Das Hauptanliegen der Arbeitsgruppe „Didaktik der Physik“ ist es, das Lernen von Physik in Schulen und Hochschulen zu untersuchen und zu verbessern. Mithilfe des Einsatzes von Methoden der empirischen Lehr-Lernforschung lassen sich evidenzbasierte Aussagen im Bereich der fachdidaktischen Grundlagen- und Entwicklungsforschung treffen.

Die kompetenzorientierte Lehrerbildungsforschung steht dabei – im Einklang mit dem Profilbereich „Transformation und Bildung“ der Universität Paderborn – im besonderen Fokus der Arbeitsgruppe. Sie widmet sich der Gestaltung einer zukunftsgerichteten Lehrerbildung unter veränderten gesellschaftlichen Rahmenbedingungen sowie unter Berücksichtigung von Socio-Scientific Issues (z. B. Klimawandel und Energieversorgung, Digitalisierung, Künstliche Intelligenz). Aktuelle Projekte in diesem Kontext befassen sich unter anderem mit inhaltlichen Gestaltungsmerkmalen und der unterrichtlichen Einbettung digitaler Medien. Diese werden mithilfe von Lehrkräftefortbildungen auch in die dritte Phase der Lehrkräfteausbildung transferiert. Daneben werden die forschungsbasierte Weiterentwicklung von Lehr- und Prüfungsformaten in Lehramtsstudiengängen der Physik sowie die evidenzgestützte Entwicklung von Unterrichtsmaterialien für Schulen in den Blick genommen, indem unter anderem selbst designte Low-Cost-Experimente entwickelt und im Hinblick auf die Lernwirksamkeit, Praktikabilität und Akzeptanz untersucht werden. Drittmittelgeber der Arbeitsgruppe sind u.a. DFG und BMBF.