In Lehr- und Lernumgebungen sind Lernprozesse intentional gestaltet. Sie sind curricular eingebettet und didaktisch strukturiert. Ziel ist der systematische Aufbau von Wissen und Kompetenzen beim Lernenden. Im Kontext der Lehr- und Lernumgebungen untersucht das IWM, unter welchen Bedingungen digitale Medien und KI instruiertes Lernen wirksam unterstützen – und für wen.
Im Fokus stehen unter anderem:
• Intelligente tutorielle Systeme mit KI-gestütztem Feedback und adaptiven Lernpfaden
• Multimodale und immersive Lernformate (z. B. AR, VR, Multi-Touch, 360°-Umgebungen)
• Lernen mit multiplen Repräsentationen (Text, Bild, Video)
• Digitale Unterstützung von Selbstregulation und kollaborativem Lernen
• Adaptive KI-Methoden zur sprachlichen und fachlichen Förderung heterogener Lerngruppen
Mit dem Future Innovation Space (FIS) verfügt das IWM über ein Reallabor für die „Bildung von Übermorgen“. Hier werden gemeinsam mit Lehrkräften innovative Lerntechnologien entwickelt, erprobt und wissenschaftlich begleitet. Das integrierte Tübingen Digital Teaching Lab (TüDiLab) verbindet Forschung, Lehrkräftebildung und Technologieentwicklung. Unterrichtsszenarien werden unter ökologisch validen Bedingungen untersucht – mit multimodalen Datenerhebungen, Learning Analytics und experimentellen Designs.
Mit den Portalen e-teaching.org und schule-mal-digital.de betreibt das IWM eigene wissenschaftlich fundierte Informationsportale. Sie stellen redaktionell kuratierte Inhalte zum Einsatz digitaler Medien in Schule und Hochschule bereit.
Die Arbeitsgruppe Multimodale Interaktion erforscht, wie Menschen mit digitalen Informationen über verschiedene Sinne und Bewegungen interagieren. Dabei geht es vor allem darum, wie man mehrere Informationsquellen gleichzeitig nutzen kann und wie innovative Technologien wie Touchscreens oder Brain-Computer-Interfaces die Wissensvermittlung unterstützen.
Die Arbeitsgruppe Wahrnehmung und Handlung untersucht menschliche Wahrnehmungs- und Handlungsprozesse in digitalen Wissensumgebungen. Diese Umgebungen sind oft dynamisch (z.B. Lernvideos), agentisch/sozial (erlauben die Interaktion mit menschlichen und digitalen Akteuren) und verrauscht (enthalten z.B. Falschinformationen und Gegenmeinungen).
Die Arbeitsgruppe Sprache und KI in der Bildung arbeitet an der Schnittstelle von Computerlinguistik und empirischer Bildungsforschung. Ihre Schwerpunkte liegen auf der Bildungs- und Zweitspracherwerbsforschung, der forschungsbasierten Entwicklung effektiver Lehr- und Lernmethoden sowie der Nutzung und Evaluation der entwickelten Systeme in der Bildungspraxis als ökologisch valide Datenquelle für die Grundlagenforschung.