanations and helps to counter the transience of oral explanations.
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Simeon SCHWOB: KI-MathGS – Forschendes Lernen mit und über KI für den Mathematikunterricht an Grundschulen
Der Beitrag stellt das Seminarkonzept ‚KI-MathGS‘ vor. Ziel des Seminars ist es, angehenden Lehrkräften ein reflektiertes, praxisnahes Verständnis vom Einsatz Künstlicher Intelligenz (KI) im Mathematikunterricht zu vermitteln. Im Zentrum steht das forschende Lernen: Die Studierenden entwickeln in Kleingruppen eigene, empirisch fundierte Projekte mit Realbezug. Dabei kommen unterschiedliche Methoden wie Interviewstudien, Prompting-Experimente oder Unterrichtsbeobachtungen zum Einsatz. Die Projekte thematisieren unter anderem sprachliche Zugänglichkeit, didaktische Gestaltung und ethische Fragen beim KIEinsatz. Das Konzept lässt sich auf weitere Fachbereiche, Studienphasen und Fortbildungsformate übertragen.
This article presents the seminar concept ‘KI-MathGS’. The aim is to support prospective teachers in developing a reflective and practice-oriented understanding of Artificial Intelligence (AI) in primary mathematics education. At the core is inquiry-based learning: Students work in small groups to design and carry out empirical research projects with real-world connections. The projects employ methods such as interviews, prompting experiments, and classroom observations. Key topics include language accessibility, didactic design, and ethical considerations of AI use. The concept can be adapted to other disciplines, phases of study, and professional development formats.
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Aysun WEYERS: Ein informatischer Zugang zum Thema Lagebeziehungen mit Osmo Coding
Mit dem digitalen Lernspiel Osmo Coding kann ein informatischer Zugang zu dem Thema Lagebeziehungen gelingen. In dem vorgestellten Praxisbeispiel wird beschrieben, wie Osmo Coding an einem Projekttag einer ersten Klasse eingesetzt wurde. Osmo Coding bildete dabei die Grundlage einer wichtigen Erarbeitungsphase, in der durch eine lernstoffbezogene Aufgabenstellung das räumliche Vorstellungsvermögen und die Orientierung im Raum entwickelt wurde. Ein durch die Aufgabenstellung initiiertes mathematisches Kommunizieren im Sinne der Bildungsstandards sollte die korrekte Anwendung der Fachbegriffe gewährleisten und bei der Transferleistung zwischen den verschiedenen Darstellungsformen unterstützen.
Osmo Coding, a digital education game, provides a programming-based approach to spatial relationships. This practical example outlines how Osmo Coding was used on a project day for a first-grade class. Osmo Coding formed the basis of an important development phase in which spatial imagination and orientation in space is developed through subject-related task description. Initiated by this description, mathematical communication is intended to ensure the correct usage of technical terms and supports the transfer between various forms of representation.
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Kirsten GREITEN & Anika HÖLKESKAMP: Der Einsatz von Audiostiften im sprachsensiblen Mathematikunterricht – Potenziale und Möglichkeiten
Audiostifte bieten eine multimodale Lernunterstützung, indem sie visuelle Inhalte mit auditiven Erklärungen verknüpfen. Auch im Mathematikunterricht der Grundschule können sie helfen, abstrakte Konzepte zugänglicher zu machen und schriftsprachliche Barrieren zu überwinden. Im Beitrag werden die Potenziale auditiver Medien und verschiedene Einsatzmöglichkeiten von Audiostiften im Mathematikunterricht dargestellt.
Audio pens provide multimodal learning support by connecting visual content with auditory explanations. Also in mathematics education, they can help to make abstract concepts more accessible and reduce language barriers caused by written language. This article examines the use of auditory tools and their potential in mathematics lessons.
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Franziska PETERS, Soroush SABBAGHAN, Marcus SCHÜTTE, Mia VIERMANN & Peter LUDES-ADAMY: Enhancing Teachers’ AI Literacy Through the Collaborative Adaptation of an AI-Supported Lesson Planning Tool
This paper presents the development of an AI-powered lesson planning tool called Ally, initially designed for Canadian educators and adapted for the German context. Grounded in sociocultural and sociotechnical systems theory, Ally supports teacher agency, ethical AI integration, and alignment with local curricular standards. Developed through a collaborative design process involving educators and researchers, the German prototype for mathematics education on primary level addresses specific linguistic, cultural, and pedagogical needs, including a shift toward classroom activity focus and enhanced differentiation support. Preliminary observations suggest potential for enhancing lesson planning while fostering pedagogical reflection and professional growth.
Der Beitrag stellt die Entwicklung eines KI-gestützten Werkzeugs zur Unterrichtsplanung vor, das ursprünglich für kanadische Lehrkräfte konzipiert und an den deutschen Kontext angepasst wurde. Auf Grundlage der soziokulturellen und soziotechnischen Systemtheorie unterstützt das Tool Ally die Handlungsfähigkeit von Lehrkräften, die ethische Integration von KI und die Anpassung an lokale Lehrplanstandards. Der deutsche Prototyp wurde in einem gemeinschaftlichen Designprozess unter Beteiligung von Lehrkräften und Forschenden entwickelt und berücksichtigt spezifische fachdidaktische Anforderungen für den Mathematikunterricht der Grundschule. Erste Beobachtungen deuten darauf hin, dass neben einer Unterstützung der Unterrichtsplanung auch fachdidaktische Reflexion und Professionalisierung gestärkt werden können.
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Christian URFF: Beziehungen zwischen Rechenaufgaben herstellen – Förderung des denkenden Rechnens mit der App Rechnen mit Köpfchen
Die App Rechnen mit Köpfchen hat das Ziel, das nicht-zählende Rechnen zu fördern, indem sie Kinder anregt, Beziehungen zwischen Rechenaufgaben zu erkennen. Anstatt Ergebnisse von Aufgaben abzufragen, steht das effiziente Verändern von Aufgaben im Mittelpunkt der Übungsformate. Dabei werden Potenziale digitaler Medien gezielt genutzt, beispielsweise Animationen oder die Übernahme und Bündelung von Teilhandlungen, um aktiv-entdeckendes Lernen dieser Zusammenhänge zu ermöglichen. Die App beinhaltet neuartige Übungsformate, die insbesondere Kinder mit Rechenschwierigkeiten dabei unterstützen sollen, flexible Rechenstrategien zu entwickeln.
The app ‚Rechnen mit Köpfchen‘ promotes strategic mathematical thinking in early primary education by encouraging children to explore relationships between calculation tasks. Instead of focusing on computing results, it emphasises the efficient transformation of tasks within its exercise formats. Digital affordances – such as animations and the consolidation of partial actions – foster exploratory learning. Innovative, differentiated exercises are designed to help children, especially those struggling with arithmetic, develop robust conceptions of numbers and operations.
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Aysun WEYERS & Lukas HANNAPPEL: Mathematisches Lehr-Lern-Arrangement mit Osmo Coding
Osmo Coding (Tangible Play, 2025) ist ein digitales Lernspiel, das Schülerinnen und Schüler spielerisch an ein informatisches beziehungsweise algorithmisches Denken heranführen kann. Besondere Potenziale bietet es durch eine handlungsorientierte Arbeitsweise mit analogen und digitalen Elementen. Im
Mathematikunterricht der Primarstufe eignet sich der Einsatz beispielsweise für die Erarbeitung des Themas ‚Lagebeziehungen‘ zur Entwicklung einer räumlichen Orientierung und eines räumlichen Vorstellungsvermögens.
Osmo Coding is a digital learning game that can playfully introduce students to computational and algorithmic thinking. It offers particular potential through ist hands-on approach that combines both analogue and digital elements. In primary school mathematics education, it is especially suitable for exploring the topic of spatial relationships to foster spatial orientation and spatial visualization skills.
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