Ganz allgemein beschäftigen sich die Naturwissenschaften mit Phänomenen der belebten und unbelebten Natur und die Technik realisiert die Umsetzung der naturwissenschaftlichen Erkenntnisse.
Aufgabe der naturwissenschaftsdidaktischen Forschung ist es, herauszufinden, wie der Unterricht im naturwissenschaftlich-technischen Bereich verbessert sowie Interesse und Motivation gesteigert werden können. In den naturwissenschaftsdidaktischen Lehrveranstaltungen werden unter anderem grundlegende Kenntnisse darüber vermittelt, wie in den Naturwissenschaften Erkenntnisse gewonnen werden, welche Ziele der naturwissenschaftliche Unterricht hat, wie man ihn plant und seine Inhalte verständlich vermittelt, wie grundlegende experimentelle und methodische Fertigkeiten entwickelt und Experimente in den verschiedenen Schulstufen eingesetzt werden.
Der Fachbereich setzt sich zusammen aus den Fachgruppen
Er versteht sich als Einheit mit vielen Gemeinsamkeiten – ohne das Spezifische der einzelnen Fächer zu ausser Acht zu lassen. Den Naturwissenschaften gemeinsam ist zum Beispiel die grundlegende naturwissenschaftliche Arbeitsweise mit Hypothesenbildung, Experiment, Beobachtung, Interpretation und Einordnung.
Neben Experimenten sind vielseitige, handlungsorientierte Arbeitsweisen einer der Schwerpunkte der gemeinsamen naturwissenschaftlich-technischen Grundausbildung der Lehrpersonen aller Schulstufen an der PH Zürich sowie der fächerverbindenden Aus- und Weiterbildungsangebote.