Опыт применения отдельных элементов проблемного обучения в школе исследован М.И. Махмутовым, И.Я. Лернером, Н.Г. Дайри, Д.В. Вилькеевым. Исходными при разработке теории проблемного обучения стали положения теории деятельности (С.Л. Рубинштейн, Л.С. Выготский, А.Н. Леонтьев, В.В. Давыдов). Проблемность в обучении рассматривалась как одна из закономерностей умственной деятельности учащихся. Разработаны способы создания проблемных ситуаций в различных учебных предметах и найдены критерии оценки сложности проблемных познавательных задач. Постепенно распространяясь, проблемное обучение из общеобразовательной школы проникло в среднюю и высшую профессиональную школу. Совершенствуются методы проблемного обучения, в которых одним из важных компонентов становится импровизация, особенно при решении задач коммуникативного характера (Кулюткин Ю.Н., 1970). Возникла система методов обучения, в которой создание проблемной ситуации учителем и решение проблем учащимися стали главным условием развития их мышления. В этой системе различаются общие методы (монологический, показательный, диалогический, эвристический, исследовательский, программированный, алгоритмический) и бинарные – правила взаимодействия учителя и учащихся. На базе этой системы методов получили развитие и некоторые новые педагогические технологии (В.Ф. Шаталов, П.М. Эрдниев, Г.А. Рудик и др.).