Mein Forschungsschwerpunkt liegt auf der prozessorientierten Untersuchung naturwissenschaftlicher Lernumgebungen, d. h. ich möchte verstehen, welche kognitiven und affektiven Prozesse während einer Schulstunde oder eines Universitätsseminars in den Naturwissenschaften ablaufen. Dabei hat das laborpraktische Arbeiten für mich eine besondere Bedeutung. Als Prüfstein der Naturwissenschaften spielt es eine besondere Rolle in schulischen und hochschulischen Curricula, und seine empirische Untersuchung ist durch die händische Komponente (z. B. spezielle Handgriffe für Gerätschaften oder Sicherheitsaspekte) zugleich enorm anspruchsvoll. Um dem zu begegnen, stütze ich mich forschungsmethodisch auf quantitativ-statistische Verfahren wie latente Variablenmodellierungen (z. B. Strukturgleichungsmodelle), longitudinale Mehrebenenmodelle sowie Kausalmodellierungen. Ich kombiniere diese mit modernen Ansätzen aus dem Natural Language Processing und dem Machine Learning. Meine Arbeit soll für ein feiner granulares Verständnis des Lehrens und Lernens der Naturwissenschaften sorgen: Unter welchen Bedingungen benötigen Lernende bestimmte Instruktionen, Unterstützungen oder Freiräume, um optimal auf zukünftige Berufsbilder vorbereitet zu werden und eine naturwissenschaftlich-experimentelle Grundbildung zu erwerben? Mit der Bearbeitung dieser Leitfrage werden beispielsweise Zugänge zu einer stärkeren Individualisierung entsprechender Lernumgebungen geschaffen und Potentiale für die Lehrkräftebildung freigesetzt.