Die schulische Bildung befindet sich in einem rasanten Wandel, denn Inklusion und Digitalisierung als gesamtgesellschaftlich anerkannte neue Rahmenbedingungen erfordern von den Lehrkräften Basis-kompetenzen in der Realisierung der inklusiven, digitalen Welt in der Schule (Meier, Kremser, Finger, & Huwer, 2020). Für den Chemieunterricht besteht die Herausforderung, die Strategie der Kultusministerkonferenz KMK (2016) zur „Bildung in der digitalen Welt“, deren cha-rakteristisches Merkmal die Verbindung der Inklusion – die Teilhabe Aller an Zugängen zur Bil-dung – und der Digitalisierung, integrativ zu verwirklichen. Dennoch lassen sich für den internati-onalen wie auch für den deutschsprachigen Raum kaum geeignete Modelle als Instrumente zur Planung von inklusivem Unterricht unter Einbindung digitaler Medien finden. Die Paradigmen-wechsel für den Unterricht von exklusiv zu inklusiv und analog zu digital werden meist isoliert be-trachtet und selten in ihrer Gesamtheit bedacht, aber nur in der synthetischen Betrachtung die-ser Aspekte kann der Inklusionsprozess optimiert werden (Muuß-Merholz, 2020). Naturwissen-schaftliche Erkenntnisgewinnung durch Problemlösen bietet aber eine Möglichkeit, verschiedene Anforderungen eines inklusiven Chemieunterrichts zu berücksichtigen, wobei das Promotions-projekt ausdrücklich auf dem weiter zu fassenden Begriff der Inklusion beruht. Die vorliegende Arbeit widmet sich demzufolge der Entwicklung und Validierung eines Modells für den inklusiven Chemieunterricht (MiC) und darauf aufbauend dem Transfer des Modells in eine praxisnahe, in-klusive Lernumgebung unter Verwendung eines interaktiven Lernbuches. Anhand des erfolgrei-chen Transfers des MiC-Ansatzes in eine inklusive, analog-digitale Lernumgebung konnte gezeigt werden, dass die drei Schritte des MiC-Ansatzes handhabbar und praktisch umsetzbar sind. Zu-gleich konnte die Eignung und das Potenzial des Multitouch-Learning-Books für den inklusiven Chemieunterricht nachgewiesen werden. / School education is undergoing rapid change, because inclusion and digitalisation as new frame-work conditions recognised by society as a whole require basic competences from teachers in the realisation of the inclusive, digital world in school (Meier, Kremser, Finger & Huwer, 2020). For chemistry teaching, the challenge is to realise the strategy of the KMK Conference of Ministers of Culture (2016) on "Education in the Digital World", whose characteristic feature is the connection of inclusion - the participation of all in access to education - and digitalisation in an integrative way. Nevertheless, hardly any suitable models can be found for the international as well as for the German-speaking area as instruments for planning inclusive lessons with the integration of digital media. The paradigm shifts for teaching from exclusive to inclusive and analogue to digital are usually considered in isolation and rarely considered in their entirety, but only in the synthetic consideration of these aspects can the inclusion process be optimised (Muuß-Merholz, 2020). However, scientific knowledge acquisition through problem solving offers a possibility to consider different requirements of an inclusive chemistry education, whereby the PhD project is explicitly based on the broader concept of inclusion. Accordingly, this thesis is dedicated to the develop-ment and validation of a model for inclusive chemistry teaching (MiC) and, building on this, the transfer of the model into a practical, inclusive learning environment using an interactive learning book. The successful transfer of the MiC approach into an inclusive, analogue-digital learning en-vironment showed that the three steps of the MiC approach are manageable and can be imple-mented in practice. At the same time, the suitability and potential of the multitouch learning book for inclusive chemistry teaching was demonstrated.

Externe Repräsentationen sind für das Verständnis und die Vermittlung chemischer Phänomene und Konzepte essenziell. Lernende werden mit einer Vielzahl an Darstellungen konfrontiert, mit denen sie geeignet umgehen müssen, um die darin transportierten Inhalte zu erfassen. Eine wichtige Voraussetzung für die flexible Verwendung mehrerer Repräsentationen im Lehr- und Lernprozess stellt die sogenannte Translationsfähigkeit dar, welche das Überführen verschiedener Darstellungsformen ineinander beschreibt. Empirische Studien weisen dahingehend auf Defizite bei Lernenden hin. Demzufolge untersucht die vorliegende Arbeit in einer quantitativen Querschnittstudie, inwiefern (a) Übersetzungswege und (b) zu übersetzende Stoffklassen die Übersetzungsschwierigkeit beeinflussen und (c) welche Zusammenhänge zwischen personenbezogenen Eigenschaften und der Translationsfähigkeit bei Lernenden bestehen. Die Stichprobe umfasst Lernende der 10. und 11. Jahrgangsstufe des Bundeslandes Berlin. Für die Erfassung der Translationsfähigkeit wurde ein Erhebungsinstrument konzipiert, dessen Aufgaben in einem Think-Aloud-Setting (N = 10) und in einer quantitativen Vorstudie (N = 225) pilotiert wurden. Die Auswertung der Daten erfolgte unter Anwendung von Item-Response-Theorie sowie Zusammenhangsanalysen. Die Ergebnisse (N = 629) zeigen, dass sich Übersetzungswege zwischen Moleküldarstellungen geringfügig in der Übersetzungsschwierigkeit unterscheiden und ähnlich hohe Anforderungen an die Translationsfähigkeit stellen (a). Zu übersetzende Stoffklassen zeigen Unterschiede in den Übersetzungsschwierigkeiten und damit in den Translationsanforderungen an Lernende (b). In einer multiplen Regression konnten personenbezogene Eigenschaften wie deklaratives Fachwissen und Mental Load als Prädiktoren der Translationsfähigkeit identifiziert werden (c). Die Befunde bieten damit Ansatzpunkte zum Umgang mit Lerngelegenheiten mit Translationsanforderungen und Möglichkeiten für Anschlussforschung. / External representations are important to understand and teach chemical phenomena and concepts. Students are faced with a multitude of representations, which they have to deal with appropriately to comprehend the content conveyed to them. An important prerequisite for the flexible use of several representations in teaching and learning processes is the so-called translation ability, which includes switching from one form of representation to another. However, empirical work reveals deficits among students. To shed light on these deficits, this work uses a quantitative cross-sectional study to investigate how the variables (a) translation path and (b) chemical class influence the translation difficulty, and (c) which correlations exist between students’ personal characteristics and their translation ability. The sample consists of 10th and 11th grade students from high schools in Berlin. To assess translation ability, a multiple-choice test was developed and validated in a think-aloud setting (N = 10) and a quantitative pre-study (N = 225). The data were analyzed using item response theory, as well as correlation and regression analyses. The results (N = 629) indicated that translation paths between molecular representations differ only slightly in terms of translation difficulty and have similarly high translation ability requirements (a). Regarding chemical classes, differences in translation difficulty and thus translation requirements for students could be identified (b). In a multiple regression, person-related variables such as declarative knowledge and mental load could be identified as predictors of translation ability (c). Thereby, these findings provide first principles for dealing with learning opportunities that have translation requirements and possibilities for follow-up research.