تعتمد طريقة حل المشكلات على خطوات التفكير العلمي، ومن خلالها يتدرب التلميذ على ممارسة هذا النوع من التفكير السليم. والمشكلة كما يعرفها جون ديوي: "حالة حيرة وشك وتردد تتطلب بحثا أو عملا يجرى لاستكشاف الحقائق التي تساعد على الوصول إلى الحل ".  ويفضل أن تكون المشكلة مرتبطة بحياة التلميذ وتمثل له مشكلة حقيقة حتى تستأثر باهتمامه وميوله، وتجعله مهتما وراغبا في حلها وهذا القلق يدفعه إلى بذل مجهود بوصلة إلى الحل، وقد يبدأ المعلم بإثارة المشكلة وقد يثيرها لتلميذ نفسه. وما من شك في أن التعليم بكون أثبت في الذهن إذا جاء عن طريق محاولة التلميذ أن يكشف بنفسه المشكلة التي تعترض وقام بحلها.

وسوف يجد المعلم مشكلات كثيرة تعترض التلاميذ وتتطلب منهم التفكير والسعي إلى حلها ففي مرحلة رياض الأطفال توجد بعض المشكلات كتشابه بعض الحروف وتكلمه الجمل بكلمة مناسبة , أو ملء الفراغات الخشبية بقطع مناسبة منتظمة مساوية لها، وكاختيار الألوان المناسبة لمنظر خاص أو ترتيب الحرز، أو نحوه في نظم خاص.

وفى المرحلة الابتدائية نجد بعض المشكلات في دروس الطبيعة مثل طفو بعض الأجسام ورسوب البعض الأخر وهذه مشكلة يوجه التلميذ إلى حلها بالتجربة ومن المشكلات عدم الاحتراق إذا كان الهواء فاسدا أو وصول المياه في الأنابيب إلى الطبقات المرتفعة في المنازل , الخطأ في رسم بعض الكلمات في دروس بعض الكلمات في درس الإملاء أو الفرق بين الحال والصفة المنصوبة والمفعول به.. ....وغير ذلك.

مراحل حل المشكلة:

للتفكير العلمي عدة مراحل يتبعها العقل في الخطوات لحل المشكلة، ويطلق عليها أحيانا اسم دورة حل المشكلات أو خطوات طريقة حل المشكلات.

1-الشعور بالمشكلة:

فلا يمكن أن يبدأ العقل في خطوات حل المشكلة إلا إذا وجدت المشكلة وأحس بها المتعلم، والمشكلة كما عرفناها: " حالة خيرة وشك وتردد أو ضغط من الداخل أو الخارج يحدث أزمة عند التلميذ أو موقف يثير اهتمامه قد يكون على هيئة عقبات أو مشكلات، ويتطلب هذا الموقف نشاطا متحررا من قيود العادات والتقاليد للتغلب عليها".

2- تحديد المشكلة:

عن طريق حصرها لأن المشكلة قد تكون متعددة الجوانب , فإذا تناولها المتعلم من جميع الجوانب دفعة واحدة فإن ذلك يؤدى إلى اللبس والشعب، ومن هنا كان تحديد المشكلة وحصرها حتى تبرز وتتضح معالمها أمرا ضروريا وهاما  ويدخل في تحديد المشكلة دراسة المتعلم للموقف وعناصره , وإدراك العلاقة بين مظاهره , ويتطلب التفكير السليم الملاحظ قوا لتذكر لمعلومات سابقة والقراءة والإطلاع وتبادل الأفكار.

وللمعلم دوره في تحديد المشكلة وتوضيحها عن طريق مساعده تلاميذه في هذا التحديد. ومن المهم أن نجمع التلميذ العناصر بنفسه وأن يكون لديه إلمام ببحث الموضوع وسلسلة الموضوعات المرتبطة به.

3- افتراض الحلول المحتملة:

يتم في هذه المرحلة استعراض الحلول المختلفة، وافتراض الفروض التي قد تؤدى إلى الحل وذلك في ضوء ما يتجمع من معلومات وعناصر هى بمثابة استدلالات مبدئية تختبر صحتها بعد ذلك للتأكد من سلامتها , وقدرتها على الحل الكامل للمشكلة أو القدرة على إزالة العقبة وبذلك يتعود التلميذ الاعتماد على النفس في حل المشكلات والتحصيل والفهم وتتطلب هذه المرحلة من المعلم إعداد الأمثلة الممكنة

للدرس والتفكير في جميع الأجوبة المحتملة حتى لا ينظر إلى إهمال إجابات قد تؤدى إلى الوصول إلى الحل الصحيح للموقف.

4- تحقيق الفروض:

ويعنى بهذه الخطوة اختبار صحة هذه الفروض التي تم التوصل إليها لأن الفروض لا تتحول إلى حقائق إلا في ضوء التجريب حيث يتم اختبار صحتها كحلول ممكنة , وقد نقبل أكثر من فرض لذلك يجب أن نجرب هذه الفروض فرضا حتى نصل إلى الحل الصحيح. وقد يكون هذا التجريب بالمناقشة.

5- تقويم صحة هذه الفروض:

في ضوء ما تسفر عنه من نتائج في الخطوة السابقة في حل المشكلة أو إزالة العقبة يتم الاختبار والتجربة فإن أيدته التجربة قبلناه , وإذا وجدنا الواقع يخالفه رفضناه إذا لابد للحل قيما تثبت صحته من تجربة على أشكال مختلفة، وفى أوضاع متغايرة.

ولا شك أن المتعلم عندما يتبع أسلوب التفكير العلمي ويتم له حل المشكلة وإزالة العقبة، والقضاء على حالة الحيرة والشك والتردد التي أصابته نتيجة وجود المشكلة سيشعر بالسرور والرضا، أما إذا لم يتم حل المشكلة فسوف يشعر بعدم رضا مما يدفعه إلى تكرار الدورة لعله يصل إلى الحل في المرة القادمة أو المرات القادمة.

وحل المشكلة يتم بممارسة جميع هذه المراحل وفى بعض الحالات قد تتنوع وتختلف الخطوات، وبعض منها قد يكون له ضرورة في بعض الحالات.

وبعض مراحل الطريقة تتطلب خاصا من السنوات الأولى لالتحاق الطفل بالمدرسة فمثلا في خطوة جمع البيانات وافتراض الحلول تستلزم نوعا خاصا من التدريب والممارسة على جمع البيانات وفرض الفروض واختبار صحتها، ويتضح عدم تطبيقها على سبيل المثال في درس الرياضيات فانه غالبا ما تعطى للتلميذ كل الحقائق المساعدة وكل ما عليه أن يقوم ببعض العمليات الحسابية، حتى إذا ما طلب هذا التلميذ مستقبلا أن يحصل على بعض معلومات وبيانات ضرورية لازمة فغالبا ما يعجز ولا يعرف أية بيانات يريدها، وأين يحصل عليها؟

وقد دلت الدراسات أن التلاميذ الذين مارسوا هذا الأسلوب في جمع حقائق وبيانات مطلوبة، وعرفوا أين وكيف يجمعوها أظهروا تحسنا ملحوظا في استخدام أسلوب حل المشكلات.

مميزات طريقة حل المشكلات:

1-  تعنى الطريقة بالجانب المعملي فالتلميذ يسعى إلى مصادر المعلومات ويسعى في جميع نماذج أخرى من التعبير تتمثل فيها المشكلة إذا كانت المشكلة لغوية وبما لجأ إلى المعاجم لتفسير الكلمات وأوردها إلى أصولها.

2-  يكون موقف التلميذ في طريقة حل المشكلات إيجابيا لأنه يشترك في تحديد المشكلة وتوضيحها وافتراض الحلول لحلها وهو الذي  يسعى من أجل الوصول إلى الحل ثم هو الذي  يختبر هذا الحل.

3-  تسعى الطريقة إلى خلق شخص يمكنه مواجهة صعوبات الحياة ففيها يتعود التلميذ من البداية الاعتماد على نفسه في التحصيل والفهم والنقد والابتكار.

4-     تقدم الطريقة تدريبا في أسلوب التفكير للوصول إلى حلول للمشكلات.

5-  تعود التلميذ الدقة ورفض الحلول والحقائق اول إلى حلول للمشكلات . لمطلقة فلا يسلم بها دون اختبار أثرها في المواقف المختلفة فالحقائق تبدأ فروضا قابلة للصحة والخطأ حتى تثبت التجربة صحتها أو خطأها , لذلك فإن التفكير العلمي يتجنب قبول الأفكار اللفظية بل أن الأفكار يجب أن توضع في محل التجريب والاختبار لمعرفة مدى صحتها.

6-  يتعلم التلميذ من خلالها أسلوب التعلم الذاتي لأنها تعلمه كيف يتعلم ويعتمد على نفسه في جمع الحقائق والمعلومات.

    عيوب طريقة حل المشكلات:  

1-      لا تصلح لكل المواقف، وكل المواد فلا يمكن تطبيقها إلا على المواد التي تسمح طبيعتها بذلك.

2-  تحتاج في تنفيذها إلى وقت طويل وبذلك مجهود كبير لاستخلاص النتائج واستنباط المعلومات وقد لا يكفي وقت الحصة لذلك خاصة إذا أثبتت في تنفيذ خطواتها إن الفروض التي وضعت كانت خطأ.

3-      لا تصلح للأطفال في المراحل الأولى من التعليم لأنها تحتاج إلى التفكير العلمي المجرد.

4-      قد لا تتوفر المراجع والمصادر التي تساعد على حل المشكلة.

قد تكون المشكلة من اختيار المعلم بفرضها على التلاميذ فلا يشعرون بأهميتها ولا يقبلون عليها بحماس وشغف ورغبة في حلها.