Trendbericht Didaktik 2025

Physikalische Chemie, Nano und Katalyse – Nature of Science, KI und Nachhaltigkeit im Fokus der chemiedidaktischen Forschung: Entwicklungen in der fachdidaktischen Forschungslandschaft.

Die Chemiedidaktik steht weiterhin vor der Herausforderung, einen Unterricht zu gestalten, der fachlich fundiert, gesellschaftlich relevant und für Lernende erfahrbar ist. Angesichts tiefgreifender Veränderungen – vom digitalen Wandel über globale Nachhaltigkeitsziele, der zunehmenden Notwendigkeit der Demokratiebildung bis hin zu neuen Bildungsstandards – ist es Aufgabe der fachdidaktischen Forschung, Konzepte und Impulse für zukunftsorientierten Chemieunterricht und Chemiestudium bereitzustellen.

Der Trendbericht Chemiedidaktik 2025 basiert auf einer systematischen Auswertung nationaler und internationaler Fachjournale zu deren Themenschwerpunkten, methodisch-didaktischen Trends und Zielgruppenverschiebungen. Dabei treten Entwicklungen wie der verstärkte Einsatz von digitalen Medien, der Einzug Künstlicher Intelligenz (KI) in Bildungsprozesse sowie ein wachsender Fokus auf Bildung für nachhaltige Entwicklung (BNE) hervor. Gleichzeitig gewinnen Lehrkräftebildung, Inklusion, Bewertungskompetenz und lebensmittelchemische sowie medizinische Kontexte an Bedeutung.

Im Fokus stehen zwei sich ergänzende Forschungsbereiche: die experimentell-konzeptionelle Forschung, in der Unterrichtskonzepte und Experimente entwickelt werden, sowie die empirische Lehr-Lern-Forschung, die Lernprozesse untersucht und evidenzbasierte Erkenntnisse für Unterrichtsgestaltung und Grundlagenforschung liefert.

Experimentell-konzeptionelle Forschung

Methodisches Vorgehen

Um Trends in der experimentell-konzeptionellen chemiedidaktischen Forschung zu identifizieren, wurden 132 Artikel aus nationalen und deutschsprachigen Fachzeitschriften sowie 410 Artikel aus internationalen, englischsprachigen Zeitschriften analysiert, die zwischen September 2024 und September 2025 erschienen sind.

Folgende nationale und deutschsprachige Zeitschriften wurden berücksichtigt:

• Chemie konkret (CHEMKON)
• Naturwissenschaften im Unterricht Chemie (NiU-C)
• Chemie in unserer Zeit (ChiuZ)
• Journal des Verbands zur Förderung des MINT-Unterrichts (MNU)
• Nachrichten aus der Chemie (NadC)
• Chemie & Schule (VCÖ, Österreich)

Für internationale Entwicklungen wurden Artikel aus diesen englischsprachigen Fachjournalen analysiert:

• Journal of Chemical Education (J. Chem. Ed.)
• Journal of Science Teacher Education (JSTE)
• Chemistry Teacher International (CTI)
• Chemistry Education Research and Practice (CERP)

Die gesichteten Artikel wurden auf Grundlage etablierter Kriterien aus den vergangenen Trendberichten^1–5) nach Fachinhalten, Zielgruppen, methodisch-didaktischen Schwerpunkten sowie nach dem Vorhandensein von Experimenten klassifiziert. Diese strukturierte Kategorisierung ermöglicht Aussagen über thematische Ausrichtungen, methodische Tendenzen und künftige Entwicklungslinien in der chemiedidaktischen Forschung. In diesem Jahr wurde allerdings – anders als in den Jahren zuvor – versucht, jedem der 542 Artikel einen inhaltlichen und einen methodisch-didaktischen Schwerpunkt zuzuordnen. Daher sind die Statistiken nur bedingt miteinander vergleichbar. Ebenso wurde bei der Auswahl der internationalen Beiträge nicht nur die Kategorie Laboratory Experiment, sondern auch alle „Article“ und experimentell-konzeptionellen „Chemical Education Research“ mit in die Analyse aufgenommen.

Da insbesondere bei internationalen Publikationen der Fokus oft auf der universitären Ausbildung Studierender liegt, ist in der Statistik aus Abbildung 1 ein großes Übergewicht auf der Beforschung von Vorlesungen, Seminaren oder Praktika an der Universität.

Oft war es bei der Zuordnung der Publikationen unmöglich, sie eindeutig zu klassifizieren. In diesen Fällen wurde der primäre Schwerpunkt der Publikation als Merkmal festgelegt.

Fachbereiche, Zielgruppen und inhaltlicher Schwerpunkt

Von den insgesamt 542 analysierten Artikeln ließen sich 474 Artikel einem bestimmten Fachbereich zuordnen, die restlichen 68 Artikel (12,5 %) sind mehrheitlich interdisziplinär. Dabei bildet mit 20 % (112 Artikel) die physikalische Chemie den größten Teil, dicht gefolgt von der ebenfalls in den letzten Jahren sehr prominenten organischen Chemie (18 %, 102 Artikel). Damit bleibt sie wie in den letzten Jahren eines der stärksten Fachgebiete, in denen fachdidaktische Forschung stattfindet. Dies zeigt sich vor allem auch durch gestärkte Forschungsnetzwerke wie das ROChET-Netzwerk⁶⁾ zur Systematisierung und Strukturierung (Hochschul-)fachdidaktischer Forschung in der organischen Chemie (Abbildung 2).

International wird vermehrt in physikalischer Chemie geforscht. Auf Grund dieser Entwicklung wäre ein Netzwerk zur fachdidaktischen Forschung in der physikalischen Chemie sinnvoll.

Mit etwas Abstand zu diesen beiden Bereichen folgen allgemeine und anorganische Chemie (11,8 %, 64 Artikel), Umwelt- und Alltagschemie (11,2 %, 61 Artikel) sowie analytische Chemie (10,7 %, 58 Artikel).

Neu ist im Vergleich zu den Trendberichten der letzten Jahre: Die Fachgebiete Biochemie, Lebensmittelchemie und Pharmazeutische/Klinische Chemie wurden als Kategorien aufgenommen. Denn wie in den letzten Jahren mehrfach in den Trendberichten prognostiziert, rückten interdisziplinäre Querschnittsthemen und Kontexte der Medizin oder Pharmazie in den Fokus der chemiedidaktischen Forschung. So decken diese drei Fachgebiete durch jeweils 25 Artikel (4,6 %) mit Bezug zur Biochemie beziehungsweise zur Lebensmittelchemie und mit 27 Artikeln (5 %) mit Bezug zur Pharmazeutischen/Klinischen Chemie einen nicht vernachlässigbaren Teil der analysierten Publikationen ab.

Bei der Zuordnung der Zielgruppe in den Publikationen zeigt sich der starke universitäre Fokus: 60,8 % (330 Artikel) zielen auf die Verbesserung der universitären Ausbildung Studierender ab. Dies trifft fast ausschließlich auf internationale Publikationen zu; im deutschsprachigen Publikationsraum werden tendenziell eher Artikel veröffentlicht, die sich auf fachdidaktische Forschung im schulischen Raum auf Schüler:innen konzentriert. So sind hier 164 Artikel (30,3 %) eindeutig der Kategorie „Schule“ zuordenbar. 29 Artikel thematisieren mit primärem Fokus die Professionalisierung von Lehrkräften sowohl in der Schule als auch an der Universität.

Relativ gleichbleibend ist die Zahl der Publikationen, welche explizit Lehr-Lern-Labore oder Schüler:innenlabore adressieren. 190 der 542 Artikel (35 %) thematisieren experimentelle Aspekte und enthalten Versuchsanleitungen.

Insbesondere internationale Publikationen thematisieren experimentelle Schwerpunkte, und nationale Publikationen fokussieren vermehrt konzeptionelle Forschungsthemen. 99 Artikel (18,3 %) beschäftigen sich überwiegend mit Aspekten der klassischen Sensorik und Messtechnik. Viele dieser Artikel sind der physikalischen Chemie zuzuordnen. Ebenso stark vertreten ist die physikalische Chemie mit inhaltlichem Schwerpunkt in Thermodynamik (6,4 %, 35 Artikel), Kinetik (5,3 %, 29 Artikel) und Elektrochemie (4,6 %, 25 Artikel).

Das Thema Nachhaltigkeit wird wie in den letzten Jahren weiterhin wichtiger und ist bei 99 Artikeln (18,3 %) thematischer Schwerpunkt. Im deutschsprachigen Raum gab es in diesem Jahr auch aufgrund entsprechender Themenhefte in der Zeitschrift Naturwissenschaften im Unterricht Chemie einen ähnlich hohen Anteil an Publikationen mit den Schwerpunkten Nanochemie und Katalyse (jeweils 3,7 %, 20 Artikel).

Insgesamt liegt der inhaltliche Fokus bei chemiedidaktischen Publikationen im vergangenen Jahr auf interdisziplinären und übergreifenden Themen. So konnte 158 Publikationen (29,2 %) kein spezifischer inhaltlicher Schwerpunkt zugeordnet werden. Der Großteil dieser Artikel ist interdisziplinär konzipiert.

Methodisch-didaktische Schwerpunkte

Bei der Kategorisierung der methodisch-didaktischen Schwerpunkte der untersuchten Publikationen liegt das Hauptaugenmerk wie in den Jahren zuvor auf der konzeptionellen Unterrichtsentwicklung an Schule, Lehr-Lern-Laboren und Hochschule sowie der Professionalisierung von Lehrkräften. Insgesamt lassen sich 371 der 542 Publikationen (68,5 %) der Hauptkategorie Unterrichtskonzeption zuordnen. Diese umfasst allerdings so viele Teilbereiche, dass in diesem Trendbericht in Subkategorien systematisiert wurde. 213 Artikel (39,3 %) beschäftigen sich im weitesten Sinne mit der methodisch-didaktischen Konzeption von Lehre an der Universität, bei der es einen experimentellen Schwerpunkt gibt. Vorrangig sind hier Artikel zugeordnet, bei denen die Entwicklung neuer Experimente an der Universität präsentiert wird.

Artikel mit dem Fokus auf methodisch-didaktischer Weiterentwicklung von Unterricht, der einen experimentellen Schwerpunkt hat, sind in der Analyse mit 61 Artikeln (11,3 %) vertreten.

47 Artikel (8,7 %) beschreiben die Konzeptentwicklung an Universitäten ohne experimentelle Schwerpunkte, aber beispielsweise mit der Weiterentwicklung von Vorlesungen oder Seminaren.

27 Artikel (5 %) beschreiben schulische Unterrichtskonzepte ohne experimentellen Schwerpunkt, bei denen etwa der Aufbau von Fachkonzepten, Methodenwissen oder modellhaften Zugängen fokussiert wurde.

Bei der Zuordnung des methodisch-didaktischen Schwerpunktes wären Mehrfachzuordnungen möglich gewesen. Darauf wurde allerdings verzichtet und es wurde jeweils dem primär adressierten Schwerpunkt in Methodik und Didaktik zugeordnet. So wurden Artikel, die nicht primär zur Unterrichtskonzeption passen, in Anlehnung an die letzten Trendberichte sechs anderen Kategorien zugeordnet.

60 Publikationen (11,1 %) fallen unter „Digitalisierung allgemein“, darunter alle, die die Digitalisierung an Schule und Universität untersuchen und konzeptionell weiterentwickeln. Aufgrund der rasanten Entwicklung Künstlicher Intelligenz (KI) und des Aufkommens von Publikationen dazu auch im Bildungsbereich wurden Artikel mit dem expliziten Fokus KI gesondert kategorisiert (4,8 %, 26 Artikel).

Inklusiver Chemieunterricht und insbesondere Differenzierungsmaßnahmen an Schulen sowie Universitäten rücken wieder mehr in den Fokus fachdidaktischer Forscher (4,8 %, 26 Artikel).

Prominenter als in den letzten Jahren sind Artikel, die Nature-of-Science-Aspekte in Schule und Hochschule adressieren (4,8 %, 26 Artikel). 15 Publikationen haben sich speziell mit Modellen und der Modellierung in Chemieunterricht oder -studium beschäftigt. 18 Publikationen entwickelten Basiskonzepte entsprechend neuer Erkenntnisse weiter oder fokussieren auf die Implementation dieser in Unterricht und Universität.

Im Folgenden werden die inhaltlichen sowie die methodisch-didaktischen Schwerpunkte, die am stärksten im nationalen Raum vertreten sind, näher betrachtet.

Physikalische Chemie

Es gab deutlich mehr Publikationen mit dem inhaltlichen Schwerpunkt physikalische Chemie als in den Vorjahren. Insbesondere internationale Journale widmen sich verstärkt der Entwicklung experimenteller sowie digital gestützter Zugänge, um klassische physikalisch-chemische Themenfelder zu vermitteln.

Auch im deutschsprachigen Raum behandeln die Beiträge mehr Themen, was auf eine wachsende Aufmerksamkeit gegenüber der fachdidaktischen Relevanz dieses Teilgebiets schließen lässt. Ein prominentes Beispiel ist die Einheit von Lossjew und Bernholt,⁷⁾ die eine digital gestützte Unterrichtseinheit zur Reaktionskinetik und zum chemischen Gleichgewicht vorstellt.

Die Schwierigkeiten beim Verständnis chemischer Gleichgewichte und deren dynamischer Natur stehen auch im Zentrum der Arbeit von Peperkorn, Buschmann und Schwedler.⁸⁾ Der Beitrag zeigt exemplarisch, wie sich simulationsgestütztes Lernen didaktisch fundiert umsetzen lässt.

Mauch und Rubner greifen Gasabsorption und Reaktionsgeschwindigkeit auf,⁹⁾ zentrale Konzepte der physikalischen Chemie. Mit einem CO₂-Absorptionsversuch, der mit selbstgebauter Sensorik durchgeführt wird, lässt sich die Reaktionsgeschwindigkeit unter variierenden Bedingungen experimentell erfassen.

Ducci lenkt den Blick auf die ästhetische Dimension physikalisch-chemischer Phänomene und präsentiert modifizierte Standardexperimente mit Fluoreszenzeffekten (Abbildung 3).¹⁰⁾ Sie haben das Potenzial, Lernende emotional und sensorisch für physikalisch-chemische Inhalte zu öffnen.

Einen innovativen Zugang zur Energetik bietet der zweiteilige Beitrag von Kremer, Tittel und Zeidler,¹¹⁾ der sich der Einheit der Reaktionsenthalpie widmet. Die Diskussion um „kJ“ versus „kJ·mol^–1“ ist nicht nur fachlich relevant, sondern didaktisch herausfordernd – besonders vor dem Hintergrund neuer Abiturstandards.

Tausch präsentiert eine neue Variante eines Modellexperiments zum Kreislauf Photosynthese/Atmung (Photo-Blue-Bottle-Experiment) zur Produktion grünen Wasserstoffs.¹²⁾

Thermodynamische Aspekte werden in mehreren internationalen Arbeiten sicht- und erfassbar gemacht. So zeigen Köhler et al.,¹³⁾ wie sich 3-D-Drucke nutzen lassen, um Phasengleichgewichte und Zustandsgrößen besser zu veranschaulichen.

Ebenfalls zur Vermittlung thermodynamischer Konzepte trägt Meyers Arbeit¹⁴⁾ bei. Indem konvektive Strömungen durch ein selbstgebautes Küvetten-Setup vermieden werden, lassen sich Diffusionseffekte von Kaliumpermanganat nachweisen.

Das digitale Framework „SpinDrops“¹⁵⁾ soll komplexe Inhalte der Kernspinresonanz (NMR) durch dynamisch-interaktive Simulationen vermitteln. Die didaktisch strukturierte Umgebung erlaubt es Lehrkräften, maßgeschneiderte Lerneinheiten zur NMR-Spektroskopie zu konzipieren.

Zunehmend ziehen computergestützte theoretische Methoden in die fachdidaktische Forschung ein. In Form des Comp-Chem-Lab präsentieren Pölloth et al. eine Lernumgebung, die Computational Chemistry in den schulischen Kontext integriert.¹⁶⁾

Nano(-medizin) und Katalyse

Die Zahl der Beiträge zur fachdidaktischen Forschung, die sich mit Nanochemie befassen, hat im Berichtszeitraum deutlich zugenommen. Dabei zeigt sich ein Trend zur kontextorientierten Thematisierung von Nanomaterialien und -techniken im medizinisch-pharmazeutischen Bereich. Auffällig ist der konsequente Einsatz experimenteller Lernumgebungen, die auf alltagsrelevante Kontexte zurückgreifen und klassische chemische Inhalte wie Polymerchemie, Reaktionskinetik oder Säure-Base-Chemie integriert behandeln.

Der Beitrag von Schnoor et al. etwa widmet sich dem Arzneimittel Lecicarbon (Markenname) – einem Laxans, das auf einer Gasentwicklung durch Säure-Base-Reaktion beruht.¹⁷⁾ Dabei setzen sich die Autor:innen auch kritisch mit gesundheitlichen Risiken des Laxantienmissbrauchs auseinander.

Lernenden führen beispielsweise im Schüler:innenlabor-Setting „Nan_OS“ von Becker et al.¹⁸⁾ Experimente zu selbstreinigenden Oberflächen, fluoreszierenden Carbon Quantum Dots sowie Nanopartikel-Synthesen durch. Im Sinne der Bewertungskompetenz befassen sie sich dabei kritisch mit den Chancen und Risiken der Nanotechnologie.

Nanomedizin adressieren mehrere Beiträge. Sie machen zentrale Konzepte wie zielgerichteten Wirkstofftransport, Polymersynthese und kontrollierte Freisetzung in Schüler:innenversuchen erfahrbar. So präsentieren Fruntke et al.¹⁹⁾ ein Experiment, in dem polymere Nanocarrier und Carbon Quantum Dots hergestellt und untersucht werden (Abbildung 4). Wallbraun und Wilke²⁰⁾ zeigen in ihrem Beitrag, wie sich durch die Simulation einer Art Medikamenten-Taxi chemische Inhalte wie Partikelgröße, Wirkstoffbindung und Diffusion anschaulich und schüler:innengerecht vermitteln lassen. Die Verbindung zur realen medizinischen Anwendung ermöglicht, zentrale Aspekte der Arzneimittelentwicklung in experimentellen Settings im Unterricht erlebbar zu machen. Parchmann et al. betonen die Relevanz gesundheitsbezogener Fragen, um Lernmotivation und Lebensweltbezug zu fördern.²¹⁾ Frank et al. liefern mit dem LADME-Modell ein didaktisches Strukturierungsprinzip für den Unterricht, das die Phasen der Arzneistoffverteilung systematisch aufgreift.²²⁾ „LADME“ steht dabei für Liberation (Freisetzung), Absorption (Resorption), Distribution (Verteilung), Metabolismus (Stoffwechsel) und Exkretion (Ausscheidung).

Bereits im Trendbericht 2024 wurde die Katalyse als wachsendes Feld der chemiedidaktischen Forschung identifiziert – eine Entwicklung, die sich im aktuellen Betrachtungszeitraum fortsetzt. Auffällig ist vor allem die doppelte Relevanz der Katalyse: als fachliches Schlüsselkonzept und als Zugang zu gesellschaftlich bedeutsamen Themen wie Energie, Nachhaltigkeit und grüner Chemie. Diekemper, Fritz und Pölloth greifen in ihrem Beitrag die ikonische Blau-Gold-Reaktion auf und analysieren deren didaktisches Potenzial zur Veranschaulichung der Katalyse (Abbildung 5).²³⁾ Pölloth, Parchmann und Wlotzka zeigen zudem, wie Katalyse sich sowohl auf stofflich-materieller als auch auf energetisch-funktionaler Ebene lernförderlich erschließen lässt.²⁴⁾ Eine fachdidaktische Erweiterung erfährt das Thema in Sommers Beitrag.²⁵⁾ Sie diskutiert Enzyme als Biokatalysatoren im Kontext prozeduraler Kompetenzförderung. Eine Experimentalreihe von Petersen et al. behandelt die Photokatalyse zur Wasserstoffproduktion mit polymeren Carbon-Nitriden, die sich in einem selbstgebauten Low-Cost-Muffelofen herstellen lassen.²⁶⁾

Nachhaltigkeit und Nature of Science

Mit Blick auf die Herausforderungen des 21. Jahrhunderts stehen zunehmend solche chemiedidaktischen Konzepte im Mittelpunkt, die Nachhaltigkeit, gesellschaftliche Verantwortung und ein erweitertes Verständnis von Nature of Science (NOS) systematisch integrieren.

Eine theoretisch fundierte Perspektive bietet der Beitrag Sjöströms et al.,²⁷⁾ die sich mit Critical Chemical Literacy (CCL) als Bildungsziel befassen, also mit der Fähigkeit, Chemie zu verstehen und kritisch zu analysieren, um sie für fundierte Entscheidungen im täglichen Leben, in gesellschaftlichen Debatten und in demokratischen Prozessen zu nutzen. Sjöstrom et al. schlagen CCL für eine klimasensible und handlungsorientierte Chemieausbildung vor. Die Autor:innen argumentieren für eine Neuausrichtung der Chemieausbildung entlang inklusiver, komplexitätsbewusster und verantwortungsorientierter Zielvorstellungen. Aktuelle Forschungs- und Entwicklungsarbeiten greifen diese Perspektive zunehmend auf. Sie zeigen, wie didaktische Konzepte wie Bewertungskompetenz, sozioökonomische Kontextualisierung und reflexive Experimentierformate BNE-relevante Themen im Chemieunterricht verankern. Zugleich wird Nature of Science nicht mehr nur als abstraktes Begriffsfeld thematisiert, sondern als reflexive Haltung gegenüber Wissenschaft.

Diese Entwicklungen markieren einen Paradigmenwechsel: Weg von einem ausschließlich konzeptzentrierten Unterricht und hin zu einem Chemieunterricht, der komplexitätsfähig, kritisch und handlungsorientiert gestaltet ist. Nachhaltigkeit und Nature of Science werden dabei nicht als Zusatzthemen, sondern als integrative Perspektiven auf das Fach verstanden.

So verknüpfen Teplá et al.²⁸⁾ klassische Fachinhalte mit dem Thema Holz-Bioraffinerie und zeigen in einer Unterrichtsreihe zur grünen Chemie, wie sich Urteilskompetenz und nachhaltiges Denken systematisch fördern lassen. Ähnlich verbinden Zell et al.²⁹⁾ im Kontext der nachhaltigen Stahlproduktion konzeptuelle Inhalte mit politischen Zielen der Dekarbonisierung.

Rosenberg et al.³⁰⁾ greifen die Thematik im Modellversuch zum Hochofenprozess mit Wasserstoff auf und bieten eine didaktische Vereinfachung an, mit der sich das Experiment in den Schulunterricht integrieren lässt. Auch Kiesling und Bohrmann-Linde adressieren CO₂-Reduktion mit einem einfachen Experiment zur Adsorption an Aktivkohle – ein Beitrag zur Diskussion um Carbon Capture and Storage (CCS).³¹⁾ Mit einem interdisziplinären Zugang stellt ClimateLab_OS ein Schülerlabor zur Klimabildung vor, das ökologische, chemische und gesellschaftliche Perspektiven integriert.³²⁾

Die Perspektive einer stofflichen Nachhaltigkeit zeigt Linkwitz am Beispiel biogener Terpene, mit Relevanz für Ressourcenschonung und Kreislaufwirtschaft.³³⁾ Einen ähnlichen experimentellen Zugang bieten Fritz et al. mit einem Glyphosat-Nachweisverfahren, das Umweltanalytik, Digitalisierung und aktuelle Umweltdebatten verknüpft.³⁴⁾

Spitzer et al. setzen mit der Acid Mine Drainage ein Szenario um, das schmelzenden Permafrost, Pyritoxidation und Schwermetallfreisetzung experimentell erfahrbar macht – unterstützt durch digitale Virtual-Reality-Lernumgebungen.³⁵⁾

Schäfer und Habig kombinieren im Chemie-Schüler:innenlabor KOALa (Klimaauswirkungen auf Ozean und Atmosphäre im Labor) experimentelle Mysterien und Ozeanversauerung zu einem forschungsnahen, erfahrungsorientierten Lernkonzept.³⁶⁾

Strippel und Graulich³⁷⁾ sowie Sommer et al.³⁸⁾ zeigen, wie sich Lebenszyklusanalysen etwa von Ketchup und soziale Nachhaltigkeitsdimensionen in den Chemieanfangsunterricht integrieren lassen.

Seibert et al. greifen das Thema grüner Wasserstoff mit einem Rollenspiel auf Basis realer Medienbeiträge auf, das gesellschaftliche Aushandlungsprozesse in den Chemieunterricht bringt.³⁹⁾

Innovative Zugänge zur Kreislaufwirtschaft präsentieren Fritz et al. mit einem Bioleaching-Experiment zur Yttrium-Rückgewinnung, das nachhaltige Ressourcennutzung vermittelt.⁴⁰⁾

Shen et al. stellen mit dem Turbidimeter-Projekt eine fächerverbindende Projektarbeit vor, die Chemie, Informatik und Umweltbildung verzahnt.⁴¹⁾

Das Thema Nature of Science wird darüber hinaus gezielt in Formaten aufgegriffen, die die soziokulturelle Dimension von Wissenschaft betonen – etwa bei Baumann et al., die eine Schüler:innenlaboreinheit zu Nobelpreisträger:innen konzipierten.⁴²⁾ Diese vereint Wissenschaftsverständnis, Struktur-Eigenschafts-Beziehungen und Differenzierung.

Reinmold und Lühken führen aktuelle Forschung zur asymmetrischen Organokatalyse in den Unterricht ein, um Nobelpreis-prämierte Forschung erfahrbar zu machen.⁴³⁾ Gromm et al. machen mit einem Schüler:innenlaborkonzept, in dem via Photokatalyse deuteriert wird, aktuelle chemische Forschung zugänglich und über Videointerviews die beteiligten Wissenschaftler:innen sichtbar.⁴⁴⁾

Einen explizit bildungspolitischen und didaktischen Rahmen liefern Schwarzer et al. mit einem Beitrag zur Lindauer Nobelpreisträgertagung, der deren Potenzial zur Förderung wissenschaftlicher Reflexionskompetenz für Lehrkräfte und Schüler:innen herausstellt.⁴⁵⁾

Parchmann et al. thematisieren mit dem „Darwintag“ einen Science-Outreach-Ansatz, der universitäre Forschung und schulische Curricula über digitale Applikationen zusammenbringt – mit besonderem Fokus auf Vertrauen in Wissenschaft.⁴⁶⁾

Nikel et al.⁴⁷⁾ und Sommer et al.⁴⁸⁾ verdeutlichen in ihren Arbeiten zur Forschungsmethodik und Modell-Experimenten, wie sich der wissenschaftliche Erkenntnisprozess im Unterricht thematisieren und reflektieren lässt.

Digitalisierung und Inklusion

Die digitale Transformation zeigt sich im Chemieunterricht zunehmend durch neue Lehr-Lern-Werkzeuge, Materialien und methodische Ansätze. Besonders immersive Technologien wie Virtual Reality (VR) bieten Potenzial, um Raumerleben und Konzeptverständnis zu fördern – das zeigen unter anderem der Beitrag zu VeRidium-Lernumgebungen⁴⁹⁾ und und aktuelle Arbeiten von Zeller und Team⁵⁰⁾.

Ein weiteres Beispiel digitaler Innovation ist der 3-D-Druck im Chemieunterricht. Er produziert nicht nur effizient Lernmaterialien, sondern veranschaulicht auch polymerchemische Prozesse wie die radikalische Polymerisation (Abbildung 6).⁵¹⁾

Digitale Lernumgebungen⁵²⁾ und adaptive Formate wie ChemApro⁵³⁾ zeigen, wie sich individualisierte, metakognitiv gestützte Lernprozesse digital abbilden lassen. Auch das Lernen mit Erklärvideos wird durch strategisches selbstregulatives Training effektiv unterstützt.⁵⁴⁾

Diese vielfältigen Entwicklungen fließen zunehmend in die Lehrkräftefortbildung ein, wie der Beitrag zum DiKoLAN-Framework exemplarisch ausführt.⁵⁵⁾

Der Einsatz von KI im Chemieunterricht steht derzeit noch am Anfang, wird aber intensiv diskutiert – sowohl aus Perspektive der Unterrichtsplanung als auch aus Sicht der Lernenden. Brott und Egerer vergleichen Unterrichtsentwürfe von Lehramtsstudierenden mit durch ChatGPT generierten Plänen und zeigen dabei das Potenzial, aber auch die Grenzen automatisierter Unterrichtsvorbereitung auf.⁵⁶⁾ Auf konzeptioneller Ebene zeigen Berber et al., wie KI in der chemischen Forschung gedacht und in der Lehrkräftebildung thematisiert werden kann.⁵⁷⁾

In der chemiedidaktischen Forschung rückt wieder zunehmend die Frage in den Mittelpunkt, wie alle Lernenden unabhängig von Voraussetzungen gleichwertig am Chemieunterricht teilhaben können. Hüfner et al. präsentieren einen kontextorientierten Einstieg zur chemischen Reaktion mit frei wählbaren Alltagsphänomenen, der durch forschendes Lernen individualisierte Zugänge eröffnet.⁵⁸⁾

Rott et al. zeigen im NinU-Planungsraster für inklusiven Chemieunterricht, dass unterschiedliche Dimensionen der Vielfalt (z.B. Sprache, Motorik, Kognition) systematisch berücksichtigt werden müssen und können.⁵⁹⁾ Kandziora et al. beschreiben anhand von Meeresströmungen, wie multimodale Lernzugänge und Wahlmöglichkeiten differenziertes Lernen ermöglichen.⁶⁰⁾ Ergänzend demonstrieren Hofer und Abels, wie sich durch gezielte Barrierenanalyse im NinU-Raster eine forschende Lernumgebung entwickeln lässt, mit der der Nutri-Score analysiert werden kann – mit lebensweltlichem Bezug und methodischer Offenheit.⁶¹⁾

Empirische Lehr-Lern-Forschung

Neben der experimentell-konzeptionellen ist die empirische Lehr-Lern-Forschung die zweite Säule der Forschung in der Chemiedidaktik. Dieses Feld nutzt Methoden der empirischen (qualitativen und quantitativen) Sozialforschung, um evidenzbasiert zu untersuchen, welche Vorstellungen Lernende zu chemischen Konzepten haben, wie Lernende an der (Hoch-)Schule chemisches Fachwissen erfassen oder mit welchen Lehrmethoden und Gelingensbedingungen sich naturwissenschaftliche Kompetenzen fördern lassen. Wie im Folgenden gezeigt, ist die traditionelle Unterscheidung zwischen experimentell-konzeptioneller Forschung und empirischer Lehr-Lern-Forschung nicht trennscharf – es gibt etliche Forschungsbeiträge, die beide Ansätze verbinden.

Methodisches Vorgehen

Wie in den Trendberichten vergangener Jahre^4,5) diente der Tagungsband der Jahrestagung der Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik (GDCP) 2025 als Grundlage, um die empirische Lehr-Lern-Forschung der letzten zwölf Monate darzustellen. Dieser Tagungsband umfasst die ausgearbeiteten Beiträge der GDCP-Jahrestagung, die im September 2024 an der Universität Bochum stattfand. In die Analyse wurden alle Beiträge des Tagungsbandes einbezogen, die einen Bezug zur Chemiedidaktik haben. Hierzu zählen auch einige interdisziplinäre Arbeiten, die sich beispielsweise auf den Primarbereich fokussieren.

Zusätzlich wurden alle Artikel aus den deutschsprachigen Fachzeitschriften Chemie Konkret (CHEMKON) sowie Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften (ZfDN) berücksichtigt, die von September 2024 bis August 2025 erschienen sind, einen Bezug zur Chemiedidaktik aufweisen und der empirischen Lehr-Lern-Forschung zuzuordnen sind.

Insgesamt wurden 134 Beiträge identifiziert, die die Kriterien erfüllen: 113 Beiträge im GDCP-Tagungsband, 15 in CHEMKON und 6 in der ZfDN. Diese 134 Beiträge der empirischen Lehr-Lern-Forschung wurden entsprechend der Trendberichte vergangener Jahre^2,4,5) jeweils bezüglich der angesprochenen Zielgruppe, dem chemischen Fachgebiet sowie dem behandelten Forschungsschwerpunkt kategorisiert. Dabei wurden die jeweiligen Unterkategorien zur besseren Vergleichbarkeit in Anlehnung an den Trendbericht 2024⁵⁾ formuliert.

Zielgruppen chemiedidaktischer Lehr-Lern-Forschung

Ungefähr die Hälfte der Forschungsbeiträge der empirischen Lehr-Lern-Forschung im betrachteten Zeitraum fokussiert Schüler:innen als Zielgruppe (insgesamt 68 der analysierten 134 Beiträge entsprechend 50,7 %, Abbildung 7). Dies ist eine Steigerung verglichen mit dem Trendbericht 2024: Hier hatten 46 % der betrachteten Beiträge Schüler:innen als Hauptzielgruppe.⁵⁾

In diesem Jahr sind dabei erneut Forschungsarbeiten im Kontext der Sekundarstufe I am häufigsten vertreten (29 Beiträge), seltener Lernende der Sekundarstufe II (13 Beiträge) oder der Primarstufe (4 Beiträge). Der insgesamt gestiegene Anteil an Forschungsbeiträgen zu Schüler:innen lässt sich zum Teil durch einen größeren Fokus auf Schülerlabore und außerschulische Lernorte erklären – dies spiegelt sich auch im Tagungsthema des analysierten GDCP-Tagungsbandes: „Entdecken, lehren und forschen im Schülerlabor“.

Mit fast einem Drittel der Beiträge (44) bleiben Hochschullehre und Studierende nach wie vor ein bedeutendes Forschungsfeld.

Die im vergangenen Trendbericht⁵⁾ festgestellte Tendenz zu mehr Forschungsarbeiten über Lehrkräftefortbildungen setzt sich fort; es gibt etliche Studien über Fortbildungen zur Digitalisierung.⁶²⁾ So gibt es im analysierten Zeitraum 21 Forschungsbeiträge mit Hauptaugenmerk auf Lehrkräften und damit deutlich mehr als im Trendbericht aus dem Jahr 2023 (da waren es 8 Beiträge).⁴⁾ Referendar:innen sind allerdings nur selten Hauptzielgruppe der chemiedidaktischen Forschung (2 Beiträge), obwohl bezüglich der zweiten Phase der Lehrkräftebildung noch Forschungsdesiderata vorliegen. Eine Untersuchung von Heinitz, Holodynski und Nehring⁶³⁾ zur systematischen Förderung professioneller Unterrichtswahrnehmung im Referendariat weist beispielsweise darauf hin, dass in verschiedenen Fachseminaren teilweise ein unterschiedliches Verständnis von Unterrichtsqualität vorherrscht. Das kann die Unterrichtswahrnehmung und die Beurteilung kognitiver Aktivierung auf Seite der Referendarinnen und Referendare beeinflussen.

Chemische Fachgebiete in der Lehr-Lern-Forschung

Die meisten der analysierten Forschungsarbeiten (51 der 134 analysierten Beiträge) beziehen sich auf übergeordnete Themen der Chemie, zum Beispiel im Zusammenhang mit Fortbildungen zum Einsatz digitaler Medien und Animationen im Chemieunterricht.^{z.B.55,65,66)}

Verglichen mit dem Trendbericht 2024,⁵⁾ bei dem die interdisziplinären Beiträge einen Anteil von 16 % ausmachten, gibt es in diesem Jahr mit 27 % (36 Beiträge) deutlich mehr dieser Forschungsarbeiten in der chemiedidaktischen Lehr-Lern-Forschung (Abbildung 8). Das liegt unter anderem daran, dass mehr Beiträge die Förderung der Bewertungskompetenz bei Schüler:innen und die Bildung für nachhaltige Entwicklung (BNE) als Forschungsschwerpunkt haben.^z.B.66,67)

BNE wird häufig anhand vielschichtiger Kontexte wie Klimawandel⁶⁶⁾ oder Rohstoffkreisläufen⁶⁷⁾ vermittelt. In diesen Fällen ist es notwendig, nicht nur die Perspektive der Chemie zu betrachten, sondern auch die Sichtweisen anderer Fachdisziplinen einzubeziehen. Daneben werden auch in Arbeiten zu den Möglichkeiten von Inklusion und Differenzierung häufig interdisziplinäre Ansätze im Rahmen des naturwissenschaftlichen Unterrichts in den Blick genommen.^z.B.68)

Zahlreiche Beiträge der empirischen Lehr-Lern-Forschung lassen sich aber auch in diesem Jahr einer der klassischen Teildisziplinen der Chemie zuordnen (insgesamt 46 Beiträge):

Inhalte der allgemeinen Chemie (16 Beiträge) sind dabei vor allem bei Untersuchungen zum Chemieunterricht der Sekundarstufe I im Fokus, zum Beispiel beim inklusiven und kontextorientierten Einstieg in die chemische Reaktion oder bei der Förderung des Vergleichens als Grundfertigkeit des Chemieanfangsunterrichts.^58,69) Inhalte aus der anorganischen (14 Beiträge), organischen (13 Beiträge) und vereinzelt der physikalischen Chemie (4 Beiträge) sind dagegen vergleichsweise häufiger im Mittelpunkt von Untersuchungen, deren Zielgruppe Schüler:innen der Sekundarstufe II oder Studierende sind. Beispielsweise wurden Schwierigkeiten von Studierenden untersucht, die in der Studieneingangsphase auftreten, etwa bei der Bearbeitung von Aufgaben der anorganischen Redox- und Elektrochemie (AC),⁷⁰⁾ bei Möglichkeiten des selbstregulierten Lernens bei Veranstaltungen der physikalischen Chemie (PC)⁷¹⁾ oder bei der Mesomerie-Wahrnehmung von Studierenden in der organischen Chemie (OC)⁷²⁾.

Schwerpunkte chemiedidaktischer Lehr-Lern-Forschung

Wie in den letzten Trendberichten zur Chemiedidaktik wurden die Beiträge der empirischen Lehr-Lern-Forschung verschiedenen Forschungsschwerpunkten zugeordnet, um die sieben häufigsten zu identifizieren (sieben für die Vergleichbarkeit mit den Trendberichten 2023 und ‘24). Beiträgen können dabei (wie beim Trendbericht 2021²⁾) bis zu zwei Schwerpunkte zugeordnet werden. Beispielsweise wird ein Artikel, der die Ergebnisse einer Befragung von Schüler:innen zu Rohstoffkritikalität darstellt, sowohl „BNE & Bewertung“ als auch „Lernendenvorstellungen“ zugeordnet.⁷³⁾ Die in Abbildung 9 angegebenen Prozentangaben sind dabei relativ zur Anzahl der insgesamt analysierten Beiträge (N = 134) ermittelt worden. Aufgrund von 62 Beiträgen, denen sich mehrere Forschungsschwerpunkte zuweisen lassen, ergeben die addierten Prozentangaben in Abbildung 9 mehr als 100 %.

Im Folgenden werden einige Forschungstrends innerhalb der häufigsten Forschungsschwerpunkte anhand von Beispielen erläutert. Im Gegensatz zu den Trendberichten 2023⁴⁾ und 2024⁵⁾ zählt „Inklusion und Differenzierung“ mit insgesamt 11 Beiträgen nicht mehr zu den sieben am häufigsten kategorisierten Schwerpunkten; dagegen gehört Forschung zur „Profession von Lehrkräften“ erstmals seit 2023 wieder dazu.

Digitale Medien und KI

Auch in diesem Jahr widmet sich ein Großteil der empirischen Lehr-Lern-Forschung digitalen Medien (49 Beiträge). Der Anteil an Projekten zum Thema künstliche Intelligenz (KI) steigt innerhalb dieses Forschungsbereichs zwar erwartungsgemäß im Vergleich zum Vorjahr,⁵⁾ liegt mit 10 Beiträgen aber immer noch bei nur 7,5 % aller analysierten Artikel. Die meisten Beiträge mit KI-Schwerpunkt beziehen sich zudem erneut auf die Hochschule. So betrachtet eine explorative Untersuchung von Sigot und Tassoti,⁷⁴⁾ welche Strategien Lehramtsstudierende nutzen, um Chemieaufgaben mit generativer KI zu lösen, und inwiefern die Studierenden ihren Umgang mit KI reflektieren. Wie die analysierten Chatverläufe mit der KI zeigen, geht nur ein Drittel der Teilnehmenden kritisch-reflektierend mit der KI um; die Mehrzahl akzeptieren Antworten von Chatbots häufig unreflektiert. Dies verdeutlicht: Studierende sollten bereits im Zuge ihres Studiums zur Nutzung und Reflexion von KI angeleitet werden.

Welches Potenzial KI für die Vermittlung chemischen Fachwissens haben kann, zeigt das Projekt OrChemSTAR von Thoms und Kolleg:innen.⁷⁵⁾ Hier wurde aufbauend auf einer Befragung von 125 Chemielehrkräften eine App entwickelt, die sowohl gedruckte als auch handgezeichnete Strukturformeln erkennt und analysiert. Dabei wird das in der App verwendete KI-Bilderkennungs-Modell mit Strukturformeln trainiert, welche zuvor von Schüler:innen gezeichnet wurden. Die Lehrkräfte gaben ergänzend Auskunft darüber, welche chemischen Verbindungen für Lernende schwierig darzustellen sind: besonders häufig einfache Verbindungen wie Wasser oder Ammoniak sowie einfache Kohlenwasserstoffe.

Neben der Nutzung von KI und den erwähnten Lehrkräftefortbildungen zur Digitalisierung⁶²⁾ befassen sich viele Beiträge mit der Nutzung von Virtual oder Augmented Reality^z.B.76,77) oder Animationen^z.B.64), um chemisches Fachwissen zu vermitteln. Eine Studie von Zeller et al. mit Schüler:innen der 8. Klassenstufe deutet auf Folgendes hin: Sowohl VR-basierte Lernmethoden als auch Animationsvideos können Schüler:innen helfen, Verbrennungsreaktionen besser zu verstehen.⁷⁶⁾

Darüber hinaus werden häufig Fragen zu digitalen Lerneinheiten untersucht, beispielsweise als Möglichkeit zum automatisierten Feedback für Selbstlernphasen während der Studieneingangsphase⁷⁸⁾ oder um zu untersuchen, wie Binnendifferenzierung affektive und kognitive Faktoren Lernender im Chemieunterricht beeinflusst.⁷⁹⁾

Unterrichtsmethoden und Hochschuldidaktik

Bei vielen Forschungsprojekten steht im Mittelpunkt, chemische Fachinhalte mit bestimmten Lehr- und Unterrichtsmethoden (insgesamt 27 Beiträge) oder im Kontext der Chemielehrkräftebildung zu vermitteln (insgesamt 23 Beiträge). Dabei sind Game-based-Learning^z.B.80) und Educational Escape-Games dem GDCP-Tagungsband zufolge ein anhaltender Trend für die Vermittlung im Chemieunterricht.^z.B.81–83)

Bei Studien in der Hochschullehre werden verschiedene Kompetenzen von Chemie-Lehramtsstudierenden betrachtet. Beispielsweise erheben verschiedene Projekte empirisch, inwiefern sich das kritische Denken,⁸⁴⁾ das professionsorientierte Fachwissen⁸⁵⁾ oder die mathematischen Fähigkeiten⁸⁶⁾ Studierender während des Studiums fördern lassen. Wie Reimer und Tepner in einer explorativen Studie im Kontrollgruppen-Design zeigen, fördert ein von ihnen entwickeltes Universitätsseminar die Erklär- und Reflexionskompetenz angehender Chemielehrkräfte, etwa in Handlungsaspekten wie Adaptivität oder Adressatenorientierung.⁸⁷⁾

Zudem behandeln einige Forschungsprojekte des Forschungsschwerpunkts „Hochschuldidaktik“ wie zuvor erwähnt Elemente der Studieneingangsphase.^z.B.70,78)

BNE und Bewertungskompetenz

Der Anteil an Forschungsarbeiten zur Bildung für nachhaltige Entwicklung und/oder zur Förderung der Bewertungskompetenz steigt in diesem Jahr auf 21 Beiträge (8 im Trendbericht 2024).⁵⁾ Dabei zeigt sich die große Bandbreite dieses Forschungsschwerpunkts: So werden unter anderem kritische Rohstoffe,⁷³⁾ die Bioraffinerie von Holz,²⁸⁾ die Verwertung von Kunststoffen,⁸⁸⁾ das Recycling von Solarmodulen,⁸⁹⁾ das Abschmelzen von Gletschern⁶⁶⁾ oder die Versauerung der Ozeane³⁶⁾ in unterschiedlichen Lehr-Lern-Situationen und im Hinblick auf unterschiedliche Forschungsfragen betrachtet. Die Forschung fokussiert zum Beispiel auf das Vorwissen von Lernenden zu einem Aspekt von Nachhaltigkeit⁷³⁾ oder auf die Förderung der Bewertungskompetenz bei alltäglichen Entscheidungen.⁸⁸⁾

Leves, Garrechts und Harms‘ Studie⁹⁰⁾ zufolge rückt der Klimawandel auch in den deutschen Curricula der Natur- und Gesellschaftswissenschaften in den Vordergrund. Die curriculare Einbindung der Klimabildung zeige sich in den analysierten Lehrplänen aus drei Bundesländern nicht nur an übergreifenden Themen, sondern auch durch die Erwähnung des Klimawandels als eigenständiger Inhalt, insbesondere in den naturwissenschaftlichen Fächern.

Außerschulische Lernorte und Schülerlabore

Die Begleitforschung zu außerschulischen Lernorten, insbesondere zu Schülerlaboren, liegt mit 16 Beiträgen ebenfalls im Trend chemiedidaktischer Lehr-Lern-Forschung. Verschiedene Ansätze untersuchen, wie sich der Besuch eines außerschulischen Lernorts auf die Interessen, die Motivation oder die Kompetenzen der Teilnehmenden auswirkt.⁹¹⁾ Dietel und Wilke⁹²⁾ kommen aufgrund ihrer Pilotstudie mit 96 Schüler:innen beispielsweise zum Ergebnis: Die von ihnen gewählten authentischen Kontexte an der Schnittstelle von Chemie und Medizin können andere Lernende mehr motivieren als nicht authentisch kontextualisierte Formate. Erste Vorhaben in diesem Forschungsbereich befassen sich zudem mit der Frage, welche Vorstellungen Lernende bezüglich verschiedener Aspekte von Nature of Science aufweisen und wie sich diese Aspekte sowie authentische naturwissenschaftliche Forschung im Rahmen von Schülerlabortagen vermitteln lassen.^42,44,93)

Drei Fragen an den Autor: Johann-Nikolaus Seibert

Welcher Trend ist in den letzten zwölf Monaten aufgekommen, den Sie so nicht erwartet haben?

Die unerwartet starke Präsenz fachdidaktischer Forschung in physikalischer Chemie hat mich überrascht – insbesondere die Vielfalt an Arbeiten zu chemischem Gleichgewicht, Energetik und Simulationsmethoden zeigt, dass dieses lange als „unterrichtsfern“ und trocken geltende Teilgebiet zunehmend didaktisch erschlossen und forschend durchdrungen wird.

Auf welchem Gebiet erwarten Sie in den nächsten zwölf Monaten die größte Entwicklung und warum?

Die dynamische Entwicklung in Künstlicher Intelligenz (KI) wird die Lehr-Lern-Forschung in den kommenden Jahren maßgeblich prägen und vorantreiben. Dabei ist es erforderlich, nicht nur empirische Untersuchungen weiter auszubauen, sondern insbesondere experimentell-konzeptionelle Ansätze zu verfolgen, um den praktischen Einsatz KI-gestützter tutorieller Systeme im Kontext des Arbeitens und Lernens in der Chemie systematisch zu erproben. Inhaltlich werden vor allem die Nanotechnologie und die Lebensmittelchemie im Fokus der Forschung stehen, da diese einerseits ein hohes Potenzial zur Kontextualisierung chemischer Lerninhalte bieten und andererseits zentrale Schwerpunkte in der fachwissenschaftlichen Forschung darstellen.

Ihre Forschung in 140 Zeichen?

Evidenzbasierte Entwicklung innovativer experimenteller und digitaler Lerneinheiten, um das selbstregulierte Lernen in der Chemie zu fördern.

Johann-Nikolaus Seibert hat den Trendberichtteil zur experimentell-konzeptionellen Forschung verfasst. Seibert ist Juniorprofessor für Fachdidaktik Chemie an der RPTU Kaiserslautern-Landau und leitet das Schüler:innenlabor CLeVerLAB. Er absolvierte sein Lehramtsstudium für Gymnasien und Gemeinschaftsschulen an der Universität des Saarlandes in den Fächern Mathematik und Chemie. In seiner interdisziplinären Promotion beschäftigte er sich damit, wie digital angereicherte Lehr-Lernangebote auf das selbstregulierte forschende Lernen von Schüler:innen im Schüler:innenlabor wirken.

Drei Fragen an den Autor: Stefan Müller

Welcher Trend ist in den letzten zwölf Monaten aufgekommen, den Sie so nicht erwartet haben?

Die Forschung zur Bildung für nachhaltige Entwicklung (BNE) und zur Förderung der Bewertungskompetenz liegt zwar schon mehrere Jahre im Trend, die stark gestiegene Zahl an Beiträgen in diesem Jahr und vor allem die große Vielfalt an Themen und Forschungsansätzen innerhalb dieses Forschungsschwerpunktes haben mich aber überrascht.

Auf welchem Gebiet erwarten Sie in den nächsten zwölf Monaten die größte Entwicklung und warum?

Die Lehr-Lern-Forschung zu Künstlicher Intelligenz (KI) steht noch relativ am Anfang. Ich erwarte, dass in den nächsten Monaten zahlreiche neue Forschungsansätze zu diesem Thema entwickelt werden, die sich insbesondere den Chancen und Herausforderungen bei der Nutzung von KI im Rahmen des Chemieunterrichts widmen werden. Auch die Forschung im Bereich Nature of Science scheint wieder vermehrt in den Mittelpunkt chemiedidaktischer Forschung zu rücken.

Ihre Forschung in 140 Zeichen?

Entwicklung innovativer digitaler Lernumgebungen für den Chemieunterricht und Vermittlung naturwissenschaftlicher Denk- und Arbeitsweisen.

Stefan Müller hat den Trendberichtteil zur empirischen Lehr-Lern-Forschung verfasst. Er ist seit 2023 Professor für Didaktik der Chemie an der Universität Koblenz. Im Anschluss an sein Studium für das gymnasiale Lehramt in den Fächern Chemie und Mathematik und seinen Vorbereitungsdienst promovierte er 2021 am Institut für Chemiedidaktik an der Universität Köln. Zu seinen Forschungsschwerpunkten gehören die Entwicklung digitaler Lernumgebungen für den Chemieunterricht und die Vermittlung von Nature of Science an Lernende und Lehrende.

• ¹ P. Engelmann, T. Wilke, S. Schwarzer, O. Tepner, Nachr. Chem. 2020, 68(12), 8–16
• ² Y. Gökkuş, T. Wilke, B. Pölloth, S. Schwarzer, Nachr. Chem. 2021, 69(12), 8–17
• ³ M. Maaß, P. Lanfermann, S. Habig, Nachr. Chem. 2022, 70(12), 17–25
• ⁴ D. Rosenberg, H. Rautenstrauch, Nachr. Chem. 2023, 71(12), 8–17
• ⁵ H. Pohle, D. Rosenberg, H. Rautenstrauch, Nachr. Chem. 2024, 72(12), 11–19
• ⁶ N. Graulich, S. Bernholt, M. Rodemer et al., J. Chem. Educ. 2024, 101(9), 4011–4017
• ⁷ J. Lossjew, S. Berthold, CHEMKON 2025, 32(4), 122–131
• ⁸ Y. Peperkorn, J.-K. Buschmann, S. Schwedler, Chem. Educ. Res. Pract. 2024, 25, 1030–1051
• ⁹ J. Mauch, I. Rubner, CHEMKON 2024, 32(2), 66–70
• ¹⁰ M. Ducci, MNU 2025, 2, 103–109
• ¹¹ M. Kremer, C. Tittel, F. Zeidler, MNU 2025, 3, 1–8
• ¹² M. W. Tausch, Nachr. Chem. 2025, 73(10), 13–16
• ¹³ K. Köhler, J. Seibert, G. Hornung, S. Stephan, J. Chem. Educ. 2025, 102, 2982–2989
• ¹⁴ P. Meyer, J. Chem. Educ. 2025, 102, 3748–3752
• ¹⁵ D. Huber, D. Diermann, J. Koenen, S. J. Glaser, J. Chem. Educ. 2025, 102, 2975–2981
• ¹⁶ B. Pölloth, J. Chem. Educ. 2025, 102, 1367–1379
• ¹⁷ H. Schnoor, S. Krafczyk, A. Rebenstorff, H. Rautenstrauch, CHEMKON 2025, 32(5), 162–167
• ¹⁸ D. Becker, N. Kreienhop, L. Otte, M. Beeken, CHEMKON 2024, 31(8), 290–298
• ¹⁹ A. Fruntke, M. Behnke, E. Dietel et al., CHEMKON 2024, 31(6), 207–214
• ²⁰ A. Wallbraun, T. Wilke, Unterricht Chemie 2025, 207, 36–41
• ²¹ I. Parchmann, H. Rautenstrauch, T. Wilke, P. Wlotzka, Unterricht Chemie 2025, 207, 2–8
• ²² C. Frank, Ch. Peifer, I. Parchmann, Unterricht Chemie 2025, 207, 18–23
• ²³ D. Diekemper, A. Fritz, B. Pölloth, CHEMKON 2025, 32(7), 210–216
• ²⁴ B. Pölloth, I. Parchmann, P. Wlotzka , Unterricht Chemie 2025, 206, 2–8
• ²⁵ K. Sommer, Unterricht Chemie 2025, 206, 26–31
• ²⁶ M. Petersen, J. Bauschulte, S. Talledo et al, J. Chem. Educ. 2025, 102, 2912–2919
• ²⁷ J. Sjöström, M. Yavuzkaya, G. Guerrero, I. Eilks, J. Chem. Educ. 2024, 101, 4189–4195
• ²⁸ A. Teplá, H. Hettegger, T. Rosenau, A. Lembens, CHEMKON 2025, 32(1), 13
• ²⁹ L. Zell, J. Nick, D. Quarthal, M. Oetken, J. Friedrich, CHEMKON 2024, 32(4), 140–143
• ³⁰ D. Rosenberg, T. Wagner, A. Hallmann, CHEMKON 2025, 32(6), 180
• ³¹ E. Kiesling, C. Bohrmann-Linde, Unterricht Chemie 2025, 205, 49–50
• ³² H. Amel, M. Beeken, J. Chem. Educ. 2025, 102, 3919–3930
• ³³ M. Linkwitz , Unterricht Chemie 2025, 205, 32–35
• ³⁴ A. P. Fritz, L. J. Daumann, S. Schwarzer, J. Chem. Educ. 2025, 102, 2096–2102
• ³⁵ P. Spitzer, E. Reichmann, S. Tassoti, CHEMKON 2024, 31(8), 311–314
• ³⁶ X. Schäfer, S. Habig, CHEMKON 2024, 31(7), 264–268
• ³⁷ Ch. G. Strippel, N. Graulich, Unterricht Chemie 2025, 205, 2–7
• ³⁸ K. Sommer, L. Nikel, J. Kath, U. Krupp, Unterricht Chemie 2025, 205, 8–13
• ³⁹ I. Seibert, N. Belova, L. Leppla, J. Seibert , Unterricht Chemie 2025, 205, 20–26
• ⁴⁰ A. P. Fritz, J. Schubert, P. Stopper et al., J. Chem. Educ. 2025, 102, 3592–3599
• ⁴¹ J. Shen, Ch. Zowada, N. Belova, R. Wie, X. Chen, J. Chem. Educ. 2025, 102, 3520–3527
• ⁴² L. Baumann, D. Diekemper, T. Binder et al., CHEMKON 2025, 32(6), 183–189
• ⁴³ M. Reinmold, A. Lühken, Nachr. Chem. 2024, (72)11, 14–17
• ⁴⁴ L. Gromm, K. R. Asmis, K. Zeitler, J. Sälker, R. Heimann, CHEMKON 2024, 31(6), 215–220
• ⁴⁵ S. Schwarzer, S. Kurschildgen, D. Diekemper et al., MNU 2025, 5, 358–364
• ⁴⁶ I. Parchmann, T. Bosch, Ch. Claussen et al., MNU 2024, 1, 29–36
• ⁴⁷ L. Nikel, C. G. Strippel, K. Sommer, Unterricht Chemie 2025, 208, 2–7
• ⁴⁸ K. Sommer, Ch. Toschka, R. Fisch, R. A. Fischer, J. Chem. Educ. 2025, 102, 3840–3848
• ⁴⁹ G. Thiele, K. A. Mirica, S. Habig, J. Chem. Educ. 2025, 102, 2364–2371
• ⁵⁰ D. Zeller, A. Ramella, N. Mack, C. Schrader, C. Bohrmann-Linde, MNU 2025, 4, 284–289
• ⁵¹ L. Zell, J. Friedrich, CHEMKON 2025, 32(1), 6–12
• ⁵² D. Zeller, C. Bohrmann-Linde, P. Wlotzka, Unterricht Chemie 2024, 203/204, 2–7
• ⁵³ L. Jasper, I. Melle, Chem. Teacg. Int. 2025, 1–10
• ⁵⁴ L. Richter, S. Schramm, J. Seibert, Tech. Know. Learn. 2025, 1–21
• ⁵⁵ A. Henne, S. Syskowski, P. Möhrke et al., CHEMKON 2025, 32(2), 48
• ⁵⁶ M. Brott, C. Egerer , MNU 2024, 2, 104–110
• ⁵⁷ S. Berber, M. Brückner, N. Maurer, J. Huwer, J. Chem. Educ. 2025, 102, 1445–1456
• ⁵⁸ S. Hüfner, H. Sander, F. Frey et al., CHEMKON 2025, 32(4), 132
• ⁵⁹ L. Rott, S. Abels, A. Nehring, J. Menthe, Unterricht Chemie 2024, 203/204, 2–9
• ⁶⁰ M. Kandziora, Ch. Priert, J. Menthe , Unterricht Chemie 2024, 203/204, 24–29
• ⁶¹ E. Hofer, S. Abels , Unterricht Chemie 2024, 203/204, 30–35
• ⁶² I. Parchmann, A. Banerji, S. Bernholt et al. (2025), GDCP-Jahrestagung in Bochum 2024, 545–548
• ⁶³ B. Heinitz, M. Holodynski & B. Nehring (2025), GDCP-Jahrestagung in Bochum 2024, 457–460
• ⁶⁴ C. Egerer, C. Flerlage, S. Lenzer, A. Banerji, S. Bernholt (2025), GDCP-Jahrestagung in Bochum 2024, 553–556
• ⁶⁵ R. Grandrath, D. Zeller, S. Cornelius, C. Bohrmann-Linde (2025), GDCP-Jahrestagung in Bochum 2024, 905–908
• ⁶⁶ M. Gröger, P. Spitzer, V. Heck, J. Höper (2025), GDCP-Jahrestagung in Bochum 2024, 789–792
• ⁶⁷ S. Hollweck, T. Münz, J. Paul (2025), GDCP-Jahrestagung in Bochum 2024, 113–116
• ⁶⁸ F. List, E. Hofer, S. Abels (2025), GDCP-Jahrestagung in Bochum 2024, 841–844
• ⁶⁹ R. Heimann, I. Rienäcker, CHEMKON 2024, 31(7), 258
• ⁷⁰ J. Kneuper, S. Henke, I. Melle (2025), GDCP-Jahrestagung in Bochum 2024, 505–508
• ⁷¹ M. Kaldewey, S. Schwedler (2025), GDCP-Jahrestagung in Bochum 2024, 441–444
• ⁷² I. Braun, S. E. Lewis, N. Graulich (2025), GDCP-Jahrestagung in Bochum 2024, 421–424
• ⁷³ M. Prechtl, B. Boughamari, J. A. Czernek, Y. L. Legscha, CHEMKON 2025, 32(5), 149
• ⁷⁴ 74) M. Sigot, S. Tassoti (2025). GDCP-Jahrestagung in Bochum 2024, 77–80
• ⁷⁵ L.-J. Thoms, F. Furrerm M. Rhiner et al. (2025), GDCP-Jahrestagung in Bochum 2024, 69–72
• ⁷⁶ D. Zeller, T. Frohne, C. Bohrmann-Linde, N. Mack, C. Schrader (2025), GDCP-Jahrestagung in Bochum 2024, 577–580
• ⁷⁷ L. Meiertoberend, J. Menthe (2025), GDCP-Jahrestagung in Bochum 2024, 585–588
• ⁷⁸ F. Trauten, C. Eitemüller, M. Walpuski (2025), GDCP-Jahrestagung in Bochum 2024, 101–104
• ⁷⁹ A. Liskes, H. van Vorst (2025), GDCP-Jahrestagung in Bochum 2024, 173–176
• ⁸⁰ S. Wallrath, B. Risch (2025), GDCP-Jahrestagung in Bochum 2024, 581–584
• ⁸¹ L. Semmler, N. Belova, V. Engstler et al. (2025), GDCP-Jahrestagung in Bochum 2024, 477–481
• ⁸² V. Engstler, A. Marohn (2025), GDCP-Jahrestagung in Bochum 2024, 485–488
• ⁸³ N. Belova, K. Neufeld, C. Lathwesen (2025), GDCP-Jahrestagung in Bochum 2024, 489–492
• ⁸⁴ L. Albrecht, Ch. S. Reiners (2025), GDCP-Jahrestagung in Bochum 2024, 445–448
• ⁸⁵ N. Prewitz, K. Groß (2025), GDCP-Jahrestagung in Bochum 2024, 469–472
• ⁸⁶ L. Richter, S. Müller, N. Riemer, C.-G.Tutor, J.-N. Seibert (2025), GDCP-Jahrestagung in Bochum 2024, 733–736
• ⁸⁷ S. Reimer, O. Tepner, ZfDN 2025, 31(7)
• ⁸⁸ F. Pawlak, D. Diekemper, S. Schwarzer (2025), GDCP-Jahrestagung in Bochum 2024, 109–112
• ⁸⁹ A. Pauly, L. Baumgarten (2025), GDCP-Jahrestagung in Bochum 2024, 121–124
• ⁹⁰ A.-K. Leve, C. Garrecht, U. Harms, ZfDN 2025, 31(3)
• ⁹¹ J. Memmen, S. Markic (2025), GDCP-Jahrestagung in Bochum 2024, 201–204
• ⁹² E. Dietel, T. Wilke (2025), GDCP-Jahrestagung in Bochum 2024, 141–144
• ⁹³ M. Kunz, S. Müller (2025), GDCP-Jahrestagung in Bochum 2024, 737–740

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