Sachaufgaben gehören zu den anspruchsvollsten Aufgaben im Mathematikunterricht. Kinder müssen einen Text verstehen, relevante von irrelevanten Informationen unterscheiden, ein mathematisches Modell bilden und schließlich rechnen. Viele scheitern dabei nicht an der Mathematik selbst, sondern bereits am Textverstehen oder an der Modellierung (Reusser 1997). Rechengeschichten ist eine App, die Kinder von Klasse 1 bis Klasse 6 und darüber hinaus bei genau diesen Schritten KI-gestützt begleitet: nicht durch Vorsagen von Lösungen, sondern durch strukturierte Impulse auf Basis erprobter Lösungsstrategien.


基于策略的工作
掌握明确的解题策略比反复练习单个题目更能有效地解决应用题(Rasch 2001)。应用题提供了七种处理数学情境的方法:
- 阅读文本 – 为需要这方面帮助的儿童(例如,德语作为第二语言的儿童……)提供朗读、单词解释和视觉辅助阅读作为任务的介绍。.
- 提问 孩子们会自己提出关于情况的问题,并在进行计算之前澄清自己理解上的任何不足之处。.
- 理解文本 – 该应用程序有助于创建信息网络:哪些数据是相关的,问题是什么,哪些是多余的?
- 开发解决方案 – 通过分级支持,逐步指导解决问题的过程。.
- 检查解决方案 – 评估结果的元认知建议:结果是否正确?是否符合实际情况?
- 故障侦探 ——分析故意设置缺陷、预先设定的解决方案路径。审视他人的错误能够实现客观讨论,避免人身威胁,并增强数学论证的说服力。.
- 做出假设 – 对于估算和费米问题:孩子们学会处理缺失的信息并提出合理的假设。.


任务类型
Viele Kinder verrechnen reflexhaft alle vorkommenden Zahlen, ohne die Sachsituation wirklich zu durchdenken. Kapitänsaufgaben – unlösbare Aufgaben, bei denen genau diese Erkenntnis das Ziel ist – machen dieses Muster sichtbar und fordern Kinder auf, vor dem Rechnen innezuhalten. Fermi-Aufgaben stellen offene Fragen, die keine eindeutige Lösung haben, sondern begründetes Schätzen und Argumentieren verlangen. Beide Aufgabentypen sind in die App integriert, werden dort bewusst thematisiert und fördern ein tieferes Verständnis mathematischer Modellierung. Bei der Generierung von Modellierungsaufgaben in der App können diese Aufgabentypen bewusst auch ausgewählt werden oder als Stichwort für die Generierung beispielsweise „überbestimmt“ oder „unterbestimmt“ eingegeben werden.
支架和适应性
支持流程遵循波利亚的四阶段模型(理解、计划、实施、回顾),并采用递减原则:支持从开放式提示开始,根据需要逐步深入,从策略性指导和针对性帮助,最终过渡到循序渐进的指导。这使得儿童能够在其最近发展区内尽可能地学习。该应用程序会根据所选年龄段(1 至 6 年级)调整语言、复杂性和支持强度。.
无障碍和阅读支持
在课堂上,母语为德语的孩子与以德语为第二语言的孩子并排而坐,阅读能力强的孩子与阅读有困难的孩子坐在一起。那些看不懂文本的孩子无法理解其中的数学原理。因此,“数学故事”提供了可调节语速、音节划分和基于ARASAAC象形图的图文朗读功能,以视觉方式辅助阅读理解。这并非为了简化任务,而是为了提供一种公平的数学学习方法。.


课堂应用
数学应用题尤其适合让孩子独立学习的教学环境,包括那些在家得不到学业辅导的孩子。虽然该程序不能取代教师,但它可以有效地补充教师在微型教学场景中的指导,例如在完成任务的过程中,避免孩子因缺乏支持而感到沮丧。任务可以通过文本、照片或二维码输入,并在设备间共享,方便融入现有的课程计划。. 因此,任何基于文本的任务都可以使用该应用程序完成。, 当然,也可以结合纸笔使用。.
附加功能
问题生成器会生成按主题、运算和难度级别分类的应用题。此外,它还提供一系列适用于各个年级和难度级别的真实案例。.
孩子们可以在绘画纸上绘制草图来说明任务,并将他们对情况的想法形象化。.
对于已完成的任务,可以颁发能力证书,以表彰完成任务的过程,而非答案的正确性。这些证书还能为教师提供宝贵的信息,帮助他们了解作业质量和儿童技能发展情况。.
可用性
Rechengeschichten ist als Webapp unter 数学故事.urff.app 该应用可免费使用,并可在所有配备现代浏览器的设备上运行。但是,要使用该应用的AI功能,需要输入单独的AI API密钥。.
该应用已在 App Store 上架,适用于 iPad 和 iPhone,购买价格已包含 AI 费用,因此无需单独购买 API 密钥并支付额外费用。.
文学
- Franke, M., & Ruwisch, S. (2010). Didaktik des Sachrechnens in der Grundschule (2. Aufl.). Heidelberg: Spektrum Akademischer Verlag.
- Rasch, R. (2001). 小学数学课中解决具有挑战性的应用题:一项关于小学生解决难题的方法的研究以及促进相应问题解决能力的课程设计结论。希尔德斯海姆:弗朗茨贝克出版社。.
- 鲁塞尔,K.(1997)。数学技能的获得:文献综述。见 F.E. Weinert 和 A. Helmke(编),《小学年龄的发展》(第 141-155 页)。魏因海姆:贝尔茨心理学出版社联盟(PVU)。.
- PIKAS(DZLM)。. 实际情况——尺寸和测量。. pikas.dzlm.de.