„Der Gelehrte studiert die Natur nicht, weil das etwas Nützliches ist.
Er studiert sie, weil er daran Freude hat, und er hat Freude daran, weil sie so schön ist. [...]“
(Henri Poincaré, 1854—1912, bedeutender Physiker & Mathematiker)

Die Welt erklären. Dies wird häufig angeführt, wenn die Frage nach der Bedeutung der Naturwissenschaft Physik aufkommt. Dies entspricht auch der ursprünglichen Bedeutung des Wortes Physik: „Naturlehre“.

Die Welt in ihren Phänomenen zu erklären, frei nach Poincaré, das muss sicher auch die Hauptaufgabe des naturwissenschaftlichen Unterrichts im Fach Physik sein. Dabei werden jedoch nicht nur alltägliche Erscheinungen wie Licht und Strom erklärt, sondern es treten auch die Methoden der Naturwissenschaft in den Vordergrund.

Die moderne Physik als eigenständige Naturwissenschaft entstand im 16. und 17. Jahrhundert und ist eng mit Namen wie Galileo Galilei und Isaac Newton verknüpft, die als erste so etwas wie eine physikalische Methodik entwickelten. Die großen physikalischen Fortschritte der darauffolgenden zwei Jahrhunderte verdanken wir Menschen wie Faraday, mit Fug und Recht als der größte Experimentalphysiker aller Zeiten bezeichnet, oder Maxwell, der Faradays geniale Ergebnisse in mathematische Gleichungen umsetzte.
Im 20. Jahrhundert fanden radikale Umbrüche statt, verursacht durch revolutionäre neue Theorien: Einsteins Relativitätstheorien sowie Heisenbergs, Plancks und Schrödingers Quantenmechanik.
Im weiteren Verlauf des letzten Jahrhunderts verbreiterte sich mit dem rasanten technischen Fortschritt auch die Physik immer mehr, so dass man neben der grundlegenden Unterscheidung zwischen theoretischer und Experimentalphysik noch viele Unterdisziplinen in der Physik, die sich von den unermesslichen Strukturen im Universum (Kosmologie, Teilchenphysik) bis zur allerkleinsten Grundfeste der Materie (Quantenmechanik, Teilchenphysik) erstrecken, in denen die Wissenschaft mit gigantischen Maschinen wie Teilchenbeschleunigern oder auch Weltraumteleskopen Antworten aber auch immer viele neue Fragen zu Tage fördert.

Ziel des Physikunterrichts muss es also einerseits sein, den Schülerinnen und Schülern diese Vielfalt durch Fachinhalte nahe zu bringen. Andererseits lernen die Schülerinnen und Schüler die Methodik des wissenschaftlichen Arbeitens auf kooperative Weise. Denn nur dadurch, dass Faraday mit seinem Freund, dem genialen Mathematiker Maxwell zusammenarbeitete, gelang der Durchbruch und die Entwicklung der Theorie der Elektrodynamik.