Institut für Informatik und digitale Bildung

an der Fakultät für Natur- und Sozialwissenschaften

Die Professuren des Instituts für Informatik und digitale Bildung beschäftigen sich mit der innovativen Nutzung von Technologie im Bildungskontext. Bei der Professur Informatik und ihre Didaktik (Prof. Dr. Bernhard Standl) fokussiert die Modellierung und empirische Untersuchung von Lehrkonzepten zur Förderung algorithmischen Denkens und von Computational Thinking als didaktische Entwurfsmuster. Die Professur Digitale Bildung (Prof. Dr. Alexander Skulmowski) befasst sich mit der empirischen and theoretischen Erforschung der kognitiven Gestaltung des digitalen Lehrens und Lernens sowie den ethischen Rahmenbedingungen der Digitalisierung.

Informatik und ihre Didaktik


Die Professur für Informatik und ihre Didaktik untersucht, wie algorithmisches Denken und Computational Thinking in Schule und Lehrkräftebildung  als Grundlage einer digitalen Allgemeinbildung wirksam gefördert werden können. Im Mittelpunkt steht die Modellierung informatischer Lehrkonzepte als didaktische Entwurfsmuster sowie die Entwicklung und Evaluation innovativer Lernumgebungen, etwa mit Physical Computing, Robotik oder digitalen Lernformaten. Ziel der Forschung ist es, evidenzbasierte Ansätze für eine nachhaltige Informatikbildung zu entwickeln und informatische Problemlösekompetenzen bei Lernenden systematisch zu fördern.

Lehr-Lern-Labor Informatik

Das Lehr-Lern-Labor Informatik an der Pädagogischen Hochschule Karlsruhe ist ein Lernort mit Angeboten für Lehramtsstudierende der Informatik und Schulklassen. Es verfolgt zwei Ziele: Die Integration von Praxiserfahrung in das Lehramtsstudium im Fach Informatik und die Förderung von Informatikkompetenzen bei Schüler:innen.

Digitale Bildung


Die Professur Digitale Bildung untersucht aus einer kognitionswissenschaftlichen Perspektive das Lehren und Lernen im Kontext der Digitalisierung sowie die daraus resultierenden ethischen Implikationen. Hierbei verwendet die Arbeitsgruppe primär experimentelle kognitionspsychologische Methoden.

Forschungsprojekte am Institut


Das Lehr-Lern-Labor Informatik ist ein Lernort für Lehramtsstudierende der Informatik und Schüler:innen der Sekundarstufe 1. Es verfolgt zwei Ziele: Die Integration von Praxiserfahrung in das Lehramtsstudium Informatik und die Förderung von Informatikkompetenzen bei Schüler:innen.

Das Lehr-Lern Labor Informatik an der Pädagogischen Hochschule Karlsruhe wurde von Herbst 2019 bis Ende 2023 durch die Vector-Stiftung gefördert.

Das Informatikstudium setzt neben Programmierkenntnissen auch Wissensbestandteile im theoretisch-konzeptionellen Bereich voraus. Die Überprüfung dieser Wissensbestandteile beinhaltet u.a. Multiple-Choice Fragen, Freitextantworten und Aufgaben, die eine Anfertigung von Skizzen und Modellen umfassen. Dieser Aufgaben-Mix konnte an der Pädagogischen Hochschule Karlsruhe bislang in Prüfungssituationen nur in Form von Paper & Pencil-Klausuren realisierten werden. Denn bestehende Prüfungsordnungen und limitierte Eingabemöglichkeiten am Computer standen der Überführung dieser Aufgabentypen ins Digitale im Weg. Auf diese Weise konnten die Vorteile digitaler Prüfungen, wie z.B. automatisiertes Auswerten und Feedback, nicht genutzt werden. Für Klausuren aus theoretischer Informatik ergibt sich hierdurch die Herausforderung, einen Weg zu finden, wie diese ins Digitale überführt werden können.

Das Promotionskolleg „Wissensmedien“ spannt in Zusammenarbeit mit der Hochschule Karlsruhe (HKA) und Hochschule Furtwangen (HFU) einen didaktischen, medien- und kognitionspsychologischen sowie technologiegestützten Bogen vom Wissen zum Menschen und positioniert diesen in einen interdisziplinären Rahmen in den fünf „Wissens-Feldern“
 

  • Wissenserwerb (Kognition, Psychologie),
  • Wissensvermittlung (Pädagogik, Didaktik),
  • Wissensmedien (Information, Systeme, Technologien),
  • Wissensinteraktion (Interaktive Systeme, Medientechnologie) und
  • Wissenstechnologien (Künstliche Intelligenz).

Für Jugendliche ist unternehmerische IT-Bildung in den MINT-Fächern von zentraler Bedeutung, um zukünftige Herausforderungen wirkungsvoll zu gestalten und MINT-Innovationen anzustoßen. Ziel des Projektes EntreCoThink ist es, Hackathons zur Umsetzung von innovativen unternehmerischen Ideen in einer prototypischen App für die schulische Bildung zu entwickeln und an Schulen der Sekundarstufe I durchzuführen. Dazu wird eine Servicestelle für Lehrkräfte eingerichtet, die sie bei der selbständigen Durchführung von Hackathons an Schulen unterstützt. Das Kooperationsprojekt zwischen dem Institut für Ökonomie und dem Institut für Informatik und Digitale Bildung läuft von 1. Mai 2023 - 30. April 2026 und verbindet schulische IT-Bildung mit unternehmerischem Denken und Handeln.

Um die Digitalisierung im Bereich des Prüfens zu fördern und zu optimieren, entwickelte die Pädagogische Hochschule Karlsruhe neue, innovative Formate, die generalisierbar sind und auch auf andere Hochschulen übertragbar. Das Hochschulent­wicklungsprojekt „DiAs“ (Digital Assessment – Digitales, kompetenzorientiertes Prüfen an der Pädagogischen Hochschule Karlsruhe) wurde bis Ende 2025 von der Stiftung Innovation in der Hochschullehre mit insgesamt 2 Millionen Euro gefördert.

Im Rahmen der von Bund und Ländern getragenen Qualitätsoffensive Lehrerbildung entwickelt die Pädagogische Hochschule Karlsruhe im Projekt InDiKo (Nachhaltige Integration von fachdidaktischen digitalen Lehr-Lern-Konzepten an der Pädagogischen Hochschule Karlsruhe) das schon jetzt für ihre Lehramtsstudierenden verpflichtende Studienmodul Medienbildung und Digitale Bildung weiter, konzipiert, erprobt und evaluiert in sieben fachspezifischen Teilprojekten innovative digitale Lehr-Lern-Konzepte und baut ihren Innovation Space weiter aus. In diesem virtuellen transdisziplinären Lehr-Lern-Bereich können sich Studierende, Lehrende und Nachwuchswissenschaftlerinnen und -wissenschaftler austauschen. Hier werden die in den Teilprojekten entwickelten Konzepte zu didaktischen Entwurfsmustern aufbereitet. Auf diese wiederum erhalten auch andere Hochschulen sowie Studienseminare und Schulen Zugriff. Das dreieinhalbjährige Hochschulentwicklungsprojekt ermöglicht es, die digitalisierungsbezogenen Kompetenzen von Lehramtsstudierenden an der Pädagogischen Hochschule Karlsruhe weiter zu stärken.

Im Forschungs- und Nachwuchskolleg „Aufgabenqualität im digital gestützten Unterricht“ (AQUA-d) promovieren in Kooperation mit der Universität Tübingen abgeordnete Lehrkräfte, Akademische Mitarbeitende und Stipendiat:innen zu den Bedingungen und Prinzipien für einen gelingenden digitalen Unterricht. Neben der Forschung aus den Fachdidaktiken wird im Kolleg auch Grundlagenforschung zum Lehren und Lernen im Kontext des digitalen Lehrens und Lernens durchgeführt. Das Institut wirkt mit dem Promotionsprojekt „Lernaufgaben mit computergenerierten realistischen Darstellungen“ im Kolleg mit.

Studium und Lehre


Das Lehramt Informatik-Studium an unserer Hochschule bereitet angehende Informatiklehrer:innen gezielt darauf vor, Informatik an Real-, Gemeinschafts-, Werkreal- und Hauptschulen fachlich fundiert und fachdidaktisch zeitgemäß zu unterrichten. Die Studieninhalte verbinden fachwissenschaftliche Grundlagen mit praktischer Unterrichtserfahrung (auch direkt in unserem eigenen Lehr-Lern-Labor Informatik), um die beste Qualität im Informatikunterricht zu gewährleisten.

Zum Wintersemester 2026/2027 startet der Masterstudiengang Digitale Bildung: Psychologie, Kognition, Gestaltung (M. Sc.). Dieser vermittelt ein breites Fachwissen und ein tiefes Verständnis für die psychologischen Grundlagen des digitalen Lehrens und Lernens. Insbesondere ermöglicht der Master den Erwerb von Kenntnissen über die kognitive Verarbeitung und Gestaltungsprinzipien von Lernmedien. Ergänzt werden diese Kenntnisse mit Einblicken in die Informatik, Ethik und Mediengestaltung.

Die Professur Digitale Bildung ist in den Lehramtsstudiengängen im Studienbereich Bildungswissenschaften verortet und bietet die Einführungsveranstaltung „Digitale Bildung“ im Bachelor an. Zusätzlich kann im Masterstudiengang die Veranstaltung „Digitale Bildung (Praxisvertiefung)“ belegt werden.

Im Studiengang Sport-Gesundheit-Freizeitbildung ist die Professur Digitale Bildung für das Modul „Medien und Digitalisierung“ verantwortlich und bietet hierfür Lehrveranstaltungen an.

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Aktualisiert am 30. März 2026 von Zentrale Webredaktion