У 50-х роках XX століття з'явився новий вид навчання, який дістав назву проблемного. Ця концепція, на думку її авторів, має компенсувати недоліки традиційного або пояснювально-ілюстративного виду навчання. Один із авторів – В. Оконь – так визначає сутність цієї концепції: «Проблемне викладання грунтується не на передаванні готової інформації, а на отриманні учнями певних знань та вмінь шляхом вирішення теоретичних та практичних проблем. Суттєвою характеристикою цього викладання є дослідницька діяльність учня, яка з'являється в певній ситуації і змушує його ставити питання-проблеми, формулювати гіпотези та перевіряти їх під час розумових і практичних дій».
Перші ідеї проблемного навчання подибуємо в методах навчання Дж. Дьюї – навчання через роблення, Дж. Бруннера – навчання через дослідження. У колишньому Радянському Союзі цю концепцію розвивали І. Я. Лернер, А. М. Матюшкін, М. І. Махмутов, М. М. Скаткін.
Безумовно, ця концепція не вирішує всіх проблем, які виникають у навчальному процесі, але вона має суттєві переваги порівняно з пояснювально-ілюстративним типом навчання.
Основні достоїнства проблемного навчання полягають у тому, що воно розвиває розумові здібності учнів як суб'єктів учіння; викликає у них інтерес до учіння і відповідно сприяє виробленню мотивів і мотивації навчально-пізнавальної діяльності; пробуджує їхні творчі нахили; має різнобічний характер; виховує самостійність, активність і креативність учнів; сприяє формуванню всебічно розвинутої особистості, спроможної вирішувати майбутні професійні та життєві проблеми.
Проблемне викладання-учіння складається з таких етапів діяльності суб'єктів дидактичного процесу:
- організації проблемної ситуації;
- формулювання проблеми;
- індивідуального або групового вирішення проблеми суб'єктами учіння;
- верифікації (перевірки, тлумачення і систематизації) отриманої інформації;
- використання засвоєних знань у теоретичній та практичній діяльності.
