Когда John Dewey более 100 лет назад предложил проблемно-ориентированное обучение в качестве основы для научного образования, он также выступал за то, что изучаемые проблемы должны быть связаны с уже имеющимся жизненным опытом учащихся и при наличии у них живого познавательного интереса к предмету. Они занимают активную позицию и исследуют вопросы, которые имеют отношение к их собственным потребностям, и обсуждают полученные результаты с ровесниками и экспертами.

Основным принципом такого проблемно-ориентированного обучения является то, что учащиеся, самостоятельно и коллективно, должны брать на себя ответственность за весь процесс. Для этого они должны иметь четкое представление о процессе и своей способности приобрести научное знание.

Они должны понять, какие вопросы с научной точки зрения целесообразны, как их лучше сформулировать, кому следует доверять в научном сообществе, какие виды исследований наиболее целесообразны, почему так важно получать достоверные данные, как их проанализировать и представить в качестве веских доказательств и как результаты можно представлять и обсуждать. Типичный пример: во время занятия тьютор помогает ученикам сформулировать вопросы, после чего уже дома они продолжают сбор и изучение информации, а затем, вернувшись в класс, они делятся результатами друг с другом. Для изучения информации учащимся нужны инструменты.

Такие комплекты инструментов становятся все более доступными, так как мобильные телефоны становятся приборами для научных исследований, оснащенными встроенными датчиками, камерой, диктофоном и мощным компьютером. Учащиеся должны понимать процесс и участвовать в нем. Основные особенности процесса, которые стоит отметить: исследование может начаться в любой момент (например, с анализа чьих-то чужих результатов); процесс образует цикл, формирующий дальнейшие темы для исследования; хотя есть систематический переход от одной фазы к другой, это не фиксированный
порядок действий; фазы взаимосвязаны, например, первоначальный вопрос или гипотеза повторно изучаются после того, как доказательства были получены.

Проект проблемно-ориентированного обучения изучает, как оснастить учителя и учеников персональными инструментами для управления процессом обучения. Цель заключается в том, чтобы осуществить плавный переход от учителя, помогающего учащимся выбрать целесообразные вопросы и спланировать их изучение, к учащимся, которые самостоятельно или в группах собирают информацию из различных источников, а программное обеспечение проверяет точность и метод, и далее к преподавателю и учащимся, которые обмениваются полученными данными и обсуждают результаты.

Последние исследования проблемно-ориентированного обучения выявили определенные сложности. Учащиеся могут демонстрировать живой познавательный интерес к вопросам, которые являются для них лично значимыми, но это требует предварительного исследования, тщательного планирования и самоорганизации в комплексных процессах обучения. Оказалось, что непросто сформулировать вопросы, которые могут быть изучены с помощью доступного инструментария. Edwards и Mercer предлагают термин «дилемма учителя» для описания тех ситуаций, когда учитель вынужден действовать вразрез с общепринятыми правилами и не озвучивать ответы, чтобы поддержать у учащихся интерес и желание самостоятельно разобраться в вопросе.

Но учащиеся ожидают получить все ответы, поэтому им может не понравиться, что учитель притворяется, что не знает правильный ответ. Практическая сложность заключается в интеграции результатов полевых исследований в классную работу. Технические трудности заключаются не только в слиянии данных, но и в том, что учитель должен импровизировать, получая новые результаты. Такая импровизация может стать проблемой, когда учебный процесс строится вокруг коллективного опыта учеников.

В будущем появится возможность поддерживать широкое участие общественности в научно-исследовательской деятельности с помощью объединения гражданской науки и проблемно-ориентированного обучения. Благодаря технологиям социальных сетей, позволяющим собрать группы людей с общими интересами, добровольцы могли бы формировать команды для изучения общих вопросов с помощью методов, которые варьируются от онлайн тестов по психологии до наблюдений за реальным миром. В дальнейшем люди без формальной научной подготовки будут иметь возможность выступать в качестве исследовательских команд и изучать науку, которая влияет на их жизни.