Центральное место в проблемном обучении занимает исследовательский метод. Этот метод предполагает построение процесса обучения наподобие процесса научного исследования, осуществление основных этапов исследовательского процесса, включая выявление неизвестных фактов, подлежащих исследованию, уточнение и формулировку проблемы, выдвижение гипотез, составление плана исследования, проведение исследования, проверку гипотез, формулировку результатов и оценку значимости нового знания.