Das Wissenschaftliche Denken als die Fähigkeit naturwissenschaftliche Probleme zu lösen ist Teil der naturwissenschaftlichen Grundbildung. Allerdings wird deutschen Lernenden diesbezüglich vielfach Förderbedarf attestiert. Über die gymnasiale Oberstufe liegen zwar bisher wenige Befunde vor, diese verweisen aber ebenfalls auf Förderbedarf, der hier um so brisanter ist, da die Schüler mit der allgemeinen Hochschulreife auch wissenschaftliche Berufe ergreifen können. Zur Förderung des Wissenschaftlichen Denkens wird das Forschende Lernen empfohlen. Hierbei ist jedoch gezielte und intensive Unterstützung von Seiten der Lehrkraft notwendig, die allerdings ein hohes Maß an situativer Diagnostik und entsprechender Hilfestellungen bedarf. Im Rahmen dieser Arbeit wurden zwei verschiedene Formate materialgestützter Lernunterstützungen entwickelt und in einer 2x2-faktoriellen Interventionsstudie auf ihre Wirksamkeit untersucht: 1) gestufte Lernhilfen (Forschertipps) und 2) diskursiv-reflexive Szenarien (Concept Cartoons). Die Studienergebnisse zeigen, dass beide Formate zur Förderung des Wissenschaftlichen Denkens im Rahmen des Forschenden Lernens effektiv sind. Für den Erwerb von Methodenwissen und Fachwissen konnte dieser Effekt tendenziell ebenfalls gezeigt werden. Darüber hinaus zeigt sich, dass die Lernunterstützungen die kognitive Belastung der Schüler reduzieren können. Für den Biologie-Unterricht liegen so zwei Formate vor, die zur Unterstützung des Forschenden Lernens eingesetzt werden können. Generell weist die Studie jedoch auch darauf hin, dass der Umgang mit den Unterstützungen einer adäquaten Einführung bedarf.