Die Umsetzung des Modells des anwendungs- und problemorientierten Unterrichts (APU) soll helfen, die Erreichung der gymnasialen Bildungsziele zu verbessern. APU ist auf den Erwerb von Handlungs- und Anwendungskompetenzen im Hinblick auf entsprechende Situationen und Aufgaben ausgerichtet, indem die folgenden Teilkomponenten in ihrem systematischen Zusammenhang gefördert werden: Erwerb von anwendbarem, bildungszielkonformem und curricular abgestimmtem Wissen mit deklarativen, prozeduralen und konditionalen Komponenten, Erwerb von fachlichen Denk- und Arbeitsstrategien, Erwerb von (überfachlichen) Lernstrategien, Verbesserung der Metakognition, Verbesserung sozialer (und kommunikativer) Kompetenzen, Entwicklung der Werthaltungsbildung, Kritik- und Urteilsfähigkeit in Wertfragen, Entwicklung des Interesses für das Fach sowie der Lernleistungsmotivation, Entwicklung der Selbstverantwortung für das eigene Lernen. Die Modellierung des entsprechenden Unterrichts erfolgt auf einer mittleren Konkretisierungsebene über 11 Unterrichtsleitlinien. Die variablen Umsetzungsmöglichkeiten gewähren - im Unterschied zu vielen anderen technologischen Unterrichtstheorien - die für professionelles Lehrhandeln wichtige "Methodenfreiheit". Das Forschungsteam geht davon aus, dass Unterricht, in dem Lehrkräfte gezielt die Förderung der Wirkungskategorien in einer systematischen, curricular begründeten kohärenten Kombination anstreben, zu besseren Ergebnissen führt als Unterricht ohne diese Leitlinien-Systematik. Die Überprüfung dieser Hypothese erfolgt im Projekt mittels eines quasiexperimentellen Designs.
