Forschungsschwerpunkt: Mathematikdidaktik

Projektdetails

Hochschule
Private Pädagogische Hochschule Augustinum
Sprache
Projektleitung gesamt
Schütky, Robert; HS-Prof. Mag. Dr.
Projektleitung intern
Interne Projektmitarbeiter/innen
Grasser, Ursula; BEd MEd Prof.
Skrabitz, Ursula; BEd MEd Prof. Dipl.Päd.
Hubner, David; BEd MEd Prof.
Externe Projektmitarbeiter/innen
Kooperationspartner
Laufzeit
2025 – 2027
Beschreibung
Das geplante Buchprojekt reagiert auf aktuelle empirische Befunde zu den mathematischen Kompetenzen von Lehramtsstudierenden der Primarstufe in Österreich. Das Forum-Primar-Projekt von Schütky et al. (2025) zeigt, dass sowohl Maturant*innen als auch angehende Volksschullehrkräfte erhebliche Defizite im Bereich der mathematischen Grundkompetenzen aufweisen, insbesondere in den für die Primarstufe relevanten Inhaltsbereichen wie Größen, Operationen und Zahlenverständnis. Diese Lücken erschweren es zukünftigen Lehrkräften, mathematische Konzepte nachhaltig und kompetenzorientiert zu vermitteln.

Das Buch soll Primarstufenlehrkräften und Lehramtsstudierenden ein praxisnahes, fachlich fundiertes Nachschlagewerk zu den mathematischen Grundkompetenzen bieten, die für ein erfolgreiches Studium und einen erfolgreichen Unterricht in der Primarstufe essenziell sind. Es behandelt zentrale Bereiche wie Zahlverständnis, Rechenoperationen, Größenvorstellungen und Geometrie. Der Fokus liegt auf einem tiefgehenden konzeptuellen Verständnis („Profound Understanding of Fundamental Mathematics“). Das Buch wird sowohl als Selbstlernmaterial für Studierende als auch als Fortbildungsgrundlage für Lehrkräfte einsetzbar sein. Ziel ist es, einen Beitrag zur nachhaltigen Stärkung mathematischer Basiskompetenzen in der Primarstufe zu leisten und damit die Qualität des Mathematikunterrichts langfristig zu sichern.

Beschreibung (engl.)
The planned book project addresses current empirical findings on the mathematical competencies of prospective primary school teachers in Austria. The Forum Primar project by Schütky et al. (2025) highlights that both high school graduates and first-year primary teacher education students show significant deficits in basic mathematical competencies, particularly in areas relevant to primary education such as measurement, operations, and number sense. These gaps make it difficult for future teachers to convey mathematical concepts in a sustainable and competence-oriented way.

The book aims to provide primary school teachers and teacher education students with a practice-oriented, academically grounded reference work on fundamental mathematical competencies that are essential for both successful studies and effective teaching in the primary school classroom. It covers key areas such as number sense, arithmetic operations, measurement concepts, and geometry. The focus is on fostering a profound conceptual understanding (“Profound Understanding of Fundamental Mathematics”). The book is designed to serve both as a self-study resource for students and as a professional development tool for in-service teachers. The overarching goal is to contribute to the sustainable strengthening of basic mathematical competencies in primary education, thereby ensuring high-quality mathematics instruction in the long term.

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Bericht

Projektdetails

Hochschule
Pädagogische Hochschule Tirol
Sprache
Projektleitung gesamt
Platz, Melanie; Dr. Hochschulprof
Projektleitung intern
Platz, Melanie; Dr.rer.nat.
Interne Projektmitarbeiter/innen
Externe Projektmitarbeiter/innen
Kooperationspartner
Laufzeit
2019 – 2022
Beschreibung
Nach Stylianides (2016) sollte bei der Förderung der Entwicklung von Beweisideen bereits in der Primarstufe angesetzt werden, um dem entgegenzuwirken, dass sich das Beweisen für Lernende, wenn sie an weiterführenden Schulen oder an der Universität auf dieses stoßen, eher fremdartig und nicht wie eine natürliche Erweiterung ihrer früheren mathematischen Erfahrungen anfühlt. Diese Sichtweise vertritt auch Wittmann (2014) mit der Grundannahme „[…], dass ein Lernen ohne Brüche nur möglich ist, wenn der Mathematikunterricht vom Kindergarten bis zum Abitur als zusammenhängendes Ganzes gesehen wird und wenn er stufenübergreifend auf einem authentischen Bild von der Mathematik als ‚Wissenschaft der Muster‘ fußt.“, (Wittmann, 2014, S. 213). Mit diesem Fokus verfolgt das Projekt „Prim-E-Proof“ das Ziel, Lernumgebungen mit digitalen Medien (Open Source Applets auf Tablet PCs) zur Unterstützung von Argumentations- und Beweisfähigkeiten in der Primarstufe zu entwickeln. Dabei sollen Lehr- und Lernprozesse mit substanziellen Lernumgebungen, in denen – falls sinnvoll – digitale Medien Anwendung finden, unterstützt werden.
Beschreibung (engl.)
URL
Bericht

Projektdetails

Hochschule
Pädagogische Hochschule Steiermark
Sprache
Projektleitung gesamt
Schütky, Robert; Mag. Dr. / Kirchliche Pädagogische Hochschule der Diözese Graz-Seckau
Projektleitung intern
Graß, Karl-Heinz; HS-Prof. Mag. Dr.
Interne Projektmitarbeiter/innen
Kelz, Jakob; Mag. PhD. / 6100 Institut für Elementar- und Primarpädagogik
Longhino, Daniela; BEd Prof. / 6100 Institut für Elementar- und Primarpädagogik
Externe Projektmitarbeiter/innen
Grasser, Ursula; MEd. BEd / Kirchliche Pädagogische Hochschule der Diözese Graz-Seckau
Greiler-Zauchner, Martina; MMag. / Pädagogische Hochschule Kärnten
Holzer, Norbert; BEd. Dipl.Päd / Kirchliche Pädagogische Hochschule der Diözese Graz-Seckau
Lobnig, Tanja; Mag. Dipl.-Ing. Prof. / Pädagogische Hochschule Kärnten
Reiter, Markus; Dr., MAS, MSc / Pädagogische Hochschule Burgenland
Skrabitz, Ursula; MEd Prof. BEd Dipl.Päd. / Kirchliche Pädagogische Hochschule der Diözese Graz-Seckau
Varelija-Gerber, Andrea; Dr. / Pädagogische Hochschule Kärnten
Kooperationspartner
Pädagogische Hochschule Burgenland
Pädagogische Hochschule Kärnten
Private Pädagogische Hochschule Augustinum
Laufzeit
2019 – 2026
Beschreibung
Im Rahmen dieses Projekts wird die Entwicklung des mathematischen Fachwissens von Studierenden des Lehramts Primarstufe in Österreich untersucht, wobei ein besonderer Fokus auf den Wechselwirkungen zwischen affektiven Merkmalen (z. B. Interesse, Selbstkonzept, Einstellungen) und der Entwicklung von Fachwissen sowie der professionellen Kompetenzentwicklung liegt. Ausgangspunkt ist die Annahme, dass fundierte mathematische Eigenkompetenzen eine zentrale Voraussetzung für qualitativ hochwertigen Mathematikunterricht darstellen. Studien im deutschsprachigen Raum weisen darauf hin, dass angehende Lehrpersonen teilweise nicht über ausreichendes mathematisches Fachwissen verfügen, um grundlegende Inhalte der Primarstufe sicher zu vermitteln.

Ziel des Projekts ist es daher, das mathematische Fachwissen von Studierenden zu Beginn und am Ende ihres Bachelorstudiums systematisch zu erfassen und dessen Entwicklung über die Studiendauer hinweg zu analysieren. Zusätzlich werden affektive Merkmale erhoben, um deren Zusammenhang mit dem Fachwissen und der professionellen Kompetenzentwicklung zu untersuchen.

Das Forschungsdesign kombiniert querschnittliche und längsschnittliche Analysen. Studienanfänger*innen werden österreichweit zu Studienbeginn mittels standardisierter Testinstrumente erfasst und mit Maturant*innen verschiedener Schultypen verglichen. Für die längsschnittliche Perspektive werden Kohorten über die Studiendauer hinweg begleitet und am Ende des Studiums erneut untersucht.

Die Ergebnisse sollen Aufschluss darüber geben, inwieweit Studierende bereits zu Studienbeginn über ausreichende mathematische Kompetenzen verfügen und wie sich diese im Laufe der Ausbildung entwickeln. Daraus lassen sich Implikationen für die Gestaltung der Lehramtsausbildung sowie für mögliche Maßnahmen zur Förderung mathematischer Grundkompetenzen ableiten.

Beschreibung (engl.)
Beendete Mitarbeit:
Binder, Cornelia; PHSt, 2022-2023;
Gruber Christoph, PHSt, 2020-2023;
Kelz Jakob, PHSt, 2024-2025;

Fellmann Anne, PH Kärnten, 2019-2020;
Haider, Rosina; PPH Augustinum, 2019-2023;
Holzer Norbert, PPH Augustinum, 2019-2020

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Mathematical Content Knowledge and Affective Characteristics of Primary Teacher Education Students in Austria

This project investigates the development of mathematical content knowledge of primary teacher education students in Austria, with a particular focus on the interplay between affective characteristics (e.g. interest, self-concept, attitudes) and the development of content knowledge as well as professional competence. It is based on the assumption that well-developed mathematical competencies constitute a key prerequisite for high-quality mathematics instruction. Studies in German-speaking countries indicate that prospective teachers sometimes lack sufficient mathematical knowledge to adequately teach fundamental concepts at the primary level.

The aim of the project is therefore to systematically assess students’ mathematical knowledge at the beginning and at the end of their bachelor’s programme and to analyse its development over the course of their studies. In addition, affective characteristics are examined in order to explore their relationship with content knowledge and the development of professional competence.

The research design combines cross-sectional and longitudinal analyses. First-year students are assessed at the beginning of their studies using standardized test instruments and are compared with upper secondary school students from different school types. For the longitudinal perspective, student cohorts are followed throughout their studies and reassessed at the end of the programme.

The results are intended to provide insights into the extent to which students already possess sufficient mathematical competencies at the beginning of their studies and how these develop over the course of their education. Based on these findings, implications can be derived for the design of teacher education programmes as well as for measures to support the development of fundamental mathematical competencies.

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Bericht

Projektdetails

Hochschule
Pädagogische Hochschule Steiermark
Sprache
Projektleitung gesamt
Graß, Karl-Heinz; HS-Prof. Mag. Dr. / 6100 Institut für Elementar- und Primarpädagogik
Projektleitung intern
Graß, Karl-Heinz; HS-Prof. Mag. Dr.
Interne Projektmitarbeiter/innen
Binder, Cornelia; BEd Prof. / 6100 Institut für Elementar- und Primarpädagogik
Neumayer, Martin Franz; MEd Ing. Prof. / 6100 Institut für Elementar- und Primarpädagogik
Externe Projektmitarbeiter/innen
Gfrerrer, Anton; Ao. Univ.- Prof. Mag. Dr. / Technische Universität Graz
Konrad, Christina; Dipl. Päd. , Bakk. Phil., MA / Private Pädagogische Hochschule der Diözese Linz
Schütky, Robert; Prof. Mag. Dr. / Kirchliche Pädagogische Hochschule der Diözese Graz-Seckau
Stavric, Milena; Assoc. Prof. Dipl. Ing. Dr. / Technische Universität Graz
Kooperationspartner
Kirchliche Pädagogische Hochschule der Diözese Graz-Seckau
Praxisvolksschule der Privaten Pädagogischen Hochschule der Diözese Linz (401670)
Technische Universität Graz
Universität Graz
Laufzeit
2020 – 2024
Beschreibung
Geometrie spielt nicht nur im Unterricht der Primarstufe eine zentrale Rolle für den Aufbau mathematischer Fähigkeiten, sondern ist auch weit vor der Einschulung einer der ersten Zugänge zur Mathematik (Radatz & Rickmeyer, 1991). Insbesondere erscheint die frühe Förderung visuell-räumlicher Fähigkeiten eine entscheidende Rolle zu spielen. Dabei besteht kein Zweifel, dass visuell-räumliche Fähigkeiten von zentraler Bedeutung für die Entwicklung geometrischer Kognitionen sind. Die visuell-räumliche Verarbeitung wird allerdings auch häufig mit der Entwicklung der arithmetischen Fähigkeiten in Verbindung gebracht. Konkret werden das Arbeitsgedächtnis sowie räumlich-quantitative Zahlenrepräsentationen als Erklärungsansätze für den Zusammenhang zwischen arithmetischen Leistungen und visuell-räumlichen Fähigkeiten herangezogen. Eine genauere Beschreibung dieser Forschungslage findet sich in der Projektbeschreibung.
Auf Basis dieser Ausgangslage soll nun der seit 2010 bestehende „Geometriekoffer“ überarbeitet und mit evidenzbasierten Materialien und Übungen ausgestattet werden. Bei der Auswahl und Erstellung dieser Inhalte wird darauf geachtet, einerseits den enaktiven und ikonischen Aufbau von Grundvorstellungen für arithmetische und geometrische Inhaltsbereiche zu fördern und durch ausgewählte Übungen die Vernetzung von Arithmetik und Geometrie zu fokussieren. Während der bestehende Koffer ausschließlich aus innergeometrischen Übungsmaterial besteht, welches großteils auch anderweitig in Form von Spielen kommerziell erwerbbar ist, zeichnet sich die Neuauflage des Koffers dadurch aus, dass alle Materialien und Übungen fachdidaktisch abgesichert sind und sich zu jeder Übung ein Begleittext findet, der erklärt welche Grundvorstellung(en) durch diese Übung wie aufgebaut werden kann (können). Zudem werden die Übungen auch an fundamentale Ideen der Mathematikdidaktik geknüpft, was sicherstellt, dass sich ein roter Faden durch die Materialsammlung zieht und Transparenz über vorangegangene und nachfolgende Inhaltsbereiche gegeben ist. Weiters wird der Bereich „Sprache“ durch ein „Mathelexikon“ und Tipps zur Anlage eines „Wortspeicherhefts“ stärker berücksichtigt.
Ein weiterer Fokus liegt auf der Einbindung der frühen mathematischen Bildung, was insbesondere durch Spiele und Übungen zu Mustern und Strukturen sowie durch Materialien zum Aufbau des Mengen- und Zahlenvorwissens sichergestellt wird.
Dazu werden die Inhalte des bestehenden Koffers hinsichtlich ihrer Eignung geprüft und ggf. in das neue Konzept integriert. Zudem werden in Zusammenarbeit mit dem regionalen Fachdidaktikzentrum für Mathematik und Geometrie neue Materialien entwickelt und implementiert. Seit Oktober beschäftigen sich bereits drei Masterarbeiten mit der Entwicklung des neuen Geometriekoffers, insbesondere werden dabei die Bereiche „Vernetzung von Arithmetik und Geometrie“, „Sprache“ und „Muster und Strukturen“ fokussiert.
Die Pädagogische Hochschule Steiermark wirkt aufgrund des hauseigenen Forschungsschwerpunkts (Die Rolle der Raumvorstellung für die Arithmetik) federführend am Projekt mit und ist für die inhaltliche Qualität verantwortlich. Zudem sollen nach Fertigstellung des Produkts, ähnlich wie beim ursprünglichen Geometriekoffer Fortbildungen für Elementar- und PrimarpädagogInnen angeboten werden, was ebenfalls durch die Pädagogische Hochschule Steiermark realisiert wird.
Der Geometriekoffer 2.0 sowie ein daran gekoppeltes Fortbildungsprogramm soll bis Herbst 2024 fertiggestellt sein.
Beschreibung (engl.)
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Bericht