Die naturwissenschaftsdidaktische Forschung greift auf ein großes Repertoire an Forschungsmethoden für die Gewinnung und Analyse von Daten über das Lernen der Biologie, Chemie und Physik sowie für die Entwicklung darauf basierender Unterrichtskonzeptionen zurück. Dieses Buch gibt einen breiten Überblick und führt in die konkrete Anwendung verschiedener Methoden ein.

Formate und Methoden naturwissenschaftsdidaktischer Forschung.- Die Entwicklung von Kompetenzstrukturmodellen.- Design-Forschung.- Aktionsforschung als Teil fachdidaktischer Entwicklungsforschung.- Vom didaktischen Konzept zur Unterrichtseinheit.- Methodik von Vergleichsstudien zur Wirkung von Unterrichtsmedien.- Laborstudien zur Untersuchung von Lernprozessen.- Fallstudien zur Analyse von Lernpfaden.- Validität - Misst mein Test, was er soll?.- Die qualitative Inhaltsanalyse - eine Methode zur Auswertung von Interviews.- Leitfadengestützte Interviews.- Die Methode der Gruppendiskussion zur Erfassung von Schülerperspektiven.- Curriculare Delphi-Studien.- Offene Aufgaben kodieren.- Lautes Denken - die Analyse von Denk-, Lern- und Problemlöseprozessen.- Videobasierte Analyse unterrichtlicher Sachstrukturen.- Einsatz von Fällen in der Lehr- und Lernforschung.- Entwicklung von Unterrichtsvignetten.- Auswertung narrativer Lernerdaten.- Analyse der Schwierigkeit naturwissenschaftlicher Fachtexte.- Entwicklung eines Leistungstests für fachdidaktisches Wissen.- Entwicklung eines Fragebogens zur Untersuchung des Fachinteresses.- Die Fragebogenmethode, ein Klassiker der empirischen didaktischen Forschung.- Mehrebenenanalyse am Beispiel der Lernwirkung von Aufgaben.- Entwicklung eines Testverfahrens zur Analyse fachdidaktischen Wissens.- Concept Mapping als Diagnosewerkzeug.- Entwicklung eines Rasch-skalierten Leistungstests.- Rasch-Analyse naturwissenschaftsbezogener Leistungstests.- Entwicklung eines Testinstruments zur Messung von Schülerkompetenzen.- Statistische Verfahren für die Analyse des Einflusses von Aufgabenmerkmalen auf die Aufgabenschwierigkeit.