Στην φάση αυτή οι μαθητές εκτελούν το φύλλο έργου, εργαζόμενοι σε ομάδες, και ο καθηγητής παίζει το ρόλο του διευκολυντή. Δεν επεμβαίνει σε αυτό που θέλουν να κάνουν οι ομάδες, ούτε και τους κατευθύνει σε κάποιο συμπέρασμα. Χρησιμοποιεί ερωτήσες του τύπου : "μήπως αλλάζατε αυτό;" ή "τι παρατηρείτε όταν ...;", και τους προτρέπει να αυτενεργήσουν.

Κάθε ομάδα έχει στη διάθεσή της το φύλλο πληροφοριών 2, που αναφέρεται στον πρώτο Θερμοδυναμικό νόμο.

Η φάση ανήκει στον πυρήνα της διαδικασίας, και σκοπός της είναι οι ομάδες να διερευνήσουν την μεταβολή, να καταγράψουν τις μετρήσεις τους και να πειραματιστούν. Η παρατήρηση και η διερεύνηση είναι οι βασικές διαδικασίες της φάσης αυτής.