Der naturwissenschaftliche Unterricht (Physik, Chemie, Biologie und Erdkunde) in der Oberstufe kann aufbauen auf dem, was durch die ersten acht Schuljahre vorbereitet wurde. Durch d ie Tierkunde, Pflanzen- und Menschenkunde, durch Modellieren mit Wachs, Lehm oder Ton wurde die Welt empfunden und erlebt. Durch den Erzählstoff der unteren Klassen werden die Elemente Feuer, Luft, Erde und Wasser kindgemäß erfasst und im Tun (z.B. Hausbau, Vom Korn zum Brot) erlebt, erarbeitet und „begriffen“.

Im Anfangsunterricht (Physik 6. Klasse und Chemie 7. Klasse) wird die Lehre von den Stoffen, ihren Eigenschaften und Verwandlungen vom Phänomen aus erfahren und mit den eigenen Sinnen erlebt.

Es geht um die Entwicklung einer wachen Erkenntnisfähigkeit, noch nicht um eine abstrahierende Betrachtungsweise. Das Auffinden von Zusammenhängen wird wichtig. Bevor von chemischen Elementen die Rede ist, werden Formen und Aggregatzustände erkannt und nach und nach auch die diesen Zuständen wesensähnlichen Elemente: Wasser, Sauer-, Stick- und Kohlenstoff.

Die vergleichend-bildhafte Betrachtungsweise der 6. Klasse bekommt in der 7. Klasse stellenweise eine neue Richtung. Die einfachen Gesetze der Mechanik werden aus der praktischen Anwendung heraus entwickelt. So wird z. B. das Hebelgesetz an alltäglichen Gebrauchsgegenständen wie Nussknacker, Waage oder Zange verdeutlicht.

Nachdem die 9. Klasse gründliche Erklärungsansätze für viele technische Einrichtungen, wie z.B. Telefon und Dampfmaschine liefert, bildet sich erst in der 10. Klasse am Beispiel der Mechanik eine Systematik, die das Quantitative in den Vordergrund stellt. Bekannte Phänomene werden erkenntnismäßig durchdrungen, früher aus der Anschauung gewonnene Begriffe neu gefasst.

Die Entdeckung der ungeheuren technischen Möglichkeiten des Menschen entfacht die Begeisterung der Schüler in der Mechanikepoche. Nachdem  in der 11. Klasse die neueren elektrischen Errungenschaften (Funk, Röntgenstrahlen, Atomenergiegewinnung, Radioaktivität) bearbeitet worden sind, bildet die Licht- und Farbenlehre den Abschluss.

Die pädagogische Absicht in der Oberstufe, Denken, Fühlen und Wollen in einen produktiven Einklang zu bringen, lässt sich auch gut im begleitenden Experimentalkurs verwirklichen. Die Ergebnisse müssen sowohl sachlich als auch nach funktionalen Gesichtspunkten und schließlich auf ihre Verantwortbarkeit geprüft werden. „Die Sache“ tritt als Autorität an die Stelle des Lehrers und kann als wesentliche Motivation und Reflexionsmöglichkeit für die Schüler wirken.