קבוצת הוראת הפיסיקה נוסדה בשנת  1964 ע"י פרופ' עמוס דה-שליט, המנהל המדעי של מכון ויצמן דאז, שגם עמד בראשה בשנותיה הראשונות. החשיבות שראה עמוס בשילוב של מחקר בפיתוח, מהוה תשתית לעבודת הקבוצה גם כיום: חברי הקבוצה נטועים בהוראת הפיסיקה בישראל, ומעורים בהוראת המדעים בעולם. הם רואים את תפקידם בפיתוח והפעלה מבוססי מחקר של חומרים וסביבות למידה ומסגרות להתפתחות מקצועית – לשרות מורי הפיזיקה.

הפיתוח מבוסס המחקר של פעילויות למידה בסביבות מגוונות, ספרי לימוד, ומדריכים למורה – מתמקד בתוכנית הלימודים בפיזיקה בחטיבה העליונה, ובהוראת הפיזיקה בחטיבת הביניים במסגרת תכנית הלימודים במדע וטכנולוגיה, ובמסגרת כיתות מצוינות המפעילות את תכנית שער לפיזיקה. סביבות וחומרי הלמידה מכוונים לפתח אצל הלומדים כישורי למידה עצמאית ושיתופית, הבנה מושגית ודרכי חשיבה ועבודה מדעיות, ולקדם הוראה מותאמת אישית באמצעות מיזם פט"ל – מערכת ניהול למידה המהווה מקום מפגש וירטואלי מרכזי לשיתוף בין מורי הפיזיקה בישראל. כמו כן פותחו בקבוצה תכניות לימודים ייחודיות המקנות 2-5 יחידות תוספתיות לתלמידי פיזיקה – "פיזיקה ותעשיה", "חומר רך" "פרויקט בפיזיקה מחקרית" ו"מדע חישובי בינתחומי", במטרה לגשר בין לימודי הפיזיקה בבית הספר לעולם המחקר המדעי והטכנולוגי העכשווי.

פיתוח והפעלה של מסגרות התפתחות מקצועית מבוססות מחקר למורי פיזיקה הם בלב עבודת הקבוצה. הקבוצה מובילה את המרכז הארצי למורי הפיזיקה, את מסלול הפיזיקה בתכנית רוטשילד ויצמן – תואר שני ללא תזה למורים מצטיינים, וכן את תעודת ההוראה לתלמידי מחקר במכון ויצמן. בעשור האחרון הקבוצה מפעילה רשת ארצית של קהילות לומדות למורי פיזיקה בחטיבה העליונה בשיטת מניפה – קהילה של מורים מובילים ואחת עשרה קהילות אזוריות הפרושות ברחבי הארץ. מסגרות נוספות כוללות סדנאות וקהילות לקידום הוראה מותאמת אישית, השתלמויות וקהילות למורי שער לפיזיקה בחטיבת הביניים ותכנית הכשרה דו שנתית למורים המנחים "פרויקט בפיזיקה מחקרית".  הקבוצה עוסקת גם בפיתוח ומחקר בקהילות סמ"ל – סטאז' מהייטק להוראה. מסגרות התפתחות מקצועית אלו מקדמות הוראה קשובה ללומד, ולמידה והתחדשות של המורה המעוגנת בפרקטיקה.

המחקר בקבוצת הפיזיקה נוקט במגוון גישות, איכותניות וכמותניות, ניסוייות ומבוססות עיצוב, בהתאם לפרויקט: החל במחקר המבוסס על מקרי בוחן וראיונות דיאגנוסטיים, וכלה בשאלונים רחבי היקף וניתוח נתונים מרובים הנאספים במערכות ניהול למידה. המחקר משקף ומעדן מסגרות תאורטיות של שילוב ידע בלמידה, שולייתנות קוגניטיבית, תהליכים קוגניטיביים בפתרון בעיות, ועוד. הקבוצה שמה דגש על פיתוח מנהיגות מחקרית ויישומית בהוראת הפיזיקה בארץ. מעל 25 סטודנטים סיימו את לימודיהם בקבוצה, והשתלבו במחקר והוראה במוסדות השכלה גבוהה  ומכללות; במסגרות פיתוח מרכזיות בהוראת הפיזיקה ובמינהל חינוכי וציבורי.

חברי הקבוצה הם שותפים פעילים בהובלת מהלכים בגופים קובעי מדיניות כמו ועדת המקצוע בפיזיקה. הם מקיימים שיתופי פעולה רבים ופוריים, הן בפיתוח חומרי למידה והן בהתפתחות המקצועית של המורים, עם מדעני מכון ויצמן, עם חוקרי הוראת תחומי דעת נוספים, עם מכון דוידסון ועם מרכז שוורץ רייזמן, עם מדענים ומהנדסים במוסדות נוספים בארץ, ועם חוקרים בהוראת הפיזיקה בעולם.

אתר המרכז הארצי למורי הפיזיקה

תכנית רוטשילד ויצמן – לימודים לקראת תואר שני