Ein wesentlicher Aspekt guten naturwissenschaftlichen Unterrichts ist es, gemeinsam mit den Schülerinnen und Schülern Kompetenzen aufzubauen und fachspezifische Denkweisen nachhaltig zu erlernen. Der „Digitale Experimentierkoffer“ verknüpft daher Videos von realen Experimenten direkt mit den zugrunde liegenden physikalischen Modellen. Die Videos sind dabei so kleinschrittig aufgebaut, dass die Schülerinnen und Schüler physikalische Denkweisen erlernen und nicht nur einzelne Ergebnisse konsumieren.
Der „Digitale Experimentierkoffer“ versucht gezielt eine aktive Auseinandersetzung der Schülerinnen und Schüler mit den dargestellten Inhalten anzuregen. Dies geschieht in einer Form, die einem strukturierten und erfolgreichen Lernprozess besonders förderlich ist. So weist die Struktur der Lernvideos deutliche Parallelen zu einem typischen Forschungsprozess auf. Sie gliedert sich in vier Episoden: Aufbau des Experiments, Beobachtung der Phänomenologie, quantitative Messungen und erst zuletzt die Einführung eines geeigneten physikalischen Modells, das die Beobachtungen und Messungen beschreibt bzw. erklärt. Jede dieser vier Episoden kann sich - je nach Komplexität - über ein oder mehrere Videos erstrecken. Wie echte Forscher stehen die Lernenden so vor einer Herausforderung und nähern sich Schritt für Schritt der Lösung. Fehlannahmen sind dabei ausdrücklich erlaubt und können durch entsprechendes Ausprobieren ausgeräumt werden.