Digitale Bildung
Die Professur Digitale Bildung befasst sich mit der empirischen und theoretischen Erforschung der kognitiven Gestaltung des digitalen Lehrens und Lernens sowie den ethischen Rahmenbedingungen der Digitalisierung.
Wir untersuchen 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.
Forschung
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Skulmowski & Engel-Hermann (2025)
AI, Lernen und Ethik
Künstliche Intelligenz (KI) hat sich in den letzten Jahren zum wichtigen Alltagsbegleiter entwickelt, der auch im Bereich der Bildung enorme Umwälzungen bewirkt. Generative KIs können nur durch einfache Sprachanweisungen anspruchsvolle Aufgaben wie die Erstellung von Texten, Grafiken oder Videos erledigen. Hierdurch ergeben sich vielfältige Implikationen, wie zum Beispiel Placebo-Effekte, bei denen sich KI-Nutzende bloß durch die Verwendung einer KI für fähiger bei der Aufgabenlösung halten. Gleichzeitig können sich durch die Auslagerung von Aufgaben problematische Auswirkungen ergeben. In diesem Forschungsschwerpunkt entstehen theoretische Analysen der ethischen und psychologischen Implikationen sowie empirische Forschungsvorhaben. Lesen Sie unter folgendem Link eine aktuelle Publikation zur Ethik fehlerhafter KI-generierter Abbildungen in der Wissenschaft:
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Skulmowski & Xu (2022)
Cognitive Load Alignment
Digitale Bildung erzeugt zumeist eine eigene kognitive Belastung. Lernspiele erfordern zum Beispiel, dass Lernende die Bedienung und Spielregeln erlernen, die wiederum nicht unmittelbar etwas mit dem Lerninhalt zu tun haben. Nach gängigen Theorien sollte dies zu einer Beeinträchtigung des Lernens führen; jedoch belegt eine Vielzahl an Studien, dass diese zusätzlichen Arten der kognitiven Belastung nicht zwangsläufig schaden. Aus den Befunden lässt sich ableiten, dass der Einsatz kognitiv herausfordernder Lernmedien zu rechtfertigen ist, wenn eine hohe Passung mit einem konkreten Lernziel vorliegt. Um zum Beispiel ein detailliertes Wissen über ein Organ zu erwerben, ist die kognitive Belastung durch realistische Visualisierungen unvermeidbar. Diese Passung zwischen kognitiver Belastung, lernförderlichen Prozessen und Lernzielen wird im Model des Cognitive Load Alignment untersucht. Die zentrale Publikation hierzu finden Sie unter folgendem Link:
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Skulmowski et al. (2022)
Realismus
Durch die immer häufigere Verwendung von dreidimensionalen Lernumgebungen, Virtual Reality und Augmented Reality stellt sich die Frage, welchen Einfluss der visuelle Realismus auf Lernprozesse hat. Während ein höherer Detailgrad nicht immer lernförderlich sein muss, sondern auch überfordern kann, belegen Forschungsergebnisse, dass eine Vereinfachung ebenfalls nicht für jedes Lernziel den optimalen Realismusgrad darstellt. In diesem Forschungsschwerpunkt wird untersucht, wie realistische Visualisierungen kognitiv verarbeitet werden und welche Konsequenzen daraus für die visuelle Gestaltung zu ziehen sind. Ein theoretisches Rahmenmodell finden Sie unter folgendem Link:
Aktuelle Publikationen
- Skulmowski, A., & Engel-Hermann, P. (2025). The ethics of erroneous AI-generated scientific figures. Ethics and Information Technology, 27, 31.
- Dechamps, T., & Skulmowski, A. (2025). Learning with erroneous visualizations modulates retention depending on perceptual richness and test type. Trends in Neuroscience and Education, 40, 100256.
- Dechamps, T., & Skulmowski, A. (2025). The effective design of tasks involving learning by drawing: Current trends and methodological progress in research on drawing to learn. Educational Psychology Review, 37, 50.
- Engel-Hermann, P., & Skulmowski, A. (2025). Appealing, but misleading: a warning against a naive AI realism. AI and Ethics, 5, 3407–3413.
Projekte
Die Professur ist an mehreren Drittmittelprojekten beteiligt:
AQUA-d (Aufgabenqualität im digital gestützten Unterricht) ist ein Forschungs- und Nachwuchskolleg in dem Lehrkräfte im Bereich des digitalen Lernen promovieren können und mit ihren schulischen Erfahrungen die Forschung bereichern. Das Kolleg ist eine Kooperation mit der Universität Tübingen und wird gefördert vom Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst Baden-Württemberg (MWK) mit 2,4 Millionen Euro.
Wissensmedien ist ein Kooperatives Promotionskolleg in dem Stipendiat:innen unterschiedliche Facetten des digitalen Lernens untersuchen, wie zum Beispiel Kognition, Wissenserwerb, interaktive Systeme und Künstliche Intelligenz. Es wird vom Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst Baden-Württemberg (MWK) mit 870.000 Euro gefördert.
Abgeschlossene Projekte:
DiAs - Digital Assessment zielte auf die Evaluation und Entwicklung digitaler Prüfungsformate an unserer Hochschule ab. Dieses Projekt wurde von der Stiftung Innovation in der Hochschullehre mit 2 Millionen Euro gefördert.
Team
Prof. Dr. rer. nat.
Alexander
Skulmowski
Institut für Informatik und digitale Bildung | Stellvertretende Leitung
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Akademische Mitarbeitende und Promovierende
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Sekretariat
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Aktualisiert am 30. März 2026 von Alexander Skulmowski