In der heutigen Informationsgesellschaft sind Informatikkenntnisse und die Beherrschung von Informations- und Kommunikationstechnologien wichtige Schlüsselqualifikationen.
Zentrale Themen der Informatik sind die Formalisierung sowie Daten, Algorithmen und Programme. Das Unterrichten dieser Konzepte als Teil der Allgemeinbildung ist anspruchsvoll, und die heutigen Ansätze sind oft nicht zufriedenstellend. Benötigt werden einfache, intuitive, qualitativ hochstehende Lernumgebungen als Unterstützung für Lehrerinnen und Schüler. Die theoretische Informatik bietet verschiedene Modelle, die sich ausgezeichnet als Basis für solche Lernumgebungen eignen. Die von uns entwickelten Kara -Lernumgebungen basieren auf endlichen Automaten und umfassen: Eine Umgebung zur Einführung in die Programmierung (Kara); einen Ansatz zum Unterrichten der fundamentalen Konzepte der Concurrency (MultiKara); eine Einführung in die Lehre der Berechenbarkeit basierend auf zweidimensionalen Turing Maschinen (TuringKara); einen reibungslosen Übergang zum Programmieren mit Java (JavaKara). Die Kara-Lernumgebungen werden an in vielen Schulen auf unterschiedlichen Stufen eingesetzt. Nachfolgend stellen wir die einzelnen Umgebungen vor, im speziellen MultiKara und TuringKara.