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Institute / Zentren

Institut Digitale und Informatische Bildung

Das Institut Digitale und Informatische Bildung (IDIB-PHSG) befasst sich mit den Potenzialen, Gelingensbedingungen und Herausforderungen von Bildung in einer zunehmend digitalen und von Künstlicher Intelligenz (KI) geprägten Welt. Seine Schwerpunkte liegen auf der Lehrpersonenbildung in der digitalen/KI-geprägten Welt und für die digitale/KI-geprägte Welt, der Informatikdidaktik und der Medienbildung sowie dem Lehren und Lernen mit digitalen Medien, KI und Bildungstechnologien.

Künstliche Intelligenz und Bildung – Teilprojekt «Entwicklung und Evaluation eines didaktischen Designs zur Förderung von AI Readiness und AI Literacy bei Hochschuldozierenden»

Hochschulen stehen im Zuge der digitalen Transformation vor der Herausforderung, ihre Dozierenden gezielt für den Umgang mit Künstlicher Intelligenz (KI, englisch: AI) zu professionalisieren. Im deutschsprachigen Raum mangelt es jedoch bislang an entsprechender Forschung.

Im Rahmen einer designbasierten Studie wird die interne Weiterbildung «KI in der Hochschullehre» untersucht und weiterentwickelt. Die Fortbildung erstreckt sich über mehrere Monate und kombiniert synchrone sowie asynchrone Lernphasen. Ein besonderes Augenmerk liegt auf der Übertragbarkeit der Inhalte in die berufliche Praxis der Teilnehmenden. Daher umfasst die Fortbildung eine Phase der praktischen Anwendung. Ziel ist es, die teilnehmenden Dozierenden sowohl in ihrer AI Literacy als auch in ihrer AI Readiness zu stärken.

Zur Evaluation der Wirksamkeit wird ein Pretest-Posttest-Design eingesetzt. Zwei zentrale Forschungsfragen stehen im Fokus:

  1. Inwieweit fördert die Fortbildung die AI Literacy der Teilnehmenden?
  2. Wie wirkt sich die Teilnahme in Bezug auf Kognition, Fähigkeit, Vision und Ethik auf die AI Readiness aus?

Zur Beantwortung dieser Fragen kommen verschiedene validierte Instrumente zum Einsatz. Im Sinne von Design-based Research werden die Fortbildungsinhalte und das didaktische Design auf der Basis der Evaluationsergebnisse überarbeitet und in weiteren Durchgängen erneut implementiert. Zudem erfolgt die Erprobung in unterschiedlichen Kontexten an weiteren Pädagogischen Hochschulen. Die Forschungsergebnisse der einzelnen Zyklen werden fortlaufend publiziert (siehe Literaturhinweise). Durch dieses zyklische Vorgehen soll ein Beitrag sowohl zur Praxis als auch zur Theorie zur Förderung von AI Literacy und AI Readiness im Hochschulbereich geleistet werden.

Methodik: Design-based Research

Laufzeit
2023 bis 2026

Finanzierung
PHSG

Leitung
Stefanie Schallert-Vallaster

Team
Josef Buchner, Lisa Herrmann, Martin Hofmann, Charlotte Nüesch, Konstantin Papageorgiou

Literaturhinweise/Publikationen

Bass, S., Buchner, J., Garzi, M., Hermann, L., Hofmann, M., Mannai, M., Müller, S., Nüesch, C., Papageorgiou, K., Schallert-Vallaster, S. & Winder, G. (2025).  St. Galler KI-Kompetenzrahmen für die Bildung. PHSG.
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Schallert-Vallaster, S., Nüesch, C., Papageorgiou, K., Herrmann, L., Hofmann, M. & Buchner, J. (2025). Enhancing AI literacy of educators in higher education.  Zeitschrift für Hochschulentwicklung, 20 (SH-KI-1), 147–166.
Zur Publikation

Schallert-Vallaster, S., Papageorgiou, K. & Buchner, J. (2024). Developing a curriculum for teaching artificial intelligence literacy to educators. In International Academy of Technology, Education and Development (Hrsg.), INTED2024 Proceedings (S. 1444–1448). IATED.
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DEEP Professionalization: Entwicklung einer nachhaltigen Kultur der Aus- und Weiterbildung von Lehrpersonen im digitalen Zeitalter

Das Projekt untersucht die Erfolgsbedingungen und Hindernisse für die Professionalisierung von Lehrpersonen in der Primarstufe im Kontext von Digitalisierung und Bildungsgerechtigkeit. Erforscht werden die notwendigen Fähigkeiten und Kenntnisse sowie die didaktischen Gestaltungsprinzipien für effektive und effiziente Weiterbildungsformate im Kontext der Digitalisierung.

Die Forschung zeigt, dass Kinder aus Haushalten mit Eltern, die das Aufwachsen mit Medien und Technologien aktiv unterstützen, weniger von negativen Folgen betroffen sind und stärker von den Möglichkeiten der Digitalisierung profitieren. Folglich besteht unter Forscher:innen, Praktiker:innen und politischen Entscheidungsträger:innen Einigkeit über die Notwendigkeit, in der Schule über und mit Medien und Technologien zu lernen, um diesen Herausforderungen zu begegnen. In der Schweiz wie auch in anderen deutschsprachigen Ländern deuten Forschungsergebnisse darauf hin, dass die digitalen Kompetenzen von Lehrpersonen sehr unterschiedlich ausfallen und noch nicht vollständig als Kernkompetenz in die Schulen integriert sind. Diese Diskrepanz unterstreicht den grossen Bedarf an gezielten Weiterbildungsprogrammen, die darauf abzielen, die digitalen Kompetenzen von Lehrpersonen zu adressieren.

Im Rahmen des Projekts wird auch die Wirksamkeit aktueller Lehrpersonenfortbildungsprogramme zur Förderung grundlegender digitaler Kompetenzen untersucht, einschliesslich der Fähigkeit, digitale Konzepte, Fertigkeiten und Denkweisen im Klassenzimmer anzuwenden. Die Gestaltung dieser Fortbildungsprogramme, insbesondere der Online-Materialien, spielt eine entscheidende Rolle bei der Beeinflussung kognitiver, emotionaler und motivationaler Prozesse, die für die Förderung der Selbstregulierung und der Kompetenzentwicklung von Lehrpersonen entscheidend sind.

Methodik: Mixed Methods-Design

Kooperation
PH Zürich (PHZH), Universität Zürich (UZH), DEEP-Konsortium (siehe DEEP Consortium)

Laufzeit
2024 bis 2027

Finanzierung
Jacobs Foundation

Leitung
Josef Buchner (PHSG), Barbara Getto (PHZH), Sascha Schneider (UZH)

Team
Charlotte Báez, Judith Birke (PHSG), Maria Görlich, Alexandra Krebs, Tobias Schifferle, Leonie Sibley (PHZH), Tino Endres, Camilla Illy, Sanha Lee, Sarah Zöchling (UZH)

Literaturhinweise/Publikationen

Báez, C. & Buchner, J. (2025, 27.–28. November). Welche Lehrformate bevorzugen Primarschullehrpersonen zur Professionalisierung in digitaler und KI-geprägter Bildung? [Konferenzbeitrag]. Tagung «Wie viel Wissenschaft braucht die Lehrpersonenfortbildung? Professionalisierung in der digitalen und KI-geprägten Welt», Rorschach und St.Gallen, Schweiz.
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Buchner, J. (2025). Digitale Medien und Bildung: Ein Spannungsfeld. In C. Große, C. Helm, R. Obermeier & A. Postlbauer (Hrsg.), Digitalisierung in der Bildung – Ein Kinderspiel? (S. 12–28). Beltz Juventa.
Zur Publikation

Winder, G., Kern, A., Müller, S. & Buchner, J. (2024). Flexible und individualisierte Entwicklung digitaler Kompetenzen von Lehrpersonen am Beispiel der Weiterbildungsplattform  «aprendo – digitale Kompetenz». Beiträge zur Lehrerinnen- und Lehrerbildung, 42(2), 165–183.
Zur Publikation

Leistungsbewertungen im Unterricht führen oft zu Angst und geringem Selbstwertgefühl. Dies kann zu kontraproduktiven Lernstrategien und Schulschwänzen führen. Wenn sich das Wohlbefinden verbessert, steigen in der Regel auch Motivation, Zufriedenheit und Leistung. Das Projekt untersucht, wie sich unterschiedliche Bewertungspraktiken von Lehrpersonen auf das Wohlbefinden der Schüler:innen in der Schule und ihre Prüfungsangst auswirken. In der Studie werden selbstberichtete Einschätzungen der Prüfungsangst und psychophysiologische Daten wie elektrodermale Aktivität und Herzfrequenzvariabilität miteinbezogen.

Laufzeit
2025 bis 2029

Finanzierung
Schweizerischer Nationalfonds

Leitung
Robbert Smit, Anna-Lena Ullrich

Deepfakes – KI-generierte, realistisch manipulierte Medieninhalte – gefährden digitale Mündigkeit und gesellschaftliches Vertrauen. Bildungsangebote zur Förderung von Deepfake Literacy fehlen jedoch weitgehend. Dieses Projekt entwickelt daher einen Chatbot, der Wissen über Deepfakes vermittelt und durch interaktive Szenarien mit Feedback das Erkennen solcher Inhalte fördert. Die Umsetzung orientiert sich an einem Educational-Design-Research-Ansatz mit Workshops, Prototypenentwicklung und schulischer Erprobung, während die Evaluation mittels Mixed Methods erfolgt.

Laufzeit
2025

Finanzierung
BeLEARN

Leitung
Josef Buchner (PHSG), Thiemo Wambsganss (BFH)

Die PHSG evaluiert gemeinsam mit der Agentur Interface die Geräteinitiative «KITS Next Generation» der Stadt Zürich. Ziel der Initiative ist es, digitale Medien systematisch im Unterricht zu verankern. Die Evaluation untersucht mit Fokus auf Nutzung, Kompetenzen, Supportstrukturen und Gelingensbedingungen, wie Tablets und digitale Infrastrukturen das Lehren und Lernen beeinflussen.

Laufzeit
2024 bis 2027

Finanzierung
Schul- und Sportdepartement der Stadt Zürich

Leitung
Anatolij Guggenbühl, Karin Büchel (Interface Politikstudien Forschung Beratung GmbH)

Das Projekt befasst sich mit Fragen rund um das Thema «KI in der Bildung». Folgende Teilprojekte werden zurzeit leistungsbereichsübergreifend bearbeitet:

  • Entwicklung und Evaluation eines didaktischen Designs zur Förderung von AI Readiness und AI Literacy bei Hochschuldozierenden
  • Übersetzung und Validierung von Messinstrumenten zur Erfassung von AI Readiness und AI Literacy bei Lehrpersonen und Schüler:innen der Sekundarstufe I
  • Lehrmittel Menschine
  • Entwicklung eines KI-Kompetenzrahmens für die Bildungspraxis
  • Erprobung KI-angereicherter Lehrszenarien in der Aus- und Weiterbildung von Lehrpersonen
  • Erprobung und Beforschung KI-angereicherter Unterrichtsszenarien

Laufzeit
seit 2023

Finanzierung
IDIB-PHSG

Leitung
Martin Hofmann, Josef Buchner

Die PHSG ist Teil des Innosuisse-Projekts «Making-Packages für kompetenzorientiertes Lernen». Das Projekt konnte in Zusammenarbeit mit dem Institut für Innovation, Design und Engineering der Ostschweizer Fachhochschule, der PH Thurgau und der Firma Bischoff als Wirtschaftspartnerin erfolgreich eingeworben werden. Das Ziel des Projekts besteht darin, Schulen die Integration von Making-Ansätzen und den Aufbau von MakerSpaces zu erleichtern.

Laufzeit
2022 bis 2025

Finanzierung
Innosuisse

Leitung
Marcel Jent

Die Vision des Projekts besteht darin, dass Studierende medienkompetenter werden. Durch den Ausbau dieser Kompetenz soll bei den Studierenden eine wichtige Voraussetzung dafür geschaffen werden, als zukünftige Akteur:innen in Wirtschaft und Gesellschaft Verantwortung für die Weiterentwicklung des Wirtschaftssystems und die demokratische Gesellschaftsordnung in den jeweiligen Ländern sowie in der Zusammenarbeit und der Kooperation innerhalb der Vierländerregion übernehmen zu können. Die Bereitschaft und die Fähigkeit, sich über ökonomisch-politisch-gesellschaftliche Diskurse zu informieren und kritisch-reflexiv mit Medien und Informationen umzugehen, ist für Studierende der Wirtschaftswissenschaften sehr bedeutsam. Ziel des Projekts ist es deshalb, Erkenntnisse zum Kompetenzstand der Studierenden in den beteiligten Studiengängen gegen Ende ihres Studiums zu gewinnen, am Kompetenzstand der Studierenden ansetzende Fördermassnahmen zum Aufbau von studentischen Medienkompetenzen zu entwickeln und diese in den jeweiligen Curricula zu verankern sowie interessierten Hochschulen generalisierte Handlungsempfehlungen zur Verfügung zu stellen.

Laufzeit
2024 bis 2025

Finanzierung
Wissenschaftsverbund Vierländerregion Bodensee EVTZ

Leitung
Annette Bauer-Klebl (OST)

Automatisierung, Digitalisierung, Computational Thinking, Robotik: Sind unsere Schüler:innen bereit für die Zukunft? Wie können wir unseren Kindern helfen, die für das 21. Jahrhundert nötigen Kompetenzen zu entwickeln? Das Roteco-Projekt bildet eine Community für und mit Lehrpersonen, die Schüler:innen auf die digitale Gesellschaft vorbereiten möchten. Lehrpersonen können auf dieser Plattform Erfahrungen austauschen, Informationen zu den neusten Kursen und Workshops erhalten und nach Aktivitäten suchen, die sich direkt in den Unterricht integrieren lassen. Weitere Informationen sowie alle entwickelten Lehr- und Lernmaterialien sind auf der Website roteco.ch zu finden.

Laufzeit
2022 bis 2024

Finanzierung
Akademien der Wissenschaften Schweiz

Leitung
Lucio Negrini (SUPSI)

Automatisierung, Digitalisierung, Computational Thinking, Robotik: Sind unsere Schüler:innen bereit für die Zukunft? Wie können wir unseren Kindern helfen, die für das 21. Jahrhundert nötigen Kompetenzen zu entwickeln? Das Roteco-Projekt bildet eine Community für und mit Lehrpersonen, die Schüler:innen auf die digitale Gesellschaft vorbereiten möchten. Lehrpersonen können auf dieser Plattform Erfahrungen austauschen, Informationen zu den neusten Kursen und Workshops erhalten und nach Aktivitäten suchen, die sich direkt in den Unterricht integrieren lassen. Weitere Informationen sowie alle entwickelten Lehr- und Lernmaterialien sind auf der Website roteco.ch zu finden. Das Ziel des Projekts «Roteco IV» besteht darin, die roteco.ch-Plattform technisch und inhaltlich weiterzuentwickeln sowie neue Lehr- und Lernmaterialien für das Thema «Künstliche Intelligenz» (KI) zu entwickeln und zur Verfügung zu stellen.

Laufzeit
2025 bis 2028

Finanzierung
Akademien der Wissenschaften Schweiz

Leitung
Lucio Negrini (SUPSI)

Smartfeld, eine Leadorganisation der IT-Bildungsoffensive des Kantons St.Gallen, fördert unter dem Credo «Technologie + Kreativität» MINT- und Zukunftskompetenzen von Kindern und Jugendlichen. Gemeinsam entwickeln die Partner praxisnahe Workshops für alle Schulstufen. 2025 wurden über 360 Workshops mit mehr als 6’300 Schüler:innen durchgeführt. Mit Smartfeld EduAI wurde 2025 mit Fokus auf Lehrpersonen eine nationale Initiative zur Vernetzung und gemeinsamen Entwicklung guter Unterrichtspraxis «MINT im Zeitalter von KI» gestartet. Im EduLab gestalten Lehrpersonen und Bildungsakteure dazu gemeinsam Unterrichtsaktivitäten, erproben sie im Schulalltag und entwickeln diese evidenzbasiert weiter.

Laufzeit
2017 bis 2029

Finanzierung
Eigenleistung Kooperationspartner:innen, IT-Bildungsoffensive (ITBO), Wirtschaftspartner:innen, Verbund von Stiftungen, Gönner:innen

Leitung
Cornelia Gut-Villa (Geschäftsführerin Smartfeld), Mathias Kirf (Projektleiter, PHSG)

XR-Technologien (Extended Reality) wie Augmented Reality (AR), Virtual Reality (VR) und Mixed Reality (MR) werden vielfältige Potenziale für Lehr- und Lernprozesse zugesprochen. In diesem Projekt werden Gelingensbedingungen sowie Herausforderungen empirisch untersucht, um daran anschliessend Handlungsempfehlungen für die Bildungspraxis ableiten zu können. Zentral in diesem Projekt ist die von Beginn an initiierte Zusammenarbeit von Forschenden und Praktiker:innen der unterschiedlichen Schulstufen (Primarschule, Mittelschule, Berufsfachschule).

Laufzeit
seit 2022

Finanzierung
PHSG

Leitung
Josef Buchner