ARiMa (Augmented Reality im Mathematikunterricht): Eine Design-Based-Research-Studie zur Förderung des Zahlbegriffs bei Grundschulkindern
ARiMA (Augmented Reality in Mathematics Education): A Design-Based Research Study on Enhancing Numerical Understanding in Primary School Children
Projektdauer:
01.04.24 bis 31.03.26
Kurzinhalt:
Das Forschungsprojekt ARiMA untersucht die Potenziale des Einsatzes von Augmented Reality (AR) zur Förderung des Zahlverständnisses im Mathematikunterricht der Primarstufe. Insbesondere wird erforscht, wie sich der digitale, räumlich erlebbare AR Zahlenstrahl auf die Entwicklung mathematischer Konzepte wie Zahlrelationen, Größenvergleiche und arithmetische Operationen auswirkt.
Hintergrund der Studie ist die zunehmende Relevanz digitaler Lernumgebungen im Schulunterricht, wobei AR als eine vielversprechende Technologie angesehen wird, um abstrakte mathematische Konzepte durch immersive Erlebnisse zugänglicher zu machen (Hütthaler, 2020). Erste Studien zur Verwendung digitaler Zahlenstrahldarstellungen zeigen positive Effekte auf das Zahlverständnis, insbesondere wenn sie mit körperlich-räumlichen Interaktionen kombiniert werden (Moeller et al., 2015).
Im Rahmen einer Design-Based-Research-Studie (Anderson & Shattuck, 2012) wird die eigens entwickelte AR-Zahlenstrahl-App erprobt und iterativ weiterentwickelt. Mithilfe qualitativer Forschungsmethoden wird analysiert, inwiefern AR die Zahlraumvorstellungen der Lernenden beeinflusst und welche didaktischen Designprinzipien und praktischen Implikationen sich für den effektiven Einsatz in der Grundschule ableiten lassen. Die Ergebnisse sollen die fachdidaktische Forschung zu digitalen Lerntechnologien erweitern.
[Kurzinhalt - Fremdsprache] The research project ARiMA investigates the potential of using Augmented Reality (AR) to enhance numerical understanding in primary mathematics education. Specifically, it examines how the digitally and spatially immersive AR number line impacts the development of mathematical concepts such as number relations, magnitude comparisons, and arithmetic operations.
The background of this study is the increasing relevance of digital learning environments in schools, with AR being considered a promising technology for making abstract mathematical concepts more accessible through immersive experiences (Hütthaler, 2020). Initial studies on the use of digital number line representations indicate positive effects on numerical understanding, particularly when combined with embodied and spatial interactions (Moeller et al., 2015).
As part of a Design-Based Research study (Anderson & Shattuck, 2012), the AR number line app will be tested and iteratively refined. Using qualitative research methods, the study analyzes how AR influences students’ numerical conceptions and what didactic design principles and practical implications can be derived for its effective use in primary education. The findings aim to contribute to the field of mathematics education research on digital learning technologies.
Der AR Zahlenstrahl im Schulhaus: Augmented Reality zur Vertiefung der Verständnisses von Zahlen
Urff, C. & Kromm, H. (2025). Der AR Zahlenstrahl im Schulhaus: Augmented Reality zur Vertiefung der Verständnisses von Zahlen, In: C. Schreiber, A. Steffen-Delplanque & K. Lenz (Hrsg.), Augmented Reality in Theorie und Praxis (Lernen, Lehren und Forschen mit digitalen Medien) (S.123-141) (Band 13). Münster: WTM.
Enhancing numerical understanding with an augmented reality number line
Urff, C. (2025). Enhancing numerical understanding with an augmented reality number line, Proceedings International Symposium Elementary Mathematics Teaching (S.411-420). Prag: Charles University, Faculty of Education.
Forschungs- & Publikationsdatenbank
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