観察・実験と理論・法則は自然科学を構成する基本的な要素である。両者の関係に基づいて，理科授業を２つの型に分けることができる。まず，観察・実験によって得たデータから，きまり（理論・法則）を帰納的に発見させる授業が理論追求型である。学校で行われている問題解決型の授業の多くは，この型である。一方，理論や法則を前提にして，問題解決活動に重点を置いた授業が理論依存型である。理論や法則に対する矛盾を自覚させる場面をうまく仕組むことによって，理論依存型授業は科学的思考力の育成に大きな効果を発揮し，科学に対する学習者の興味関心を高めることが可能である。
