Forschung

Wissenschaftliche Grundlagen, Projekte und Referenzen

Künstliche Intelligenz, Geometrie, Unterricht

Im Rahmen unserer Forschungsarbeit untersuchen wir, wie Künstliche Intelligenz den Geometrieunterricht in der Primarstufe bereichern kann – von der Materialerstellung mit 3D-Druck über adaptive Lernsoftware bis hin zu generativen Werkzeugen für Lehrkräfte.

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Artikel
KI im Geometrieunterricht
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Alle Referenzen durchsuchbar
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Handbuch
KI im Geometrieunterricht
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Tagungsbeitrag 2026
Präsentation (Reveal.js)
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CAD by AI – Selbstversuch
KI-gestützte CAD-Konstruktion: Vom 2D-Profil über 3D-Druck bis zur Aufgabensammlung – dokumentiert mit allen Fehlern und Grenzen.

Tagungsbeitrag Graz 2026

Drei Beiträge zum Workshop „Darstellende Geometrie & Geometrisches Zeichnen“ an der PH Graz, April 2026.

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CAD by AI – Dokumentation
Komplette Dokumentation des KI-gestützten CAD-Prozesses: 35+ Konstruktionsschritte, GZ/DG-Aufgaben, 3D-Druck, Tool-Vergleich (CadQuery, build123d, OpenSCAD).
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3D-Gebäude-Galerie
KI-generierte Gebäudemodelle für den Stadtbaukasten: Galerie, Methodik, Beispielprotokolle und didaktische Einbettung.
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GeoVerse Workshop
Interaktives Workshop-Material: 3D-Geometrie mit KI erleben. Übungsideen und Anleitungen für den Einsatz im Unterricht.

Wissenschaftliche Grundlagen

Die auf dieser Website bereitgestellten Lernmaterialien basieren auf aktuellen Erkenntnissen der Mathematikdidaktik und Lernforschung. Insbesondere stützen wir uns auf Theorien zum handlungsorientierten Lernen, zur Bedeutung konkreter Materialien im Geometrieunterricht und zur Rolle digitaler Werkzeuge in der mathematischen Bildung.

Die folgende Literaturliste bietet einen Überblick über die wichtigsten Quellen und Referenzen, die unserer Arbeit zugrunde liegen.

Literaturverzeichnis

BMBWF. (2023). Lehrplan der Volksschule: Mathematik für die Primarstufe. Bundesministerium für Bildung, Wissenschaft und Forschung.

Bruder, R., Hefendehl-Hebeker, L., Schmidt-Thieme, B., & Weigand, H.-G. (Hrsg.). (2015). Handbuch der Mathematikdidaktik. Springer Spektrum.

Bruner, J. S. (1966). Toward a theory of instruction. Harvard University Press.

Carbonneau, K. J., Marley, S. C., & Selig, J. P. (2013). A meta-analysis of the efficacy of teaching mathematics with concrete manipulatives. Journal of Educational Psychology, 105(2), 380–400.

EDK. Lehrplan 21: Mathematik. Deutschschweizer Erziehungsdirektoren-Konferenz.

Eichler, K. P. (2009). Parkett – fachliche Grundlagen. Mathematikus.

Hasemann, K., & Gasteiger, H. (2020). Anfangsunterricht Mathematik (4. Aufl.). Springer Spektrum.

Helmerich, M., & Lengnink, K. (2016). Einführung Mathematik Primarstufe – Geometrie. Springer Spektrum.

Moyer-Packenham, P. S., & Westenskow, A. (2013). Effects of virtual manipulatives on student achievement and mathematics learning. International Journal of Virtual and Personal Learning Environments, 4(3), 35–50.

Ng, O., & Chan, T. (2019). Learning as Making: Using 3D computer-aided design to enhance the learning of shape and space in STEM-integrated ways. British Journal of Educational Technology, 50(1), 294–308.

Padberg, F., & Büchter, A. (2016). Einführung Mathematik Primarstufe – Arithmetik. Springer Spektrum.

Wittmann, E. Ch. (2021). Connecting Mathematics and Mathematics Education: Collected Papers on Mathematics Education as a Design Science. Springer.