Abstract The understanding of complex molecular representations is crucial for comprehending molecular scientific phenomena, but many students struggle with them. Therefore, we investigated the effectiveness of short written clues in dealing with molecular representations, specifically their impact on performance, self-efficacy, and stress reactions. A total of 136 secondary school students participated and engaged in tasks involving complex molecular representations in a prior knowledge test and a main test. Half of the students received clues, while the other half did not. The results showed that students who received clues performed significantly better on the test, highlighting their effectiveness for improving performance. However, the clues had no influence on self-efficacy, which remained moderate for both groups. Physiological stress responses (heart rate variability) indicated that students without clues experienced increased stress during the main test, whereas those with clues maintained lower stress levels like those in the prior knowledge test. Subjective stress levels decreased for both groups from the prior knowledge test to the main test, with students who received clues tending to report lower stress levels. In conclusion, short written clues were found to be effective in improving performance and reducing stress levels when dealing with complex molecular representations, although long-term interventions may be required to enhance self-efficacy.

Supporting students in complex problem-solving tasks is intricate due to the variety of difficulties students face. Although adaptive support has proven effective in addressing various difficulties in different disciplines, its application and exploration in science education, particularly through intelligent tutoring systems (ITSs), is limited. This study aimed to investigate the effectiveness of adaptive support in fostering students' problem-solving processes in organic chemistry, focusing on deriving insights for designing an ITS. Adaptive support, in the form of adaptive stepped supporting tools (ASSTs), was developed and implemented in problem-centred interviews with 19 undergraduate chemistry students. The analysis indicated that ASSTs generally supported students' problem-solving processes effectively. Additionally, certain factors were identified that influenced the effective processing of ASSTs. The results suggest that an effective ITS should feature highly flexible support pathways, a prior knowledge assessment, the explicit communication of identified difficulties, a drop-out option, and discipline-specific task formats. However, the results also raise questions about the assumed extent of prior knowledge in adaptive support and the point at which the amount of required support becomes impractical.

Abstract Ein Forschungsnetzwerk bringt Lehrende und Wissenschaftler:innen aus Organik und Fachdidaktik zusammen. Es konzentriert sich auf die Hochschullehre und will basierend auf Best‐PracticeErfahrungen und empirischen Erkenntnissen der Lehr‐Lernforschung Empfehlungen erarbeiten, wie Lehre gestaltet werden sollte.