Die Forschungen in der Arbeitsgruppe konzentrieren sich auf die (Re-)Konstruktion von Lernprozessen. Dies erfolgt aus verschiedenen Perspektiven:
1. Grundlagen des Mathematiklernens: Auf der Basis ausgewählter philosophischer und soziologischer Grundlagen wird rekonstruiert, wie Schülerinnen und Schülern Lernprozesse realisieren. Hierdurch werden Bedingungen und Möglichkeiten für die Gestaltung von Lernanlässen herausgearbeitet und anschließend empirisch erprobt. Ein besonderer Fokus liegt dabei auf den Prozessen des Entdeckens, Prüfens und Begründens im Kontext mathematischer Zusammenhänge und Begriffe.
2. Sprache in dem und für den Mathematikunterricht: Mathematische Objekte (wie z.B. "Gerade") sind ideale Objekte. Man kann sie repräsentieren, jedoch nicht in ihrem gesamten Begriffsumfang exemplifizieren. Um einen allgemeinen Begriffsumfang zu thematisieren, muss man sich sprachlicher Darstellungen bedienen. Der Sprache kommt entsprechend eine bedeutende Rolle im Mathematikunterricht zu. Diese Rolle wird auf der Grundlage verschiedener Fragestellungen eingehend analysiert.
3. Argumentieren, Begründen, Beweisen: Das Argumentieren und das Beweisen lassen sich als wesentliche Aspekte mathematischer Lehr- und Lernprozesse beschreiben. Doch wie sollte ein Argument bzw. ein Beweis gestaltet sein, damit Lernende es bzw. ihn (besser) verstehen? Welche Möglichkeiten gibt es für Lehrpersonen ein Argument bzw. einen Beweis zu bewerten? Wie entwickelt sich das Verständnis des Argumentieren bzw. des Beweisens im Laufe der Schulzeit? Auf der Grundlage eingehender fachlicher Rekonstruktionen wird in verschiedenen Projekten zur Argumentrezeption versucht, diese und ähnliche Fragen zu beantworten.
4. Bildung zur nachhaltigen Entwicklung (BNE) stellt einen Schwerpunkt aktueller didaktischer Bemühungen für einen zeitgemäßen, gerne auch fächerübergreifenden Mathematikunterricht dar. Neben positiven Einflüssen entstehen zugleich verschiedene Spannungsfelder, so dass die Behandelung entsprechender Thematiken bedacht zu erfolgen hat. Welche Möglichkeiten und welche Implikationen ergeben sich? (s. bne-mathe.uni-koeln.de)
5. Fördern und Fordern (s. rechenstark.uni-koeln.de und sigma-mathe.uni-koeln.de (im Aufbau)) 
Die dargestellten Inhalte und Perspektiven werden nicht nur getrennt voneinander, sondern insbesondere in ihrem Zusammenspiel untersucht.

Entsprechend dieser Perspektiven lassen sich die Forschungsprojekte der Arbeitsgruppe unter den folgenden Aspekten zusammenfassen:

Hier finden Sie eine Liste von Promotions- und Habilitationsprojekten am Lehrstuhl.