Gedanken zu wirksamem Chemieunterricht

Dr. Matthias von Arx und Dr. Anne Beerenwinkel³ waren im Jahr 2018 an der Fachhochschule Nordwestschweiz – Pädagogische Hochschule tätig. Matthias von Arx arbeitete am Institut Sekundarstufe I und II, wo er sich auf Chemiedidaktik, Kompetenzmodellierung und Unterrichtsentwicklung spezialisierte. Anne Beerenwinkel war am Institut für Forschung und Entwicklung aktiv und fokussierte sich auf Chemiedidaktik sowie die Rolle der Sprache im naturwissenschaftlichen Unterricht und Unterrichtsentwicklung.

Matthias von Arx und Anne Beerenwinkel stellen in ihrem Beitrag Der Erfolg hängt nicht von der Methode ab, sondern von der Umsetzung⁴ die zentrale These auf, dass „der Erfolg […] nicht von der Methode ab[hängt], sondern von der Umsetzung“ (2018, S. 25).

Unterrichtsplanung ist nach dieser Auffassung kein starres Anwenden von Methoden, sondern ein dynamischer Prozess, in dem Lehrkräfte Lernangebote strukturieren und zugleich flexibel auf Lernentwicklungen reagieren. Entscheidend für wirksamen Chemieunterricht ist, „dass er die Lernenden dazu bringt und darin unterstützt, sich aktiv am Unterricht zu beteiligen, mitzudenken und das eigene Wissen und die eigenen Fähigkeiten weiterzuentwickeln“ (S. 26).
Als ebenso bedeutsam sehen der Autor und die Autorin die diagnostische Kompetenz: Lehrkräfte müssen fortlaufend erkennen, „wer zu welchem Zeitpunkt welche Art von Unterstützung benötigt, um weiterzukommen“ (S. 25). Dies verlangt formative Beurteilung, Feedbackkultur und eine lernförderliche Unterrichtsatmosphäre, in der Fehler als Lernchancen verstanden werden.
Lehrkräfte sollten ergo nicht auf „die“ richtige Methode setzen, sondern auf eine reflektierte und situationsangemessene Kombination aus Instruktion und selbstständigem Arbeiten. Besonders produktiv sei das Wechselspiel aus klarer Strukturierung und Scaffolding, das den Lernenden zunehmend mehr Verantwortung überträgt.
Lernaufgaben werden in diesem Zusammenhang als zentrales didaktisches Instrument beschrieben. Sie ermöglichen selbstständiges Denken bei gleichzeitiger Strukturierung und stellen damit ein gutes Übungsfeld dar, um „Erfahrungen in eigenständigem Lernen und Arbeiten“ (S. 27) zu sammeln. Differenzierung soll nach Auffassung der beiden nicht primär über Aufgabenformate, sondern über Lernwege und Rückmeldungen erfolgen.
Von Arx und Beerenwinkel schließen mit der Einsicht, dass ein wirksamer Chemieunterricht auf sorgfältiger Planung, einem klaren fachlichen Fundament und einer kontinuierlichen Reflexion basiert. Vorbereitung und Struktur geben Sicherheit, Flexibilität und Professionalität machen Unterricht lebendig: „Eine fundierte und klar strukturierte Planung bedeutet nicht, dass man sich an diesem Plan um jeden Preis festkrallen soll, sondern sie gibt gerade die nötige Sicherheit und Flexibilität während des Unterrichts“ (S. 31).

Wirksamer Chemieunterricht entsteht nicht durch die Wahl einer bestimmten Methode, sondern durch die professionelle Umsetzung – durch diagnostische Kompetenz, kognitive Aktivierung, klare Strukturierung und eine lernförderliche Unterrichtskultur. Entscheidend ist die Passung zwischen den Lernvoraussetzungen der Schüler:innen, der gewählten Methode und der Qualität der Durchführung.

• Methode ≠ Wirksamkeit: Der Erfolg des Unterrichts liegt in der Umsetzung, nicht in der Methode.
• Diagnosekompetenz ist zentral: Lehrkräfte müssen Lernprozesse beobachten, deuten und adaptiv steuern.
• Kognitive Aktivierung: Lernende müssen denken, argumentieren, reflektieren – nicht nur handeln.
• Scaffolding & Struktur: Unterstützung muss passgenau sein und mit zunehmender Kompetenz zurückgefahren werden.
• Lernaufgaben statt Arbeitsblätter: Strukturierte, herausfordernde Aufgaben fördern Selbstständigkeit und Transfer.
• Fehlerkultur: Offene Rückmeldung und ein positives Lernklima sind Grundvoraussetzungen für nachhaltiges Lernen.
• Professionelle Planung: Sorgfältige Vorbereitung ermöglicht Flexibilität im Unterrichtsgeschehen.

Im Jahr 2018 war Prof. Dr. Ingo Eilks⁵ an der Universität Bremen im Institut für Didaktik der Naturwissenschaften tätig. Seine Arbeitsschwerpunkte umfassten Chemiedidaktik, Curriculumentwicklung, gesellschaftsorientierte naturwissenschaftliche Bildung, Bildung für nachhaltige Entwicklung, außerschulische Lernorte, Aktionsforschung und Innovationen in der Hochschullehre. Dr. Ralf Marks arbeitete am Landesinstitut für Schule Bremen mit den Arbeitsschwerpunkten gesellschaftskritisch-problemorientierten Chemieunterricht und Ausbildung von Referendarinnen und Referendaren.

Ingo Eilks und Ralf Marks erweitern in dem Beitrag Chemielernen für gesellschaftliche Teilhabe und nachhaltige Entwicklung⁶ den Blick auf die Qualität des Chemieunterrichts, indem sie betonen, dass dieser mehr leisten muss als nur die Vermittlung von Fachwissen. Sie fordern, dass der Unterricht sowohl „Lernen von Chemie und Lernen über Chemie“ ermöglichen soll, damit Schülerinnen und Schüler nicht nur chemische Konzepte verstehen, sondern auch deren Bedeutung für Individuum, Gesellschaft und Umwelt begreifen (Eilks & Marks, 2018, S. 39).
Ein zentraler Gedanke ist die gesellschaftliche Teilhabe: Der Chemieunterricht soll die Lernenden befähigen, sich in einer von Wissenschaft und Technik geprägten Welt zu orientieren und urteilsfähig zu handeln. Fachunterricht, der „Beiträge zu beruflicher Orientierung, kritischer Medienbildung und Bildung für nachhaltige Entwicklung“ leistet, wird so zum Ort politischer und ethischer Mündigkeit (S. 38). Die Wirksamkeit des Unterrichts wird normativ aufgeladen, indem er zu verantwortlichem Handeln in einer nachhaltigen Gesellschaft beiträgt.
Eilks und Marks verorten guten Chemieunterricht an der Schnittstelle von fachlicher Tiefe und gesellschaftlicher Relevanz. Qualitativ hochwertiger Unterricht ist kontextorientiert, experimentell und gleichzeitig reflexiv. Er soll „sinnstiftende und herausfordernde Kontexte“ aufgreifen, in denen sich die „individuelle, gesellschaftliche und berufliche Relevanz“ des Lernens zeigt (S. 38 f.). Diese Relevanz wird dreidimensional verstanden: individuell (für das eigene Leben), gesellschaftlich (für Mitbestimmung) und beruflich (für Orientierung und Zukunft).
Im Sinne einer Bildung für nachhaltige Entwicklung (BNE) fordern sie, dass der Chemieunterricht die Wechselwirkungen zwischen wissenschaftlichem Fortschritt, Ressourcenverbrauch, Umweltproblemen und sozialer Gerechtigkeit sichtbar macht. BNE ist dabei kein zusätzliches Unterrichtsthema, sondern eine Gestaltungsdimension chemischen Lernens: Nachhaltigkeit wird zum roten Faden fachlicher und überfachlicher Kompetenzentwicklung.
Didaktisch schlagen die Autoren vor, den Unterricht stärker kontext- und problemorientiert zu organisieren. Phänomene sollen aus der Lebenswelt der Lernenden stammen, etwa durch socio-scientific issues wie Konsumentscheidungen, Klimawandel oder Energieversorgung. Solche Themen ermöglichen, dass Lernende „an gesellschaftlichen Bewertungsprozessen teilhaben“ und lernen, chemische, ökologische, ökonomische und ethische Argumente gegeneinander abzuwägen (S. 40). Damit wird Bewertungs- und Urteilskompetenz explizit Teil der Fachlichkeit.
Zugleich wird die Lehrkraft als reflektierte Expertin verstanden, die „über die reine Chemie hinausblickt und konsequent den Kontext und die Relevanz des Faches Chemie fokussiert“ (S. 41). Lehrkräfte gestalten Lerngelegenheiten, die sowohl Erkenntnisgewinnung als auch gesellschaftliche Reflexion fördern. Für Eilks & Marks ist dies ein entscheidendes Merkmal professioneller Unterrichtskompetenz.
Schließlich unterstreichen sie die Bedeutung des Experiments als „zentrales Medium zur Förderung von Erkenntnisgewinnung und Reflexion“ (S. 44). Experimente sind nicht nur Mittel zum Beweis, sondern Anlass zum Denken, Bewerten und Diskutieren – Brücken zwischen naturwissenschaftlicher Erkenntnis und gesellschaftlichem Handeln.

Wirksamer Chemieunterricht verbindet Fachlernen mit gesellschaftlicher Bildung. Er befähigt Lernende zu reflektierter Teilhabe und verantwortlichem Handeln in einer nachhaltigen Welt. Unterricht ist dann wirksam, wenn er fachlich fundiert, kontextbezogen und gesellschaftlich relevant ist.

• Chemieunterricht ist Bürgerbildung: Er soll zu mündigem, wissenschaftlich informierten Handeln befähigen.
• Fachliches Wissen braucht Relevanz: Lernen über Chemie heißt, gesellschaftliche und ethische Dimensionen einzubeziehen.
• Nachhaltigkeit ist keine Zusatzthematik, sondern ein Leitprinzip wirksamen Unterrichts.
• Socio-scientific issues (SSI) verbinden experimentelles Lernen mit Urteilsbildung und Werten.
• Lehrkräfte als reflektierte Experten: Wirksamkeit entsteht durch die bewusste Gestaltung von Kontext, Sprache und Bewertung.
• Experimente als Diskursanlass: Sie dienen nicht nur der Veranschaulichung, sondern der Reflexion über Wissenschaft und Verantwortung.

Im Jahr 2018 waren Marcus Imhoff und Frank Queisser⁷ in der Lehrerbildung in Karlsruhe tätig. Marcus Imhoff arbeitete als Seminarschulrat und Bereichsleiter für Naturwissenschaften am Staatlichen Seminar für Didaktik und Lehrerbildung (WHRS) Karlsruhe in den Fächern Pädagogik, Biologie und Chemie. Frank Queisser war Fachleiter für Biologie und Chemie am gleichen Seminar.

Markus Imhoff und Frank Queisser heben in ihrem Beitrag Wirksamer Chemieunterricht – Die Lehrperson ist entscheidend⁸ hervor, dass die Lehrkraft im Mittelpunkt der Diskussion um die Qualität des Chemieunterrichts steht. Sie argumentieren, dass wirksamer Unterricht in erster Linie von der Persönlichkeit, Professionalität und Haltung der Lehrperson abhängt. Ein zentrales Zitat lautet: „Wer fachlich einen Überblick hat, kann anderen einen Einblick ermöglichen“ (Imhoff & Queisser, 2018, S. 48). Dies unterstreicht die Bedeutung der fachlichen Kompetenz als Voraussetzung für didaktische Reduktion und erfolgreiche Vermittlung.

Imhoff und Queisser betonen, dass guter Chemieunterricht mehr erfordert als methodische Routine oder den Einsatz moderner Medien. Entscheidend ist, dass die Lehrkraft fachlich sicher, begeisternd und strukturiert unterrichtet. Sie wird als „Aktivierungs-Energie“ des Lernprozesses beschrieben (S. 49), die Interesse und Neugier bei den Lernenden wecken kann. Die Autoren verwenden das Bild einer katalytisch wirkenden Lehrperson: Nur wer selbst brennt, kann bei den Lernenden Interesse entzünden.

Neben der Fachkompetenz sind auch fachübergreifende und pädagogische Aspekte wichtig. Die Lehrperson sollte Bezüge zum Alltag herstellen und Schülerinnen und Schüler „mit Beobachtungen und Erfahrungen aus dem Alltag verbinden“ (S. 49). Chemisches Wissen soll in lebensweltliche Zusammenhänge eingebettet werden, um naturwissenschaftliche Grundbildung zu fördern, die als Wissen, Verstehen und Handeln verstanden wird.

Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Strukturierung des Unterrichts. „Der Unterricht muss klar strukturiert und Problem- und Fragestellungen den Schülerinnen und Schülern verdeutlicht sein“ (S. 50). Struktur bedeutet hier nicht eine starre Abfolge, sondern Orientierung, Transparenz und Nachvollziehbarkeit. Ein gut strukturierter Unterricht schafft Sicherheit, ermöglicht differenziertes Lernen und beugt Überforderung vor.

Zudem betonen Imhoff und Queisser, dass wirksamer Unterricht aktive Schülerbeteiligung erfordert: „Die Schülerinnen und Schüler sollten oft selbst aktiv sein – sowohl im Bereich der fachspezifischen Arbeitsweisen als auch beim Üben, Festigen, Anwenden“ (S. 49). Sie warnen vor einer Überschätzung offener Lernformen und Gruppenarbeit. Entscheidend ist nicht, wie offen der Unterricht ist, sondern dass die Lehrkraft die Lernprozesse führt, begleitet und auswertet.

In Bezug auf Differenzierung sehen die Autoren eine besondere Verantwortung der Lehrkraft, Grundlagen zu sichern und Überforderung zu vermeiden. Ihr Konzept einer „Lernstraße“ beschreibt, wie Schülerinnen und Schüler auf einem gemeinsamen Ausgangsniveau starten und sich dann entlang zunehmender Komplexität individuell entwickeln können (S. 50).

Schließlich wird die Bedeutung sorgfältiger Planung hervorgehoben: Planung, Vorbereitung und Nachbereitung bilden die Basis professionellen Handelns. Die Lehrperson muss antizipieren, wo Verständnisprobleme auftreten, wie sie reagieren kann und welche Methoden geeignet sind, um Lernprozesse zu unterstützen. „Eine dem Vorhaben angemessene Zeitplanung hilft dabei, die geplanten Kompetenzen auch zu erwerben“ (S. 51).

Die Quintessenz von Imhoff und Queisser ist eindeutig: Die Qualität des Chemieunterrichts hängt weniger von Curricula, Medien oder Konzepten ab, sondern vom Engagement, der Haltung und der Professionalität der Lehrkraft. Unterricht wird dann wirksam, wenn Lehrkräfte Fachwissen, Begeisterung, Empathie und Klarheit vereinen – und damit Lernprozesse aktiv gestalten statt sie nur zu moderieren.

Wirksamer Chemieunterricht entsteht durch die Lehrperson selbst. Fachliche Sicherheit, klare Strukturierung, Begeisterung und pädagogisches Gespür machen die Lehrkraft zum entscheidenden Wirkfaktor im Lernprozess.

• Die Lehrperson ist der wichtigste Faktor für Unterrichtsqualität – nicht Methode oder Medium.
• Fachlicher Überblick schafft didaktische Tiefe: Nur wer versteht, kann vereinfachen.
• Begeisterung wirkt ansteckend: Lehrkräfte sind die „Aktivierungs-Energie“ des Lernens.
• Struktur gibt Halt: Klarheit über Ziele, Abläufe und Aufgaben ist Grundlage erfolgreichen Lernens.
• Planung bedeutet Professionalität: Gute Vorbereitung schafft Raum für Flexibilität.
• Schüleraktivität braucht Führung: Offene Lernformen wirken nur mit klarer Anleitung und Rückkopplung.
• Alltagsbezug und Anwendungsorientierung stärken Motivation und Nachhaltigkeit des Lernens.

Im Jahr 2018 war Dr. Jenna Koenen⁹ an der Universität Hamburg in der Fakultät für Erziehungswissenschaft tätig, wo sie sich auf Erkenntnisgewinnung in Schule und Hochschule, Curriculumentwicklung und -evaluation sowie die Entwicklung von Lernmaterialien spezialisierte. Prof. Dr. Rüdiger Tiemann lehrte an der Humboldt-Universität zu Berlin im Institut für Chemie, mit einem Schwerpunkt auf Fachdidaktik und Lehr-/Lernforschung Chemie.

Jenna Koenen und Rüdiger Tiemann betonen in ihrem Beitrag Das Experiment als Methode der Erkenntnisgewinnung – Alleinstellungsmerkmal des Chemieunterrichts¹⁰ die zentrale Rolle des Experiments im Chemieunterricht. Sie sehen es nicht nur als Methode, sondern als Kern der wissenschaftlichen Erkenntnisgewinnung. Das Experiment wird als „Alleinstellungsmerkmal des Chemieunterrichts“ beschrieben (Koenen & Tiemann, 2018, S. 55), das die besondere Denk- und Arbeitsweise der Chemie verdeutlicht. Es geht um das bewusste Verknüpfen von Handeln, Denken und Reflektieren.
Die Autoren argumentieren, dass der Chemieunterricht ohne Experimentieren seine fachliche Identität verlieren würde. Erkenntnis entsteht durch „gezieltes Eingreifen, kontrolliertes Variieren von Einflussgrößen und anschließende Interpretation auf einer abstrakten Ebene“ (S. 56). Das Experiment dient als Medium der Erkenntnis und als didaktischer Ankerpunkt, der es Lernenden ermöglicht, das Verhältnis zwischen Beobachtung, Modell und Theorie aktiv zu erarbeiten.
Koenen und Tiemann verknüpfen diese Gedanken mit der empirischen Unterrichtsforschung, indem sie das Konzept der Sicht- und Tiefenstrukturen des Unterrichts aufgreifen. Während Experimente auf der „Sichtstrukturebene“ gut beobachtbar sind, hängt ihre Wirksamkeit von der „Tiefenstruktur“ ab – also davon, wie Lernprozesse durch Experimente kognitiv aktiviert und reflektiert werden (S. 56). Der Fokus verschiebt sich vom „Was wird getan?“ zum „Wie wird gedacht?“.
Besondere Bedeutung erhält das Experiment im Rahmen des Inquiry-Based Learning („Forschendes Lernen“). Der Prozess der Erkenntnisgewinnung wird als zyklisches Vorgehen beschrieben: Lernende entwickeln Fragen, planen Untersuchungen, führen Experimente durch, analysieren Ergebnisse und reflektieren den gesamten Prozess (S. 57–58). Dieser Zyklus kann die naturwissenschaftlichen Denk- und Arbeitsweisen für die Lernenden erfahrbar machen (S. 57).
Koenen und Tiemann warnen vor einer naiven Übertragung offener Lernformen. Forschendes Lernen erfordert eine „strukturierende Begleitung“ durch die Lehrkraft (S. 59). Sie beziehen sich auf das Konzept des Scaffoldings, bei dem Lehrkräfte „Gerüste“ bauen, die Lernprozesse stützen, und diese schrittweise zurückziehen, sobald die Lernenden zunehmend selbstständig werden. Diese adaptive Unterstützung ist entscheidend, um Überforderung zu vermeiden und nachhaltiges Lernen zu fördern.
Das Autorenteam betont die Rolle der Lehrkraft als Lernprozess-Architektin: Sie sorgt für die Passung zwischen Experiment, Erkenntnisziel und kognitiver Aktivierung. Gute Lehrkräfte „strukturieren Lernprozesse, lenken Aufmerksamkeit und regen zum Denken an“ (S. 60). Diagnostik, gezieltes Feedback und Sprachunterstützung sind zentrale Elemente, um das Experiment als Lernanlass wirksam werden zu lassen.
Die Verbindung von Experimentieren und Modellbildung wird als konstitutiv für den Chemieunterricht hervorgehoben. Modelle dienen der Erklärung des Nicht-Sichtbaren und sind „Brücken zwischen Beobachtung und Theorie“ (S. 58). Lernende müssen daher nicht nur experimentieren, sondern auch lernen, Modelle zu nutzen, zu prüfen und kritisch zu hinterfragen.
Abschließend unterstreichen Koenen & Tiemann, dass Experimente nur dann bildungswirksam sind, wenn sie reflektiert und metakognitiv begleitet werden. Lernende sollen verstehen, wie Wissen entsteht und über die Natur wissenschaftlicher Erkenntnis nachdenken. „Forschendes Lernen bedeutet, dass der Erkenntnisgang nicht nur exemplarisch durchlaufen, sondern auch explizit auf einer Metaebene thematisiert wird“ (S. 61). Damit wird das Experiment zum Lernort sowohl für Fachwissen als auch für epistemologische Bildung.

Das Experiment ist das Herzstück des Chemieunterrichts – es verbindet Handeln, Denken und Reflektieren. Wirksam wird es erst, wenn Lehrkräfte es gezielt zur Förderung von Erkenntnisprozessen, Modellverständnis und metakognitischer Reflexion einsetzen.

• Das Experiment ist mehr als Praxis: Es ist Methode der Erkenntnisgewinnung und zentrales Merkmal des Faches Chemie.
• Tiefenstruktur vor Sichtstruktur: Nicht das Durchführen, sondern das Denken über das Experiment macht Unterricht wirksam.
• Forschendes Lernen erfordert Struktur: Offene Lernprozesse brauchen gezieltes Scaffolding und klare Fragestellungen.
• Modelle und Experimente gehören zusammen: Beobachtungen müssen in theoretische Deutungen überführt werden.
• Reflexion auf Metaebene: Lernende sollen nicht nur wissen, was sie tun, sondern wie naturwissenschaftliche Erkenntnis entsteht.
• Lehrkräfte als Lernprozess-Architekt:innen: Sie gestalten, steuern und reflektieren Experimente als kognitive Lerngelegenheiten.

Im Jahr 2018 war Prof. Dr. Anja Lembens¹¹ an der Universität Wien im Österreichischen Kompetenzzentrum für Didaktik der Chemie tätig. Ihre Forschungsschwerpunkte umfassten das forschende Lernen (IBSE), Genderaspekte, die Professionalisierung von Lehrkräften sowie kompetenzorientiertes Lehren und Lernen. Prof. Dr. Simone Abels lehrte an der Leuphana Universität Lüneburg am Institut für Nachhaltige Chemie und Umweltchemie. Ihre Arbeit konzentrierte sich auf inklusiven Chemieunterricht, Diversität, forschendes Lernen und reflexive Lehrerbildung.

Anja Lembens und Simone Abels plädieren in ihrem Beitrag¹²für einen Chemieunterricht, der die Vielfalt der Lernenden als Ausgangspunkt und Ressource begreift. Sie betonen, dass wirksamer Unterricht nicht nur Unterschiede berücksichtigt, sondern Lerngelegenheiten schafft, „die der Diversität der Lernenden Rechnung tragen“ (Lembens & Abels, 2018, S. 65). Ein zentrales Qualitätsmerkmal modernen Chemieunterrichts ist, dass Lernumgebungen so gestaltet werden, dass alle Schülerinnen und Schüler erfolgreich lernen können, unabhängig von Vorwissen, Sprache, Motivation, Geschlecht oder Herkunft.

Die Autorinnen verweisen auf internationale Studien, die zeigen, dass zwei Faktoren für die Qualität des Unterrichts besonders bedeutsam sind: ein fundiertes Fachwissen der Lehrkraft und eine gute fachdidaktische Ausbildung (S. 65). Diese ermöglichen es, Fachinhalte strukturiert, sprachsensibel und kontextbezogen zu vermitteln. Ohne diagnostische Kompetenz und Bewusstsein für Schülervorstellungen besteht die Gefahr, dass Chemieunterricht zu einem „reinen Memorierfach“ wird, in dem Wissen nur reproduziert, aber nicht verstanden wird (S. 66).

Lembens und Abels verstehen Vielfalt nicht als Belastung, sondern als didaktische Gestaltungsaufgabe. „Da in allen Schulklassen Menschen mit sehr unterschiedlichen Voraussetzungen gemeinsam lernen, ist es notwendig, Lerngelegenheiten zu gestalten, in denen dieser Diversität Rechnung getragen wird“ (S. 66). Dazu gehören differenzierte Aufgaben, gestufte Lernhilfen, sprachsensible Unterrichtsphasen und forschend-entwickelnde Lernumgebungen, die individuelle Zugänge ermöglichen.

Ein zentrales Werkzeug ist das Forschende Lernen (Inquiry-Based Science Education), das Offenheit mit Struktur verbindet. Die Autorinnen beschreiben es als Prozess, in dem Lernende eigene Fragen entwickeln, Hypothesen bilden, Experimente planen und Ergebnisse reflektieren. Sie plädieren für einen levelbasierten Ansatz, der schrittweise an Offenheit heranführt, sodass Schülerinnen und Schüler zunehmend selbstständiger forschen, ohne überfordert zu werden (S. 67).

Das 5E-Modell nach Bybee (2009) bildet für die Autorinnen eine zentrale Planungsgrundlage und unterscheidet die Phasen Engage, Explore, Explain, Elaborate und Evaluate. Dieses Modell fördert klare Strukturen bei gleichzeitigem Freiraum für unterschiedliche Lernvoraussetzungen. Besonders wichtig ist die Evaluate-Phase, die als „querliegend zu den übrigen Phasen“ verstanden wird (S. 66). Lehrkräfte nutzen sie, um Lernprozesse zu beobachten, Rückmeldungen zu geben und gezielt zu unterstützen. Eine gelebte Feedbackkultur gilt den Autorinnen als zentrales Element wirksamen Unterrichts: „Ein systematisches Feedback vermittelt den Schülerinnen und Schülern Informationen über ihren Lernfortschritt und Wertschätzung“ (S. 66).

Sprachliche Bildung wird als wesentlicher Bestandteil inklusiver Lerngelegenheiten hervorgehoben. Da Lernen in der Chemie über Sprache verläuft, ist es Aufgabe der Lehrkraft, die Redeanteile der Lernenden zu erhöhen, „offene Fragen zu stellen“ und so „aktive Sprachproduktion“ zu fördern (S. 67). Sprache wird als Schlüssel zum Denken verstanden und eröffnet kognitive und soziale Teilhabe am naturwissenschaftlichen Diskurs.

Differenzierung gelingt nicht durch beliebige Vereinfachung, sondern durch adaptive Passung zwischen Lernvoraussetzungen, Aufgaben und Unterstützungsstrukturen. Dazu gehört das Bewusstsein, dass Lernende „verschiedene Wege zum Ziel einschlagen können“ (S. 69). Diese Wege sind wertvoll, weil sie unterschiedliche Denkweisen sichtbar machen und die Klasse zu einer Gemeinschaft des gemeinsamen Lernens formen.

Abschließend verweisen Lembens und Abels auf die Bedeutung von Diversität als Ressource für Unterrichtsentwicklung. Diversität eröffnet Perspektivenwechsel – sowohl für Lernende als auch für Lehrende. Lehrkräfte, die Vielfalt aktiv gestalten, tragen zu einer Kultur des Respekts, der Wertschätzung und der Teilhabe bei. Ein solcher Unterricht ist nicht nur inklusiv, sondern auch nachhaltig: Er stärkt Kompetenzen, Selbstwirksamkeit und Motivation aller Beteiligten.

Wirksamer Chemieunterricht nutzt die Heterogenität der Lernenden als Stärke. Differenzierung, sprachsensible Kommunikation, Feedback und forschendes Lernen schaffen Lerngelegenheiten, die Vielfalt produktiv machen und individuelle Lernwege ermöglichen.

• Diversität ist Normalität: Unterschiedliche Lernvoraussetzungen sind Ausgangspunkt, nicht Störfaktor des Unterrichts.
• Fachwissen + Fachdidaktik = Qualität: Professionelles Wissen ermöglicht differenzierte und lernwirksame Gestaltung.
• Forschendes Lernen im 5E-Modell: Strukturierte Offenheit fördert Teilhabe und Selbstständigkeit.
• Sprache als Tor zum Denken: Sprachförderung ist integraler Bestandteil von Fachunterricht.
• Feedback als Wertschätzung: Rückmeldung schafft Orientierung, Motivation und Vertrauen.
• Differenzierung als Haltung: Lehrkräfte gestalten Lernumgebungen, in denen alle Lernenden Lernchancen erhalten.
• Vielfalt als Ressource: Unterschiedliche Perspektiven bereichern den Unterricht und fördern kooperatives Lernen.

Im Jahr 2018 war Prof. Dr. Annette Marohn¹³ an der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster im Institut für Didaktik der Chemie tätig. Ihr Forschungsschwerpunkt lag auf der theoriegeleiteten und empirisch basierten Entwicklung von Lehr-Lern-Konzeptionen für den naturwissenschaftlichen Unterricht sowie die Lehrerausbildung.

Annette Marohn diskutiert in ihrem Beitrag Guter Chemieunterricht – zwischen Anspruch und Machbarkeit¹⁴ die Herausforderung, den pädagogischen Anspruch an guten Chemieunterricht mit den praktischen Rahmenbedingungen der schulischen Realität zu vereinbaren. Sie plädiert für eine Balance aus Professionalität und Gelassenheit und betont, dass „guter Unterricht ein Ziel, aber kein Dauerzustand ist“ (Marohn, 2018, S. 78).

Chemielehrkräfte stehen oft unter hohen Erwartungen: Sie sollen fachlich präzise, experimentell sicher, sprachsensibel, differenzierend, motivierend, digital kompetent und inklusiv unterrichten. Marohn beschreibt Unterricht als dynamischen Prozess, der nicht durch mechanisches Abarbeiten von Qualitätsmerkmalen, sondern durch lebendige Interaktion zwischen Menschen geprägt ist (S. 79). Die Lehrperson spielt eine zentrale Rolle als Beziehungs- und Lernraumgestalterin.

Guter Chemieunterricht entsteht laut Marohn dort, wo fachliche Präzision, pädagogisches Geschick und Realismus aufeinandertreffen. Sie betont, dass „fachlich fundiertes, zugleich aber an die Möglichkeiten der Lernenden angepasstes Handeln der Kern professioneller Unterrichtsgestaltung“ ist (S. 81). Qualität zeigt sich in der Passung zwischen Anspruch und Situation, Ziel und Weg, Fachlichkeit und Machbarkeit.

Besonders wichtig ist Marohn die Reflexionsfähigkeit der Lehrkraft. Professionelle Lehrkräfte handeln nicht nach Schema, sondern nach Urteil: Sie wägen ab, priorisieren und passen an. Diese „balancierte Professionalität“ zeichnet sich durch situatives, reflektiertes Handeln aus (S. 82).

Marohn weist darauf hin, dass Unterricht nie vollständig planbar ist. Auch der beste Unterrichtsentwurf bleibt ein Entwurf, der in der Realität der Klasse umgesetzt wird (S. 83). Gute Lehrkräfte können auf Unvorhergesehenes reagieren, weil sie ihre Ziele kennen und ihr Handeln begründen können.

Ein weiterer Fokus liegt auf dem Verhältnis von Anspruch und Belastung. Marohn kritisiert die Gleichsetzung von Qualität mit Perfektion. Lehrkräfte stehen unter Druck, „alle Dimensionen von Unterrichtsqualität gleichzeitig zu bedienen“ (S. 85). Unterricht erfordert jedoch Kompromisse, und professionelles Handeln bedeutet, diese bewusst zu treffen – „nicht alles zugleich zu tun, sondern das Richtige im Moment zu tun“ (S. 86).

Das Thema Selbstwirksamkeit und Haltung zieht sich leitmotivisch durch den Text. Marohn beschreibt gute Lehrkräfte als Menschen, die „trotz begrenzter Bedingungen das Vertrauen in ihre Gestaltungskraft behalten“ (S. 87). Diese Haltung erfordert Fachwissen und pädagogischen Optimismus – die Überzeugung, dass Unterricht wirkt, selbst wenn er nicht perfekt ist.

Abschließend ermutigt Marohn Lehrkräfte in Ausbildung und Praxis, sich vom Perfektionsdruck zu lösen und sich an einer „professionellen Balance zwischen Anspruch, Pragmatik und pädagogischer Verantwortung“ zu orientieren (S. 90). Wirksamer Chemieunterricht entsteht durch Klarheit und Selbstbewusstsein, nicht durch Überforderung.

Wirksamer Chemieunterricht nutzt die Heterogenität der Lernenden als Stärke. Differenzierung, sprachsensible Kommunikation, Feedback und forschendes Lernen schaffen Lerngelegenheiten, die Vielfalt produktiv machen und individuelle Lernwege ermöglichen.

• Diversität ist Normalität: Unterschiedliche Lernvoraussetzungen sind Ausgangspunkt, nicht Störfaktor des Unterrichts.
• Fachwissen + Fachdidaktik = Qualität: Professionelles Wissen ermöglicht differenzierte und lernwirksame Gestaltung.
• Forschendes Lernen im 5E-Modell: Strukturierte Offenheit fördert Teilhabe und Selbstständigkeit.
• Sprache als Tor zum Denken: Sprachförderung ist integraler Bestandteil von Fachunterricht.
• Feedback als Wertschätzung: Rückmeldung schafft Orientierung, Motivation und Vertrauen.
• Differenzierung als Haltung: Lehrkräfte gestalten Lernumgebungen, in denen alle Lernenden Lernchancen erhalten.
• Vielfalt als Ressource: Unterschiedliche Perspektiven bereichern den Unterricht und fördern kooperatives Lernen.

Prof. Dr. Bernd Ralle¹⁵ war an der Technischen Universität Dortmund am Lehrstuhl für Didaktik der Chemie I tätig. Seine Forschungsschwerpunkte lagen in der fachdidaktischen Entwicklungsforschung, dem kontextorientierten Chemieunterricht sowie dem fachlichen und sprachlichen Lernen. Durch seine Arbeit trug er zur Verbesserung der Lehrmethoden und des Verständnisses von Chemie bei.
Prof. Dr. Insa Melle war 2018 ebenfalls an der Technischen Universität Dortmund am Lehrstuhl für Didaktik der Chemie II aktiv. Ihr Fokus lag auf der Entwicklung und Evaluation von Unterrichtsmethoden und -konzeptionen sowie der Lehrerfortbildung. Besonders wichtig war ihr die Berücksichtigung von heterogenen und inklusiven Lerngruppen, um den unterschiedlichen Bedürfnissen der Lernenden gerecht zu werden.

Bernd Ralle und Insa Melle betonen in ihrem Beitrag Lehren und Lernen in voraussetzungsgebundenen Lernprozessen¹⁶, dass jede neue Erkenntnis auf bereits bestehenden Vorstellungen, Erfahrungen und Denkstrukturen aufbaut. Lehren muss daher an diese Voraussetzungen anschließen, um effektiv zu sein.

Im Mittelpunkt ihres Ansatzes steht die Forderung, den Unterricht so zu gestalten, dass die Lernvoraussetzungen systematisch diagnostiziert und in der Planung berücksichtigt werden. Lernende bringen unterschiedliche Vorerfahrungen, Begriffsvorstellungen und Lernstrategien mit, insbesondere im Umgang mit Stoffen, Modellen und Fachsprache. Lehrkräfte müssen diese „subjektiven Theorien“ erkennen und gezielt aufgreifen, um anschlussfähiges Lernen zu ermöglichen. Ohne diesen Anschluss kann „selbst guter Unterricht seine Wirkung verfehlen“ (S. 93).

Ralle und Melle beziehen sich auf das Modell der didaktischen Rekonstruktion, das drei eng miteinander verbundene Ebenen unterscheidet: fachliche Klärung, Erhebung von Schülervorstellungen und didaktische Strukturierung. Diese Trias dient als Kompass für die Planung von Chemieunterricht, der sowohl fachlich korrekt als auch lernwirksam ist. Gute Chemielehrkräfte „denken Unterricht vom Lernen her“ (S. 94), das heißt, sie beginnen nicht mit dem Stoff, sondern mit der Frage, wie dieser in den Köpfen der Lernenden konstruiert werden kann.

Ralle und Melle heben auch die Bedeutung der Verknüpfung von Phänomen, Modell und Sprache hervor. Lernende stoßen im Chemieunterricht häufig auf Hürden, weil sie den Übergang zwischen den Ebenen – dem Sichtbaren, dem Denkbaren und dem Symbolischen – nicht vollziehen können. Wirksamer Unterricht „muss Brücken zwischen diesen Repräsentationsebenen bauen“ (S. 95). Dafür braucht es Aufgaben, die sowohl kognitiv aktivierend als auch sprachlich zugänglich sind.

Darüber hinaus betonen sie die Bedeutung von Reflexion und Metakognition. Lernende müssen nicht nur Inhalte verstehen, sondern auch lernen, wie sie lernen. Lehrkräfte unterstützen diesen Prozess durch gezielte Fragen, Vergleich von Denkwegen und gemeinsame Konzeptentwicklung. „Lernbegleitung bedeutet, Lernprozesse sichtbar zu machen, zu unterstützen und zu stabilisieren“ (S. 96).

Insgesamt plädieren Ralle und Melle für eine Lehrpraxis, die das Lehren als Angebot zur Konstruktion von Wissen versteht – nicht als Transmission. Wirksamer Chemieunterricht entsteht, wenn die Lernenden in ihrer Eigenaktivität ernst genommen werden und die Lehrkraft ihre Rolle als Moderatorin kognitiver und sprachlicher Lernprozesse begreift. Diese Herangehensweise fördert nicht nur das Verständnis der Lernenden, sondern auch ihre Fähigkeit, Wissen selbstständig zu konstruieren und anzuwenden. Die Lehrkräfte sind gefordert, eine Lernumgebung zu schaffen, die sowohl herausfordernd als auch unterstützend ist, um den Lernprozess nachhaltig zu gestalten.

Lehren und Lernen im Chemieunterricht sind voraussetzungsgebunden. Unterricht wird wirksam, wenn er an vorhandene Vorstellungen anknüpft, Lernprozesse diagnostisch begleitet und den Übergang zwischen Phänomen, Modell und Sprache gezielt unterstützt.

• Lernprozesse sind individuell und voraussetzungsgebunden – Lernen beginnt nicht bei Null.
• Didaktische Rekonstruktion ist das zentrale Planungsmodell für anschlussfähigen Unterricht.
• Diagnosekompetenz ist Grundlage lernwirksamen Lehrens.
• Phänomen – Modell – Sprache: Brücken bauen statt Ebenen isolieren.
• Lehren heißt Lernbegleitung: Lernprozesse sichtbar machen und unterstützen.
• Kognitive Aktivierung + sprachliche Zugänglichkeit sind Schlüsselfaktoren für Lernerfolg.
• Reflexion stärkt Selbststeuerung: Lernende sollen verstehen, wie sie lernen.

Im Jahr 2018 war Prof. Dr. Sascha Schanze¹⁷ an der Leibniz Universität Hannover am Institut für Didaktik der Naturwissenschaften im Fachgebiet Chemiedidaktik tätig. Seine Forschungsschwerpunkte umfassten die Integration digitaler Medien als Werkzeuge in den Chemieunterricht, kollaborative Lernformen sowie forschendes Lernen im naturwissenschaftlichen Unterricht.
Prof. Dr. Andreas Nehring war zu diesem Zeitpunkt an der Leibniz Universität Hannover am Institut für Didaktik der Naturwissenschaften im Fachgebiet Chemiedidaktik aktiv. Seine Schwerpunkte lagen im kompetenzorientierten Chemieunterricht, der Inklusion im Chemieunterricht sowie in den Vorstellungen über naturwissenschaftliche Denk- und Arbeitsweisen und die Natur der Naturwissenschaften.

Sascha Schanze und Andreas Nehring fokussieren in ihrem Beitrag¹⁸ auf die Entwicklung reflektierter Handlungsfähigkeit im Chemieunterricht. Diese Fähigkeit umfasst nicht nur die Anwendung von Wissen in komplexen, realen Situationen, sondern auch dessen kritische Hinterfragung und begründete Nutzung. Chemisches Wissen soll Lernende befähigen, „in persönlichen, gesellschaftlichen und globalen Kontexten informiert und verantwortungsbewusst zu handeln“ (Schanze & Nehring, 2018, S. 101).

Reflektierte Handlungsfähigkeit wird als umfassendes Kompetenzkonzept beschrieben, das Wissen, Können, Werten und Reflektieren als miteinander verbundene Dimensionen einschließt. Schanze und Nehring betonen, dass Unterricht, der solche Kompetenzen fördern will, mehr leisten muss als reine Inhaltsvermittlung. „Lernen im Fach Chemie soll dazu beitragen, dass Schülerinnen und Schüler Wissen nutzen, um Entscheidungen zu treffen und diese argumentativ zu begründen“ (S. 102). Dadurch wird der Chemieunterricht zu einem Ort, an dem wissenschaftliches Denken, ethische Urteilsbildung und gesellschaftliche Verantwortung miteinander verschränkt werden.

Die Autoren greifen das Modell der scientific literacy auf, das Naturwissenschaftsbildung als Zusammenspiel von Konzeptwissen, Erkenntnisgewinnungskompetenz, Bewertungskompetenz und Kommunikationsfähigkeit versteht. Sie plädieren dafür, diese Dimensionen gezielt zu verknüpfen und nicht isoliert zu behandeln. „Fachwissen allein führt noch nicht zu reflektiertem Handeln – es muss in die Fähigkeit münden, Wissen kontextbezogen anzuwenden und zu bewerten“ (S. 103).

Ein zentrales Element reflektierter Handlungsfähigkeit ist die Bewertungskompetenz, verstanden als Fähigkeit, chemisches Wissen auf alltags- und gesellschaftsrelevante Fragen anzuwenden. Themen wie Klima, Energie, Ernährung oder Ressourcenverbrauch bieten Gelegenheiten, die gesellschaftliche Bedeutung von Chemie erfahrbar zu machen. Lernende sollen nicht nur Antworten finden, sondern auch „Argumente gegeneinander abwägen, Konsequenzen einschätzen und begründet Position beziehen“ (S. 104).

Schanze und Nehring betonen außerdem die Bedeutung des Reflektierens über das eigene Lernen. Reflexion ist kein Add-on, sondern integraler Bestandteil wirksamen Chemieunterrichts. „Reflexion ermöglicht es, das eigene Wissen zu vernetzen, zu stabilisieren und bewusst für künftiges Handeln verfügbar zu machen“ (S. 105). Reflexion umfasst sowohl die inhaltliche Auseinandersetzung (Was habe ich verstanden?) als auch die prozessbezogene (Wie bin ich zu diesem Verständnis gekommen?).

Für die Unterrichtspraxis schlagen die Autoren verschiedene Bausteine vor, die reflektierte Handlungsfähigkeit fördern:

• Kontextorientiertes Lernen: Alltagsrelevante Problemstellungen als Ausgangspunkt für Lernen über Chemie.
• Argumentationsfördernde Aufgaben: Lernende sollen Standpunkte entwickeln und mit Daten, Modellen oder Experimenten begründen.
• Kommunikation und Kooperation: Diskussionsphasen und Partnerarbeit zur Entwicklung fachlicher Sprache und Urteilsfähigkeit.
• Reflexionsphasen: Gezielte Anlässe, um Lernwege, Denkprozesse und Entscheidungen bewusst zu machen.

Besonders unterstreichen sie den Balanceakt zwischen Wissen und Bewertung. Chemieunterricht darf weder in Beliebigkeit noch in reinen Aktivismus verfallen: „Handlungsfähigkeit erfordert Wissen – aber Wissen allein genügt nicht. Es muss reflektiert, bewertet und in Verantwortung überführt werden“ (S. 108). Diese Aussage bündelt ihr zentrales Anliegen: Fachlichkeit und Bildung sind kein Gegensatz, sondern zwei Seiten eines wirksamen Chemieunterrichts.

Schließlich richten Schanze und Nehring den Blick auf die Lehrkraft als Moderatorin reflektierter Lernprozesse. Sie gestaltet Lerngelegenheiten, in denen Fragen, Zweifel und Alternativen Raum haben, und versteht Unterricht als Lernbegleitung. Professionelles Lehrerhandeln bedeutet, Lernende „zur Eigenständigkeit im Denken und Handeln zu befähigen, ohne sie inhaltlich oder moralisch zu bevormunden“ (S. 109). Diese Herangehensweise fördert die Fähigkeit der Lernenden, Wissen selbstständig zu konstruieren und anzuwenden, und unterstützt sie dabei, verantwortungsvolle Entscheidungen zu treffen.

Reflektierte Handlungsfähigkeit ist das Leitprinzip wirksamen Chemieunterrichts. Sie verbindet Wissen, Bewertung, Kommunikation und Verantwortung. Unterricht ist dann wirksam, wenn Lernende nicht nur verstehen, was Chemie erklärt, sondern warum und wofür sie dieses Wissen einsetzen können.

• Chemieunterricht zielt auf mehr als Wissen: Er fördert verantwortliches, reflektiertes Handeln in realen Kontexten.
• Scientific literacy = Wissen + Bewertung + Reflexion + Kommunikation.
• Reflexion ist Lernmotor: Sie vernetzt Wissen und macht Lernen nachhaltig.
• Bewertungskompetenz stärkt Urteilskraft: Lernende sollen abwägen, argumentieren und Position beziehen.
• Lehrkräfte als Moderatoren: Sie schaffen Räume für Denken, Diskutieren und Selbststeuerung.
• Fachlichkeit und Bildung gehören zusammen: Nur in ihrer Verbindung entsteht Wirksamkeit.

Im Jahr 2018 war Dr. Lutz Stäudel¹⁹ als Fortbildner tätig. Bis 2011 war er an der Universität Kassel im Bereich Didaktik der Chemie aktiv. Seine Arbeitsschwerpunkte umfassten Unterrichtsmethoden im naturwissenschaftlichen Unterricht sowie die Entwicklung von Aufgaben mit gestuften Hilfen

Lutz Stäudel betrachtet in seinem Beitrag²⁰ das Begleiten von Lernprozessen als eine zentrale Professionalisierungsaufgabe im Chemieunterricht. Im Gegensatz zur traditionellen Perspektive, die den Unterricht aus der Sicht des Lehrens plant, stellt Stäudel das Lernen in den Mittelpunkt. Er betont, dass „Lehrkräfte können Lernen nicht herstellen, sie können es nur anregen, strukturieren und begleiten“ (Stäudel, 2018, S. 114). Wirksamer Unterricht zielt demnach nicht auf die reine Wissensvermittlung, sondern auf die Gestaltung von Lerngelegenheiten, die Schülerinnen und Schüler zu eigenständigem Denken und Verstehen anregen.

Ein zentrales Anliegen Stäudels ist die Unterstützung der Lernenden beim Aufbau und Umbau ihres Wissens. Lernen bedeutet für ihn, Bedeutungen zu konstruieren, nicht nur Informationen aufzunehmen. Begleitung ist daher ein diagnostischer und dialogischer Prozess, bei dem Lehrkräfte die Lernwege ihrer Schülerinnen und Schüler kennen und verstehen müssen, um passende Impulse zu geben. „Lernbegleitung ist ohne Kenntnis der Denkweisen der Lernenden kaum möglich“ (S. 115).

Stäudel beschreibt das Begleiten als Balance zwischen Steuerung und Offenheit. Lernende benötigen sowohl Orientierung und Struktur als auch Freiräume, um eigene Hypothesen zu entwickeln, Fehler zu machen und neue Zugänge zu entdecken. Lehrkräfte sind „nicht Instruktoren, sondern Moderatoren von Denkprozessen“ (S. 116) und sollten Lernende als aktive Mitgestalter ihres Lernens ernst nehmen.

Ein zentrales Werkzeug des Begleitens ist das Fragenstellen. Gute Fragen öffnen Denkprozesse, statt sie zu schließen. Stäudel unterscheidet zwischen impulsgebenden Fragen, die Neugier wecken, strukturierenden Fragen, die Denkprozesse lenken, und reflexiven Fragen, die das eigene Lernen bewusst machen (S. 117). Durch gezielte Fragen schaffen Lehrkräfte Anlässe für Metakognition und Selbstreflexion, die Grundpfeiler nachhaltigen Lernens.

Ein weiteres Merkmal wirksamer Lernbegleitung ist Feedback. Stäudel versteht Feedback als „kommunikatives Werkzeug, um Lernprozesse sichtbar und verhandelbar zu machen“ (S. 118), nicht als Bewertung. Feedback soll Orientierung geben, Vertrauen aufbauen und Lernende in ihrer Selbstwirksamkeit stärken, was es zu einem zentralen Instrument für Motivation und Verantwortung im Lernprozess macht.

Stäudel betont zudem die Bedeutung der Fehlerkultur. Lernbegleitung bedeutet, Lernende durch Unsicherheiten zu führen, anstatt sie zu vermeiden. „Fehler sind Indikatoren des Lernens“ (S. 119). Lehrkräfte, die Lernprozesse begleiten, schaffen eine Atmosphäre, in der Irrtümer als Lernchancen verstanden werden.

Im Chemieunterricht bedeutet dies, Lernende beim Umgang mit Komplexität und Abstraktion zu unterstützen. Der Weg vom Phänomen über das Modell zur Theorie ist nicht geradlinig. Lehrkräfte begleiten diesen Prozess durch Visualisierungen, Analogien, Experimentreflexionen und sprachliche Unterstützung. Besonders wichtig sei es, „die Lernenden an die Denkweise der Chemie heranzuführen, ohne sie mit der Fachlogik zu überfordern“ (S. 120).

Am Ende betont Stäudel, dass Lernbegleitung ein Haltungsmerkmal professioneller Lehrkräfte ist. Sie beruht auf Empathie, Beobachtungsgabe und didaktischem Gespür. Lernbegleitung ist kein methodisches Add-on, sondern Ausdruck einer professionellen Grundhaltung, die Lernen als gemeinsames, wechselseitiges Geschehen versteht. „Lehren und Lernen sind zwei Seiten desselben Prozesses – wer lehren will, muss das Lernen begleiten“ (S. 122).

Wirksamer Chemieunterricht entsteht, wenn Lehrkräfte das Lernen aktiv begleiten, statt nur Inhalte zu vermitteln. Lernbegleitung bedeutet, Lernprozesse wahrzunehmen, zu verstehen und gezielt zu unterstützen – durch Fragen, Feedback, Fehlerkultur und diagnostisches Gespür.

• Lernbegleitung statt Instruktion: Lehren heißt, Lernprozesse sichtbar und gestaltbar zu machen.
• Fragen steuern Denken: Gute Fragen öffnen kognitive Räume und regen zum Reflektieren an.
• Feedback als Dialog: Rückmeldungen fördern Selbstwirksamkeit und Motivation.
• Fehler sind Lernchancen: Eine positive Fehlerkultur stärkt Vertrauen und Lernbereitschaft.
• Balance von Struktur und Offenheit: Begleitung gelingt, wenn Orientierung und Freiraum sich ergänzen.
• Chemie als Denkfach: Lernbegleitung hilft, zwischen Phänomen, Modell und Theorie zu navigieren.
• Professionelle Haltung: Begleiten bedeutet, Lernen als gemeinsamen Prozess zu verstehen.

Im Jahr 2018 waren die Autorinnen und der Autor²¹ am Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik (IPN) in Kiel in der Abteilung Didaktik der Chemie tätig. Die Forschungsschwerpunkte von Prof. Dr. Mirjam Steffensky lagen in der frühen naturwissenschaftlichen Bildung, wo sie sich mit der Förderung von Kindern im Bereich der Naturwissenschaften beschäftigte.

Der Fokus von Prof. Dr. Ilka Parchmann lag auf der Kompetenzentwicklung, kontextbasierten Lernumgebungen und Outreach-Programmen, die darauf abzielten, das Interesse an naturwissenschaftlicher Bildung zu fördern und zu erweitern.

Die Arbeitsschwerpunkte von Prof. Dr. Mathias Ropohl umfassten die formative Diagnose und Bewertung von Kompetenzen sowie die Optimierung von Lerngelegenheiten in der Lehrerbildung, um die Qualität der Ausbildung von Lehrkräften im naturwissenschaftlichen Bereich zu verbessern.

Mirjam Steffensky, Ilka Parchmann und Mathias Ropohl stellen in ihrem Beitrag²² das Konzept des Chemieunterrichts als didaktische Orchestrierung in den Mittelpunkt. Der Begriff der Orchestrierung verdeutlicht, dass wirksamer Unterricht nicht durch einzelne Elemente wie Experimente, Methoden oder Aufgaben bestimmt wird, sondern durch ihr abgestimmtes Zusammenspiel. „Unterricht wird dann wirksam, wenn seine Komponenten aufeinander abgestimmt sind und gemeinsam auf die intendierten Lernprozesse zielen“ (Steffensky, Parchmann & Ropohl, 2018, S. 124).

Die Autorinnen und Autoren betonen, dass guter Chemieunterricht mehr ist als die Summe seiner Teile. Einzelne Bausteine – Fachinhalte, Kompetenzen, Aufgaben, Experimente, Methoden – entfalten ihre Wirkung erst dann, wenn sie zielgerichtet miteinander verknüpft werden. Die Kunst des Unterrichtens besteht darin, „die vielfältigen Anforderungen und Möglichkeiten zu einem kohärenten Ganzen zu gestalten“ (S. 125). Die Lehrkraft ist dabei nicht nur Ausführende von Methoden, sondern Gestalterin komplexer Lernarrangements.

Ein zentrales Anliegen des Beitrags ist, den Blick auf die Lernprozesse der Schülerinnen und Schüler zu lenken. Kompetenzorientierung wird nicht als Abkehr von Fachlichkeit verstanden, sondern als deren konsequente Weiterentwicklung. „Kompetenzen entstehen nicht durch isoliertes Training, sondern durch fachlich fundiertes, kontextbezogenes Lernen“ (S. 126). Fachinhalte, Aufgaben und Methoden müssen so orchestriert werden, dass sie sowohl das fachliche Verständnis als auch das reflektierte Anwenden fördern.

Das Autorenteam schlägt vor, die Planung von Chemieunterricht systematisch entlang von fünf Dimensionen zu gestalten:

1. Kompetenzen (Was sollen die Lernenden können?)
2. Inhalte (Welche fachlichen Konzepte sind zentral?)
3. Aufgaben (Welche Aktivitäten regen Lernen an?)
4. Experimente (Wie wird Erkenntnisgewinn ermöglicht?)
5. Methoden (Wie wird der Lernprozess strukturiert?)

Die „Orchestrierung“ dieser Dimensionen verlangt nach didaktischer Balance: Aufgaben müssen kognitiv aktivierend sein, Experimente sollen nicht nur illustrieren, sondern Erkenntnis ermöglichen, und Methoden müssen auf Lernziele abgestimmt sein. „Ein Experiment ohne Aufgabenstellung bleibt Demonstration; eine Methode ohne inhaltliche Fundierung bleibt Routine“ (S. 129).

Besonders betonen Steffensky, Parchmann und Ropohl die zentrale Rolle der Aufgaben. Sie verstehen Aufgaben als „Motoren des Lernens“, da sie den kognitiven Prozess strukturieren und steuern. Aufgaben entscheiden darüber, wie Lernende sich mit Inhalten auseinandersetzen. Dabei unterscheiden die Autorinnen und Autoren zwischen Aufgaben zum Wissenserwerb, zur Anwendung und zur Reflexion – alle drei Typen müssen in einer Lerneinheit ihren Platz finden, um nachhaltige Lernprozesse zu ermöglichen (S. 130 f.).

Auch Experimente werden im Sinne der Orchestrierung neu betrachtet. Sie sind nicht isoliertes Handlungsinstrument, sondern integraler Bestandteil des Kompetenzaufbaus. Entscheidend ist, dass Experimente nicht nur Beobachtung, sondern Erkenntnisprozess auslösen: „Das Experiment wird erst durch eine geeignete Aufgabenstellung und Reflexionsphase zum Lerninstrument“ (S. 131).

Ein weiterer Schlüsselbegriff des Kapitels ist Kohärenz. Wirksamer Unterricht ist kohärent, wenn alle Elemente – von der Zieldefinition bis zur Evaluation – aufeinander bezogen sind. „Kohärenz bedeutet nicht Gleichförmigkeit, sondern stimmige Passung zwischen Zielen, Inhalten und Methoden“ (S. 132). Lehrkräfte orchestrieren, indem sie Übergänge gestalten, Schwerpunkte setzen und Spannungsfelder produktiv nutzen.

Abschließend fassen Steffensky, Parchmann und Ropohl die Aufgabe professioneller Lehrkräfte zusammen: Sie sollen didaktische Dirigentinnen und Dirigenten sein – mit sicherem Gespür für fachliche Genauigkeit, lernpsychologische Prinzipien und pädagogische Wirkungszusammenhänge. „Wirksamer Chemieunterricht erfordert die bewusste Abstimmung aller Komponenten, damit das Zusammenspiel zu einem harmonischen, lernförderlichen Ganzen wird“ (S. 136).

Wirksamer Chemieunterricht entsteht durch die Orchestrierung von Kompetenzen, Inhalten, Aufgaben, Experimenten und Methoden. Die Qualität liegt nicht in einzelnen Elementen, sondern in ihrer kohärenten Abstimmung – im Zusammenspiel von Fachlichkeit, Aktivierung und Reflexion.

• Wirksamer Unterricht ist orchestriert, nicht additiv: Qualität entsteht durch das abgestimmte Zusammenspiel aller Komponenten.
• Kompetenzorientierung braucht Fachlichkeit: Kompetenzen entwickeln sich inhaltlich fundiert, nicht isoliert.
• Aufgaben sind Lernmotoren: Sie steuern kognitive Aktivierung und Reflexion.
• Experimente als Erkenntnisinstrumente: Sie müssen Aufgabenstellung und Reflexionsphasen enthalten.
• Kohärenz als Qualitätsmerkmal: Ziele, Inhalte, Methoden und Evaluation müssen aufeinander bezogen sein.
• Lehrkräfte als Dirigent:innen: Professionelles Handeln bedeutet, den Unterricht als Ganzes zu gestalten – nicht als Aneinanderreihung einzelner Methoden.

Im Jahr 2018 war Carsten Tittel²³ als Fachleiter für Chemie am Staatlichen Seminar für Didaktik und Lehrerbildung (Gym.) in Tübingen tätig. Seine Arbeitsschwerpunkte lagen in der Fachsprache, der Modellbildung und dem Experimentalunterricht.

Carsten Tittel beschreibt in seinem Beitrag²⁴ die Chemie als Doppelfach, das sowohl von praktischer Experimentiertätigkeit als auch von theoretischer Modellbildung lebt. Diese beiden Aspekte sind untrennbar miteinander verbunden und folglich bewegt sich Chemieunterricht „zwischen dem Sichtbaren und dem Unsichtbaren, zwischen Phänomen und Modell, zwischen Beobachtung und Erklärung“ bewegt (Tittel, 2018, S. 137).

Tittel betont, dass Chemieunterricht dann wirksam ist, wenn diese beiden Dimensionen didaktisch sinnvoll verknüpft werden. „Nur wer das Experiment mit der Modellarbeit zusammenführt, vermittelt den eigentlichen Erkenntnisweg der Chemie“ (S. 138). Experimente sollten nicht auf bloße Handlungsroutinen oder Schauversuche reduziert werden, sondern als Ausgangspunkt und Prüfstein für Theorien dienen, die Modellbildung herausfordern.

Im Zentrum des Kapitels steht die Forderung nach einem balancierten Chemieunterricht, in dem empirisches Arbeiten und theoretisches Denken sich wechselseitig stützen. „Das Experiment ist die Quelle, das Modell der Filter, durch den das Wissen gewonnen wird“ (S. 139). Lernende sollen nicht nur experimentelle Fertigkeiten erwerben, sondern auch lernen, Beobachtungen zu deuten, Hypothesen zu bilden und Ergebnisse zu modellieren.

Tittel zeigt, dass diese Balance in der Unterrichtspraxis oft verloren geht. Einerseits besteht die Gefahr einer Überbetonung des Experimentellen – das „bunte, laute, spektakuläre“ (S. 140) Experiment wird zur Show. Andererseits droht der Unterricht in abstrakter Symbolik zu erstarren, wenn theoretische Modellarbeit losgelöst vom Beobachtbaren erfolgt. Wirksamer Unterricht braucht daher eine „didaktische Choreographie, die zwischen Empirie und Theorie pendelt“ (S. 141).

Zentral für Tittels Argumentation ist die Idee der Repräsentationsebenen nach Johnstone (1991): die phänomenologische Ebene (das sinnlich Wahrnehmbare), die submikroskopische Ebene (Teilchen- und Strukturvorstellungen) und die symbolische Ebene (Formeln, Gleichungen, Modelle). „Guter Chemieunterricht besteht darin, Brücken zwischen diesen Ebenen zu schlagen und Übergänge bewusst zu gestalten“ (S. 142). Schülerinnen und Schüler müssen lernen, zwischen diesen Darstellungsformen zu wechseln – das ist ein zentrales Merkmal chemischen Denkens.

Tittel plädiert für den gezielten Einsatz von Modellen als Lernwerkzeuge. Modelle sollen nicht als endgültige Wahrheiten vermittelt, sondern als „kognitive Werkzeuge zum Denken und Erklären“ (S. 144) verstanden werden. Diese Offenheit fördert das wissenschaftliche Denken: Lernende erfahren, dass Modelle Annäherungen sind, die erweitert oder verworfen werden können. So wird das Modell selbst zum Gegenstand des Lernens.

Um das Wechselspiel zwischen Experiment und Theorie zu fördern, empfiehlt Tittel methodische Vielfalt und Reflexion. Denkbar sind experimentelle Hypothesenprüfungen, Simulationsaufgaben, Modellbauphasen oder Diskussionsrunden zur Gültigkeit chemischer Theorien. Entscheidend ist die bewusste Gestaltung von Übergängen: „Phänomene müssen zur Modellbildung herausfordern, Modelle müssen zu neuen Experimenten anregen“ (S. 146).

Abschließend betont Tittel die Rolle der Lehrkraft als Vermittlerin zwischen den Ebenen. Professionelle Lehrkräfte erkennen, wo Lernende stehen, und „führen sie schrittweise von der Alltagsbeobachtung zur theoretischen Durchdringung“ (S. 147). Dies erfordert diagnostische Kompetenz, Sprachbewusstsein und ein tiefes Verständnis der chemischen Denkweise. Chemieunterricht wird so zu einem Prozess, der zwischen den Polen von Handeln und Denken oszilliert – und in dieser Spannung seine besondere Wirksamkeit entfaltet.

Wirksamer Chemieunterricht lebt vom Spannungsfeld zwischen Experiment und Modell. Erst das bewusste Zusammenspiel von Beobachtung, Erklärung und Reflexion führt zu nachhaltigem Verständnis und wissenschaftlicher Denkfähigkeit.

• Chemie ist ein Doppelfach: Praktisches Experimentieren und theoretische Modellarbeit sind gleichwertig und untrennbar.
• Experimente ohne Modellarbeit bleiben oberflächlich, Modellarbeit ohne Experiment bleibt abstrakt.
• Brücken zwischen Repräsentationsebenen (Johnstone-Dreieck) sind zentral für Verständnis und Wirksamkeit.
• Modelle sind Werkzeuge, keine Wahrheiten: Sie fördern Denken, Erklären und kritisches Hinterfragen.
• Lehrkräfte orchestrieren Übergänge: Professionelles Handeln bedeutet, Lernende von Phänomenen zu Theorien zu führen.
• Reflexion verbindet Handeln und Denken: Metakognitive Phasen sichern nachhaltiges Lernen.

Die Autorin und die Autoren²⁵ arbeiteten 2018 alle an der Universität Duisburg-Essen im Bereich Didaktik der Chemie.

Prof. Dr. Maik Walpuski hatte seine Schwerpunkte in der chemiebezogenen empirischen Lehr-Lernforschung sowohl in der Schule als auch in der Hochschule. Zudem beschäftigte er sich mit der Kompetenzmodellierung und -messung sowie mit Experimentiersituationen.

Prof. Dr. Elke Sumfleth war ebenfalls in der chemiebezogenen empirischen Lehr-Lernforschung tätig und konzentrierte sich auf die Entwicklung und Evaluation von Unterrichtsmaterialien für den Chemieunterricht, um die Qualität des Lehrens und Lernens zu verbessern.

Prof. Dr. Stefan Rumann arbeitete ebenfalls im Bereich der chemiebezogenen empirischen Lehr-Lernforschung. Seine Schwerpunkte lagen in der Lehrerprofessionalisierung und im chemiebezogenen Problemlösen, wodurch er zur Weiterentwicklung der Lehrerbildung beitrug

In ihrem Beitrag²⁶ untersuchen Maik Walpuski, Elke Sumfleth und Stefan Rumann die Professionalität von Chemielehrkräften aus einer empirisch-fachdidaktischen Perspektive. Im Zentrum steht die Frage, wie Lehrkräfte fachwissenschaftliche und fachdidaktische Expertise so miteinander verbinden, dass daraus wirksamer Chemieunterricht entsteht. Lehrkräfte werden in dieser Sichtweise als Expert:innen für Lernen im Fach verstanden – als Profis, die „fachliches Wissen nicht nur besitzen, sondern in Unterrichtssituationen lernwirksam anwenden“ (Walpuski, Sumfleth & Rumann, 2018, S. 149).
Das Autorenteam verweist auf zentrale Forschungsergebnisse, die zeigen, dass Fachwissen allein nicht ausreicht, um Unterrichtsqualität zu sichern. Vielmehr ist entscheidend, „wie Lehrkräfte ihr Wissen über Inhalte, Lernprozesse und Schülerdenken integrieren“ (S. 150). Grundlage dieser Überlegungen ist das von Shulman (1986) eingeführte Konzept des Pedagogical Content Knowledge (PCK). Dieses Wissen verbindet Fachwissen (Content Knowledge, CK) und allgemeines pädagogisches Wissen (Pedagogical Knowledge, PK) und beschreibt die Fähigkeit, fachliche Inhalte didaktisch aufzubereiten und an die Lernvoraussetzungen der Schüler:innen anzupassen.
Professionelle Lehrkräfte verfügen nach Walpuski, Sumfleth und Rumann über ein „vernetztes, situationssensibles Wissenssystem“, das es ihnen erlaubt, in realen Unterrichtssituationen flexibel und reflektiert zu handeln (S. 151). Dieses Wissen ist kontextgebunden und entwickelt sich mit Erfahrung, Reflexion und gezielter Professionalisierung. Die Autoren sprechen deshalb von der Lehrkraft als „reflektierte Praktikerin“, die theoretische Erkenntnisse und Unterrichtserfahrung miteinander verbindet.
Im weiteren Verlauf verweisen die Autoren explizit auf didaktische Modelle der Unterrichtsstrukturierung, die das professionelle Handeln von Lehrkräften rahmen können. In diesem Zusammenhang nennen sie auch die Basismodelle des Lehrens und Lernens nach Fritz Oser als ein strukturierendes Ordnungsprinzip für Unterricht (S. 154 f.). Diese Modelle – etwa das Lernen durch Eigenerfahrung, das Konzeptbilden und das Problemlösen – beschreiben grundlegende Formen des Lehrens und Lernens, die als „Tiefenstrukturen des Unterrichts“ (Oser, 2001) verstanden werden können.
Walpuski, Sumfleth und Rumann betonen, dass diese Basismodelle Anhaltspunkte für die Planung und Reflexion professionellen Lehrerhandelns liefern. Durch sie werde es möglich, „den Unterricht nicht nur in seiner sichtbaren Struktur zu betrachten, sondern auf die zugrunde liegenden Lernprozesse zu fokussieren“ (S. 155).
Damit greifen die Autoren Osers Idee der „Choreographien des Unterrichts“ auf: Lehrkräfte können zwar ihre Methoden frei wählen (Sichtstruktur), sind aber an die psychologisch notwendigen Lernprozesse (Tiefenstruktur) gebunden. Diese Perspektive verbindet fachdidaktische Forschung mit einem lernpsychologisch begründeten Verständnis von Unterrichtsqualität.
In diesem Sinne sehen Walpuski, Sumfleth und Rumann die Basismodelle nach Oser als didaktische Metaebene, auf der sich Fachwissen, Didaktik und Lernpsychologie verbinden. „Professionelle Lehrkräfte wissen, welche Lernprozesse sie anregen müssen, um ein fachliches Ziel zu erreichen – und welches Basismodell ihrem Unterricht zugrunde liegt“ (S. 156). Damit erweitern sie den Begriff der Expertise um die Fähigkeit, unterrichtliche Entscheidungen theoriegeleitet zu begründen.
Abschließend fordern die Autoren eine stärkere Integration empirischer Befunde zur Lehrerexpertise in die Lehramtsausbildung. Lehrkräfte sollen „Wissen über Lehren und Lernen im Fach nicht nur kennen, sondern praktisch umsetzen und reflektieren“ (S. 158). Professionalisierung ist damit kein punktueller Zustand, sondern ein kontinuierlicher Entwicklungsprozess, der auf Wissen, Erfahrung und Reflexion beruht.

Wirksamer Chemieunterricht entsteht durch die Verknüpfung von Fachwissen, Fachdidaktik und theoretisch fundiertem Verständnis von Lernprozessen. Professionelle Lehrkräfte handeln reflektiert, theoriegestützt und kontextsensibel – sie wissen, welches Basismodell des Lehrens und Lernens ihrem Unterricht zugrunde liegt und wie sie Lernprozesse gezielt begleiten können.

• Fachwissen allein genügt nicht: Wirksamer Unterricht entsteht durch die Verbindung von Fach-, Didaktik- und Handlungswissen.
• Pedagogical Content Knowledge (PCK) ist das Herz professionellen Lehrerwissens: Fachliche Inhalte müssen didaktisch transformiert werden.
• Basismodelle nach Oser strukturieren Unterricht: Sie machen Lernprozesse sichtbar und geben Orientierung für Planung und Reflexion.
• Reflexion als Professionalisierung: Lehrkräfte entwickeln Expertise durch Analyse, Erfahrung und begründetes Handeln.
• Tiefenstruktur statt Methode: Wirksamer Unterricht beruht nicht auf der äußeren Form, sondern auf den zugrunde liegenden Lernprozessen.