Целью статьи является анализ направлений развития процесса обучения физике и математике в сферах школьного, довузовского и дополнительного образования, в том числе работы с одаренными детьми. Для всех моделей актуальным является вопрос подготовки и дальнейшего совершенствования педагогических кадров. Модель, учитывающая подготовку педагогических кадров, обеспечивающая взаимодействие школ, вузов, межведомственное взаимодействие в регионе и на федеральном уровне, позволит поддерживать конкурентоспособность современного физико-математического образования России. В статье представлена модель непрерывного физико-математического образования, созданная при педагогическом университете. Описаны цели, содержательный и процессуальные компоненты деятельности апробируемой модели Представленная модель обеспечивает деятельностный подход в процессе обучения. Показано, что созданный в университете на основе такой модели педагогический комплекс является эффективным механизмом подготовки будущих учителей физики и математики, а также педагогов дополнительного образования.