Schwerpunkt der Forschung sind Lernprozesse im Physikunterricht. Dabei wird zum Beispiel die Tiefenstruktur von Unterricht in Hinblick auf eine geeignete, kohärente Abfolge von Lernschritten untersucht. Studien konnten zeigen, dass eine an den Basismodellen von Fritz Oser orientierte Unterrichtsstrukturierung insbesondere schwächeren Schülern hilft, physikalische Inhalte zu erlernen.

Für das Lernen von Physik spielen die kognitiv-sprachliche Handlungen des Beschreibens, Erklärens und Begründens im Physikunterricht eine wichtige Rolle. Wie diese im Rahmen des Physikunterrichts gefördert werden können ist ebenfalls ein wichtiges Forschungsgebiet.

Darüber hinaus findet Forschung im Bereich der Aufgabenentwicklung, der Diagnose von Lernprozessen, der Unterrichtswahrnehmung und des Vergleichs verschiedener fachlichdidaktischer Unterrichtsansätze statt.