Seit nunmehr ca. 50 Jahren sind die gravierenden Mängel des naturwissenschaftlichen Schulunterrichts in Deutschland empirisch belegt und im Detail bekannt. An den Verstehens-Defiziten konnten daher auch alle in den letzten Jahrzehnten ergriffenen bildungspolitischen und fachdidaktischen Reformmaßnahmen nichts Wesentliches ändern. Zudem gibt es bisher kaum Erkenntnisse über die Ursachen dieser Lern- und Lehrmisserfolge. Dieses ,Phänomen des Scheiterns' der schulischen Vermittlung naturwissenschaftlicher Allgemein-Bildung sowohl auf unterrichtspraktischer als auch disziplinärer Ebene ist Ausgangspunkt dieser Arbeit. Sie untersucht die diesem pädagogischen Skandalon zugrunde liegenden strukturellen Probleme des Verstehen-Lehrens, d.h. die sachlich-systematischen Gründe und sozialpolitischen Funktionen des Scheiterns. Dabei werden unterschiedliche Problem-Typen sowie die pädagogisch relevanten Dimensionen des Problems herausgearbeitet und mit der Kategorie des Verstehen-Lehrens systematisch organisiert, um den Zusammenhang dieser Problemdimensionen erkennbar zu machen. Aus dieser kritischen Strukturtheorie des naturwissenschaftlichen Schulunterrichts werden schließlich Schlussfolgerungen in professionstheoretischer Perspektive gezogen. Zum einen werden die unterrichtspraktischen Handlungsanforderungen der Lehrkräfte als ,Kunst des Verstehen-Lehrens' expliziert, zum anderen werden auf der disziplinären Ebene das Programm und die Aufgaben einer ,Pädagogischen Wissenschaftsforschung' skizziert.