Ein Themenbereich des Mathematikunterrichts, der vielen Schülerinnen und Schülern besonders schwerfällt, ist die Bruchrechnung. Dies ist problematisch, weil ein grundlegendes Verständnis für Brüche für das weitere Lernen von Mathematik, aber auch für viele Ausbildungsberufe relevant ist (z.B. Torbeyns, Schneider, Xin, & Siegler, 2015). Entsprechend ist es notwendig, gezielte Förderansätze für leistungsschwache Schülerinnen und Schüler zu entwickeln. Der grundlegende Gedanke des hier vorgestellten Förder- und Forschungsprojekts ist, eine digitale Lernumgebung anzubieten und weiter zu erproben, die Schülerinnen und Schülern der 6. Jahrgangsstufe das Erlernen des Bruchzahlkonzepts erleichtern soll. Das Förder- und Forschungsprojekt besteht aus zwei Teilen.

Lerneffekte mit digitalen Medien hängen jedoch nicht nur von der Qualität des digitalen Mediums, sondern auch von der Art des Einsatzes im Klassenzimmer ab. Die spezifische Art des Einsatzes digitaler Medien wurde jedoch bisher aus einer mathematikdidaktischen Perspektive noch kaum untersucht. Ziel des zweiten Teils des Förder- und Forschungsprojekts ist es, die Handlung der Lehrkräfte beim Einsatz der digitalen Lernumgebung ALICE im Mathematikunterricht zu charakterisieren und die spezifischen Unterrichtsaktivitäten der Lehrkräfte mit Aspekten ihres professionsbezogenen Wissens in Beziehung zu setzen. Die Studie soll zu einem besseren Verständnis des Einsatzes von digitalen Medien beitragen und die Frage beantworten, wie Lehrkräfte digitale Medien im Mathematikunterricht effektiv nutzen können.  

Die Lernumgebung ALICE wurde im Rahmen des Projekts ALICE:Bruchrechnen entwickelt, einer Kooperation des Lehrstuhls für Geometrie und Visualisierung an der Fakultät für Mathematik und dem Heinz-Nixdorf Stiftungslehrstuhl für Didaktik der Mathematik. Es soll Lernende dabei unterstützden die Grundlagen der Bruchrechnung zu verstehen. Empirische Studien zeigen, dass insbesondere lernschwächere Schülerinnen und Schüler vom Lernen mit ALICE profitieren (Reinhold et al., 2020).