Dieser Beitrag untersucht den Zusammenhang zwischen der professionellen Handlungskompetenz von Lehrkräften, der Qualität des Unterrichtsangebots und dem Erreichen mehrdimensionaler Bildungsziele in den Naturwissenschaften. Die Befundlage zu dieser theoretisch beschriebenen Wirkkette ist in den Naturwissenschaften uneinheitlich, was auf unterschiedliche Operationalisierungen zurückgeführt wird. Anhand einer differenzierten Erfassung des fachdidaktischen Wissens (FDW) und des Enthusiasmus der Lehrkräfte analysieren wir, inwiefern diese mit dem generischen und fachspezifischen kognitiv aktivierenden sowie motivationalen Potenzial von Leistungsaufgaben zusammenhängen und ein Einfluss auf die Kompetenzen der Schüler:innen besteht. Daten von N = 31 Naturwissenschaftslehrkräften und ihren N = 630 Schüler:innen wurden verwendet. Die Ergebnisse zeigen, dass deklaratives FDW zwar mit dem motivationalen Potenzial von Aufgaben korreliert, jedoch kein direkter Zusammenhang zwischen den professionellen Kompetenzen und den Kompetenzen der Lernenden existiert. Das motivationale sowie das fachspezifische kognitiv aktivierende Potenzial der Aufgaben hängen mit den Kompetenzen der Schüler:innen zusammen.