美國哈佛大學教授布魯納認為,要培養具有發明創造才能的科技人才,不但要使學生掌握學科的基本概念、基本原理,而且要培養學生對待學習的探索能力。他指出:“發現不限於尋求人類尚未知曉的事物,確切地說,包括用自己的頭腦親自獲得知識的一切方法。”學生要學習的內容,都是人類已經解決的問題,但這些問題對學生來說都是未知的。在教師不講解結論,只提供一定素材情境的條件下,解決問題則需要學生進行創造性的研究活動,即需要分析資料,提出解決問題的方案,然後驗證自己的方案。

杜威強調知識是為解決問題服務的,知識的意義在於對知識運用,提出“從做中學”的主張。知識的應用無法通過抽象規則而學會,必須通過一個個實際問題或案例的解決活動及其反思活動而逐步掌握。應用知識解決問題的能力正是在問題解決活動中不斷形成和發展起來的。杜威認為,教學法的要素和思維的要素是相同的。這些要素是:第一,學生要有一個真實經驗的情境,要有一個對活動本身感到興趣的連續活動;第二,在這個情境內部產生一個真實的問題,作為思維的刺激物;第三,要佔有知識資料,從事必要的觀察,對付這個問題;第四,必須負責有條不紊地展開他所想出的解決問題的方法;第五,有機會和需要通過應用檢驗他的觀念,使這些觀念意義明確,並且發現它們是否有效。

建構主義學習理論認為,學習者不是空著腦袋走進教室的,在以往的生活、學習和交往活動中,逐步形成了自己對各種現象的理解和看法,而且,他們具有利用現有知識經驗進行推論的智力潛能。相應地,學習不只是知識由外到內的轉移和傳遞,而是學習者主動地建構自己知識經驗的過程,即通過新經驗與原有知識經驗的相互作用,來充實、豐富和改造自己的知識經驗。知識不僅僅是通過教師傳授獲得的,而是學習者在一定的情景下,借助於其他人(包括教師和學習夥伴)的幫助,利用必要的學習資源,通過意義建構的方式獲得的。