Das Buch enthält 21 Beiträge aus der zweiten Zwei-Jahres-Phase des DFG-Schwerpunktprogramms "Bildungsqualität von Schule (BiQua): schulische und außerschulische Bedingungen mathematischer, naturwissenschaftlicher und überfachlicher Kompetenzen". BiQua ist ein problemorientiertes interdisziplinäres Schwerpunktprogramm, das pädagogisch-psychologische und didaktische Grundlagenforschung mit der Praxis verbindet. Es werden Ansätze zur Qualitätsverbesserung in den Fächern Mathematik, Physik, Chemie und Sachkunde berichtet. In den Kapiteln werden theoretisch fundierte videobasierte Diagnoseinstrumente zur Beschreibung und Identifizierung typischer Unterrichtsmuster vorgestellt und angewandt und innovative Unterrichtsmodule und Unterrichtsmaterialien erstellt. Außerdem werden Ausbildungs- und Fortbildungsprogramme für Lehrkräfte, Schüler- und Elterntrainings zur Optimierung fächerübergreifender Kompetenzen, Formen effizienter Hausaufgabenstellung und Hausaufgabenbearbeitung und Ansätze zur Verbesserung der Schulkultur entwickelt und in ihrer Wirksamkeit evaluiert.