Eine Grundannahme der Freiburger Forschungsräume ist, dass die naturwissenschaftliche Bildung nur dann die Tiefenstruktur des Lernenden erreicht, wenn die Lernenden das Erfahrene, das Behandelte zunächst persönlich innerlich erlebt und dann saachgerecht mit der eigenen Alltagssprache beschrieben haben. Die anschließend im Unterricht hinzukommenden naturwissenschaftlichen Begriffe und Konzepte müssen dann die Lernenden mit ihren alltagssprachlichen Beschreibungen und Erklärungen in Verbindung bringen. Unabdingbar ist hierbei, dass die Präkonzepte der Lernenden, die meist von den gegenwärtigen naturwissenschaftlichen Konzepten abweichen, nicht abgewertet und solange akzeptiert werden, bis sie, bei entsprechender kognitive Reife mit den zugehörigen naturwissenschaftlichen Konzepten in Kontakt gebracht werden können.
Eine so angelegte naturwissenschaftliche Bildung benötig Zeit. Diese Zeit kann durch konsequentes exemplarisches und entwicklungsgemäßes Lehren gewonnen werden kann. Beispielsweise erfordert die Mathematisierung der Physik, die klare Unterscheidung von Stoff- und Teilchenebene in der Chemie, der Differenzierung von Genotyp und Phänotyp in der Biologie in höheren Klassen viel weniger Zeit als in tieferen Klassen und können bei den Lernenden viel besser innerlich verankert werden, als wenn sie „verfrüht“ mit einem oft hohen Aufwand an Übungszeit gelehrt werden.