Forschung & Projekte
Arbeitsgruppe Prof. Dr. Matthias Ludwig
Genau hierum geht es bei MathCityMap! Lernende bearbeiten in Kleingruppen mathematische Aufgaben zu spannenden Objekten in ihrer Umgebung, z.B. auf dem Schulhof, einem Park oder in der Fußgängerzone. Unterstützt werden die Lernenden hierbei durch die MathCityMap-App, welche den Lösungsprozess durch gestufte Hinweise, eine unmittelbare Antwortvalidierung sowie ausgearbeitete Musterlösungen strukturiert.
Das (App-gestützte) Lernen im Freien wird aktuell in den Projekten MAP und MEMORI beforscht. Beide Projekte werden durch die Dr. Hans Messer Stiftung gefördert:
- MAP: Modellieren, Argumentieren und Problemlösen im Kontext von Outdoor-Mathematik
[Habilitationsstudie von Dr. Simone Jablonski] - MEMORI: Mathematics Education by Mobile Outdoor Mathtrails
[Promotionsstudie von Simon Barlovits]
Das Akronym MATRIX steht für "Math Trails with an Inclusive Perspective on Students' Experiences". Eine inklusive, lernendenzentrierte Erweiterung des Mathematikunterrichts mit Mathtrails im Freien ist das Ziel des Projekts.
Während eines so genannten Mathtrails verlassen die Lernenden das Klassenzimmer und entdecken und lösen mathematische Probleme an realen Objekten. Die Idee der Mathtrails ist nicht neu: Sie wurden bereits in den 1980er Jahren erstellt, um Mathematik in der Gesellschaft zu popularisieren. Neuere Ansätze, wie wir sie im Projekt MATRIX verfolgen, zielen darauf ab, Mathtrails auch für die mathematische Bildung nutzbar zu machen, indem sie die Grundidee mit digitalen Medien und der Unterstützung durch mobile Geräte anreichern und mit neuen Konzepten der Nutzung für den Einsatz im Unterricht attraktiver zu machen.
Die technische Grundlage für das MATRIX-Projekt ist das Tool MathCityMap (siehe vorherigen Reiter). Es ermöglicht Lehrkräften bereits jetzt, für ihre Schülerinnen und Schüler Mathtrails zum Mathematiklernen außerhalb des Klassenzimmers zu gestalten. Im MATRIX-Projekt fügen wir zwei neue Dimensionen hinzu, um die Lernenden verstärkt einzubinden:
Dimension 1: Hinzufügen von integrativen Elementen zur Unterstützung von Lernenden mit Lernschwierigkeiten.
Dimension 2: Entwicklung und Bereitstellung von Schüleraccounts, so dass die Lernenden selbst zu Designern von MathCityMap-Aufgaben werden.
MATRIX ist eine strategische Partnerschaft im Rahmen des EU-Programms Erasmus+ (Nationale Agentur: Pädagogische Austauschdienst; KA220-HE-23-36-156434).
Wir bieten diesen Schülerinnen und Schülern alle zwei Wochen am Institut für Didaktik der Mathematik und Informatik der Goethe-Universität Frankfurt die Möglichkeit der langfristigen, außerschulischen Förderung. Unser Ziel ist es, das mathematische Interesse der Kinder zu wecken, zu vertiefen und aufrecht zu halten. Durch mathematische Problemstellungen aus verschiedenen Gebieten der Mathematik, wie der Graphentheorie und der Kombinatorik, aber auch durch spannende Exkursionen und den Bezug zur Informatik wird die Relevanz der Mathematik und ihr Bezug zu benachbarten Gebieten betont.
Das Projekt besteht seit 2017 in Frankfurt. Im Schuljahr 2023/2024 gibt es acht Gruppen von Klassenstufe 3-10, in denen sich die Kinder und Jugendlichen der jeweiligen Klassenstufen von 14 Grundschulen und 10 weiterführenden Schulen aus dem Stadtgebiet Frankfurt treffen. In Forscherstunden entdecken die Mathe-Adler interessante mathematische Phänomene und Zusammenhänge (Übersicht zu aktuellen Forscherstunden).
Die Jungen Mathe-Adler werden durch das Hessische Kultusministerium, die Stiftung Polytechnische Gesellschaft und die Dr. Hans Messer Stiftung sowie das Institut für Didaktik der Mathematik und der Informatik der Goethe-Universität Frankfurt gefördert.
Beforscht wird das Projekt im Rahmen der Promotionsstudie von Philipp Larmann und durch mehrere Abschlussarbeiten im Rahmen des ersten Staatsexamens. Hier geht es vor allem um die subjektiven Theorien von Studierenden über Schüler:innen mit besonderen Schwierigkeiten beim Mathematiklernen und den Umgang mit ihnen. Ziel der Forschung ist es, Implikationen für die Anpassung der universitären Lehre vorzunehmen, um angehende Lehrkräfte besser auf ihre Aufgaben in der Schule vorzubereiten.
Gefördert werden die Forschung und das Projekt durch die Dr. Hans Messer Stiftung.
Genau hierum geht es bei MathCityMap! Lernende bearbeiten in Kleingruppen mathematische Aufgaben zu spannenden Objekten in ihrer Umgebung, z.B. auf dem Schulhof, einem Park oder in der Fußgängerzone. Unterstützt werden die Lernenden hierbei durch die MathCityMap-App, welche den Lösungsprozess durch gestufte Hinweise, eine unmittelbare Antwortvalidierung sowie ausgearbeitete Musterlösungen strukturiert.
Das (App-gestützte) Lernen im Freien wird aktuell in den Projekten MAP und MEMORI beforscht. Beide Projekte werden durch die Dr. Hans Messer Stiftung gefördert:
- MAP: Modellieren, Argumentieren und Problemlösen im Kontext von Outdoor-Mathematik
[Habilitationsstudie von Dr. Simone Jablonski] - MEMORI: Mathematics Education by Mobile Outdoor Mathtrails
[Promotionsstudie von Simon Barlovits]
Das Akronym MATRIX steht für "Math Trails with an Inclusive Perspective on Students' Experiences". Eine inklusive, lernendenzentrierte Erweiterung des Mathematikunterrichts mit Mathtrails im Freien ist das Ziel des Projekts.
Während eines so genannten Mathtrails verlassen die Lernenden das Klassenzimmer und entdecken und lösen mathematische Probleme an realen Objekten. Die Idee der Mathtrails ist nicht neu: Sie wurden bereits in den 1980er Jahren erstellt, um Mathematik in der Gesellschaft zu popularisieren. Neuere Ansätze, wie wir sie im Projekt MATRIX verfolgen, zielen darauf ab, Mathtrails auch für die mathematische Bildung nutzbar zu machen, indem sie die Grundidee mit digitalen Medien und der Unterstützung durch mobile Geräte anreichern und mit neuen Konzepten der Nutzung für den Einsatz im Unterricht attraktiver zu machen.
Die technische Grundlage für das MATRIX-Projekt ist das Tool MathCityMap (siehe vorherigen Reiter). Es ermöglicht Lehrkräften bereits jetzt, für ihre Schülerinnen und Schüler Mathtrails zum Mathematiklernen außerhalb des Klassenzimmers zu gestalten. Im MATRIX-Projekt fügen wir zwei neue Dimensionen hinzu, um die Lernenden verstärkt einzubinden:
Dimension 1: Hinzufügen von integrativen Elementen zur Unterstützung von Lernenden mit Lernschwierigkeiten.
Dimension 2: Entwicklung und Bereitstellung von Schüleraccounts, so dass die Lernenden selbst zu Designern von MathCityMap-Aufgaben werden.
MATRIX ist eine strategische Partnerschaft im Rahmen des EU-Programms Erasmus+ (Nationale Agentur: Pädagogische Austauschdienst; KA220-HE-23-36-156434).
Wir bieten diesen Schülerinnen und Schülern alle zwei Wochen am Institut für Didaktik der Mathematik und Informatik der Goethe-Universität Frankfurt die Möglichkeit der langfristigen, außerschulischen Förderung. Unser Ziel ist es, das mathematische Interesse der Kinder zu wecken, zu vertiefen und aufrecht zu halten. Durch mathematische Problemstellungen aus verschiedenen Gebieten der Mathematik, wie der Graphentheorie und der Kombinatorik, aber auch durch spannende Exkursionen und den Bezug zur Informatik wird die Relevanz der Mathematik und ihr Bezug zu benachbarten Gebieten betont.
Das Projekt besteht seit 2017 in Frankfurt. Im Schuljahr 2023/2024 gibt es acht Gruppen von Klassenstufe 3-10, in denen sich die Kinder und Jugendlichen der jeweiligen Klassenstufen von 14 Grundschulen und 10 weiterführenden Schulen aus dem Stadtgebiet Frankfurt treffen. In Forscherstunden entdecken die Mathe-Adler interessante mathematische Phänomene und Zusammenhänge (Übersicht zu aktuellen Forscherstunden).
Die Jungen Mathe-Adler werden durch das Hessische Kultusministerium, die Stiftung Polytechnische Gesellschaft und die Dr. Hans Messer Stiftung sowie das Institut für Didaktik der Mathematik und der Informatik der Goethe-Universität Frankfurt gefördert.
Beforscht wird das Projekt im Rahmen der Promotionsstudie von Philipp Larmann und durch mehrere Abschlussarbeiten im Rahmen des ersten Staatsexamens. Hier geht es vor allem um die subjektiven Theorien von Studierenden über Schüler:innen mit besonderen Schwierigkeiten beim Mathematiklernen und den Umgang mit ihnen. Ziel der Forschung ist es, Implikationen für die Anpassung der universitären Lehre vorzunehmen, um angehende Lehrkräfte besser auf ihre Aufgaben in der Schule vorzubereiten.
Gefördert werden die Forschung und das Projekt durch die Dr. Hans Messer Stiftung.
Arbeitsgruppe Prof. Dr. Tobias Rolfes
Basic Algebraic Competencies
The need for attaining a basic level of mathematic competencies has been strongly articulated especially since the COVID-19 pandemic. Moreover, insufficient skills and a decrease in performance of students in Germany are also reflected in educational achievement tests like PISA. Therefore, algebra, as an important subfield of secondary mathematics, and subsequent competencies are examined.
Research questions:
- What can be defined as basic algebraic competencies and how can these competencies be achieved?
- To what extent are these basic competencies mastered by students entering upper secondary school and by pre-service teachers at the beginning of their studies?
To evaluate the students' performance, a diagnostic test is developed and validated. Additionally, fostering measures are developed and evaluated.
This project is funded by the Hans und Ria Messer Stiftung.
Project coordination: Carolin Wosch
Project MiO (Mathematik in der Oberstufe): Development of mathematics competences in university-track upper secondary school
Aim of the project is to evaluate the development of mathematics competences in university-track upper secondary school (in German: Gymnasiale Oberstufe)
Project coordination: Katharina Schmidt-Dengler
Educational Performance over Time:
"Was everything better in the past?!"
Research question:
What is the trend development on mathematics performance of upper secondary school graduates?
For this purpose, the educational performance of Germany's university-track upper secondary school graduates is investigated by equating the First International Mathematics Study (FIMS) of 1964 and the Third International Mathematics and Science Study (TIMSS) of 1996. The approach pursued by Rolfes et al. (2023) is extended by including data of the Second International Mathematics Study (SIMS) administered in the 1980s.
Project coordination: Carolin Wosch
Basic Algebraic Competencies
The need for attaining a basic level of mathematic competencies has been strongly articulated especially since the COVID-19 pandemic. Moreover, insufficient skills and a decrease in performance of students in Germany are also reflected in educational achievement tests like PISA. Therefore, algebra, as an important subfield of secondary mathematics, and subsequent competencies are examined.
Research questions:
- What can be defined as basic algebraic competencies and how can these competencies be achieved?
- To what extent are these basic competencies mastered by students entering upper secondary school and by pre-service teachers at the beginning of their studies?
To evaluate the students' performance, a diagnostic test is developed and validated. Additionally, fostering measures are developed and evaluated.
This project is funded by the Hans und Ria Messer Stiftung.
Project coordination: Carolin Wosch
Project MiO (Mathematik in der Oberstufe): Development of mathematics competences in university-track upper secondary school
Aim of the project is to evaluate the development of mathematics competences in university-track upper secondary school (in German: Gymnasiale Oberstufe)
Project coordination: Katharina Schmidt-Dengler
Educational Performance over Time:
"Was everything better in the past?!"
Research question:
What is the trend development on mathematics performance of upper secondary school graduates?
For this purpose, the educational performance of Germany's university-track upper secondary school graduates is investigated by equating the First International Mathematics Study (FIMS) of 1964 and the Third International Mathematics and Science Study (TIMSS) of 1996. The approach pursued by Rolfes et al. (2023) is extended by including data of the Second International Mathematics Study (SIMS) administered in the 1980s.
Project coordination: Carolin Wosch
